pcb assembly焊接冷却工艺分析主要讲的是对pcb assembly焊接冷却的过程分析，下面请看百千成电子工程师为大家介绍的具体内容。

（1）pcb assembly焊接从峰值温度到冰点。

该区域为液相区，过慢的冷却速度相当于延长了液相线以上的时间，不仅会使IMC迅速增厚，而且不利于焊点微观结构的形成，对焊点质量有很大影响。例如，无铅Sn-Ag-Cu材料与浸渍Sn或Cu/OSP涂层的PCB焊盘焊接时，较慢的冷却速度会增加Ag3sn和Cu6Sn5的生成；Sn-Ag-Cu钎料和ENIG焊盘能促进NiSn4的生成。较快的冷却速度有利于降低IMC的形成速率。

在凝固点附近(220℃～200℃之间）快速冷却有利于减小非共晶无铅焊料凝固过程中的塑性时间范围。如Sn-Ag-Cu钎料的熔点在20℃～216℃之间，塑性时间范围短。快速冷却凝固有利于形成细小的结晶颗粒和最致密的组织，有利于提高SMT焊点的强度。缩短PCB组装板在高温下的时间也有利于减少对热元件的损伤。

有的研究在各种冷却坡度上做了一系列工艺实验，其中一个是这样的；将一个特定的组装板分成两组，用两种不同的冷却速度进行回流焊接。这两组前两个温区的升温速率和预热时间完全相同，只是在液相区采用了两种完全不同的降温速率，第一组采用慢速降温，第二组采用快速降温，然后进行对比。

从表中可以看出，在液体phase区，快速冷却可以缩短液相时间，减小PCB表面最大和最小组分之间的温差(T)，抑制IMC的生长速度。

对液体区快速冷却可以减少PCB表面最大和最小元件的理论进行了解释：在快速冷却的情况下，热能分散到炉子中，但很少留在组装板中，使组装板快速冷却，同时不存在内部热能线留在板内的现象。对于慢速冷却，装配板内的残余热能会释放到环境中，而与快速冷却相比，装配板和看似冷却的部件会在一段时间内继续保持高温。虽然两条曲线之间的T只剩下1℃，但对pcb assembly的无铅工艺窗口也有一定的影响。

此外，还需要注意的是，快速冷却会增加焊点内应力，可能造成SMT贴片焊点裂纹和组件裂纹。由于各种材料（不同焊料、PCB材料、Cu、Ni、Fe-Ni合金）在焊接过程中的热膨胀系数(CTE)或热性能变化很大，如Sn-Ag-Cu的CTE为15.5～17.1×10的负六次方/℃，Sn-Pb的CTE为21ppm/℃，陶瓷的CTE为5ppm/℃，PCB材料FR-4水平方向的CTE为11～15*10的负六次方/℃，垂直方向的CTE为60～80ppm/℃，环氧树脂的CTE也为60～80ppm/℃。因此，在焊点凝固时，由于相关材料开裂，PCB金属化孔镀断裂等焊接缺陷。Sn-Ag-Cu合金从峰值温度到凝固点(245～217℃)的冷却速度一般控制在-2～-6℃/s。

（2）从接近低于焊料合金的凝固点（冰点）到100℃。

从焊料合金焊线（Sn-Ag-Cu合金的凝固点为216℃)到100℃的时间过长，一方面会增加IMC的厚度，另一方面对于一些低熔点金属元素的界面（如焊料端有Bi涂层的无铅组件），可能会因枝晶的形成而发生偏析，容易导致焊点剥离缺陷。为避免枝晶的形成，应加速冷却，216～100℃的冷却速度一般控制在-2～-4℃/s。

（3）回流焊炉出口100℃。

主要考虑保护操作人员，一般要求出口温度低于60℃。不同的烤箱有不同的出口温度。装备冷却速率高、冷却面积长的nt出口温度较低。此外，理论界认为在无铅焊点时效过程中，IMC的厚度会增加。因此，从100℃到回流焊炉出口，时间过长，IMC的厚度会略有增加。

总之，冷却速度对pcbassembly焊接的质量有着重要的影响。由于焊点内部微观结构以及焊点、组件和印制板中存在的缺陷，无法从外观检测中检测出来。这样就会影响电子产品的长期可靠性。因此，控制冷却是非常重要的；特别是非晶态无铅钎料，应严格控制冷却速度。这就是百千成电子谈谈pcb assembly焊接冷却工艺分析的全部内容，感谢阅读。