爐溫曲線設計及解決方案-深圳福英達
爐溫曲線設計及解決方案
爐溫曲線設計是一個復雜且關鍵的過程，它直接影響到產品的質量和生產效率。在設計溫度曲線時，需要注意以下幾個方面：
封裝體特性限制
熱容量：封裝體以及器件載板治具的熱容量決定了其吸收和儲存熱量的能力。對于熱容量大的封裝體（如銅基板/厚治具/大基板芯片等），即使沒有升溫速率的限制，要達到較高的峰值溫度也需要更長的時間。
受熱面積和導熱系數：受熱面積影響熱量吸收的速度，而導熱系數則決定了熱量在封裝體內部的傳遞速度。這兩個因素共同決定了封裝體在加熱過程中的溫度響應。
工藝和設備限制
升溫速率限制：從工藝角度看，升溫速率不能過快，以避免產生過大的熱應力和損壞封裝體。這限制了在短時間內達到高溫的可能性。
設備限制：再流焊爐等加熱設備在設計時已經確定了合適的溫度范圍和鏈速范圍。這些限制條件使得在現(xiàn)有設備上實現(xiàn)特定的溫度曲線變得困難。
溫度曲線設計的挑戰(zhàn)
目標峰值溫度與時間的矛盾：在有限的時間內（如20s內），要達到較高的峰值溫度（如不超過230℃）對于某些封裝體來說是不可能的，特別是當它們的熱容量較大時，即使沒有升溫速率的限制，要達到一定的峰值溫度，也必須有足夠的時間，最具有典型意義的例子就是銅基板的焊接。如下圖所示：
爐溫與PCB目標峰值溫度的差異：爐溫與PCB目標峰值溫度之間的差異可能導致元器件封裝內外溫度分布不均。即使測試曲線顯示的升溫速率符合要求，也可能無法確保封裝體內部的溫度也達到要求
解決方案
優(yōu)化封裝體設計：如果可能的話，考慮優(yōu)化封裝體的設計，以減小其熱容量或提高其導熱性能。
調整工藝參數：在設備允許的范圍內，嘗試調整工藝參數（如預熱溫度、保溫時間等），以更好地滿足溫度曲線的需求。
使用先進的加熱設備：如果現(xiàn)有設備無法滿足要求，可以考慮使用具有更高加熱速率和更寬溫度范圍的先進加熱設備。
利用模擬測溫功能：利用測溫儀的模擬測溫功能進行虛擬設定和調試，以提高設置效率。但需要注意的是，模擬結果可能與實際情況存在差異，因此需要進行實際測試驗證。
考慮替代方案：如果確實無法在現(xiàn)有條件下實現(xiàn)目標溫度曲線，可以考慮使用替代方案，如改變焊接材料、調整封裝體結構等。
總結
調試溫度曲線是一個復雜的過程，需要綜合考慮封裝體特性、工藝和設備限制等多個因素。在遇到困難時，應仔細分析原因并嘗試多種解決方案。同時，也需要認識到在某些情況下可能無法完全滿足所有要求，需要在可接受的范圍內做出妥協(xié)。
-未完待續(xù)-
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