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你是否遇到以下問題？

同一塊PCBA上，有些區(qū)域元件焊接良好，另一些區(qū)域卻冷焊、虛焊或錫珠飛濺？
嘗試調(diào)整爐溫曲線但顧此失彼，無法同時解決板上不同位置元件的焊接問題？

解決方案：剖析板級熱容量差異，實現(xiàn)精準(zhǔn)的“熱量配送”

焊接一致性差的本質(zhì)，是PCB在回流爐中經(jīng)歷了不均勻的熱歷程。由于板上元件種類、尺寸、布局、銅層分布及層數(shù)的差異，不同區(qū)域吸收和散發(fā)熱量的能力（熱容量）截然不同。通用的爐溫曲線只能設(shè)定環(huán)境溫度，無法直接控制每個元件的實際升溫過程，導(dǎo)致“有的吃不飽，有的已烤焦”。

1. 熱分布不均的“熱點”與“冷點”成因

• 元件熱容差異：大型BGA、連接器、金屬屏蔽罩等屬于高熱容區(qū)域，升溫慢，降溫也慢。而周邊的小電阻電容則是低熱容區(qū)域，對溫度變化敏感。
• PCB銅層分布影響：大面積的地層或電源層是優(yōu)良的“熱沉”，會快速導(dǎo)走熱量，導(dǎo)致其上方或附近的元件焊盤成為 “冷點” 。相反，無銅區(qū)域或布線稀疏區(qū)則容易成為 “熱點”。
• 布局與陰影效應(yīng)：高大元件會阻擋熱風(fēng)的流動，在其下風(fēng)方向或側(cè)面形成“陰影區(qū)”，導(dǎo)致該區(qū)域元件受熱不足。
• 板邊與板中心差異：通常板邊散熱快，板中心升溫慢，尤其在大型板卡上更為明顯。

2. 實現(xiàn)均衡熱分布的系統(tǒng)性方法

• 科學(xué)的爐溫測試：使用多點測溫儀，將熱電偶不僅貼在板面，更要貼在高熱容元件本體、板中心、板邊、陰影區(qū)等關(guān)鍵位置。繪制出的多條曲線能直觀揭示熱分布的不均衡性。
• 定制化的爐溫曲線策略：

延長恒溫區(qū)時間：讓板面在達到焊錫熔點前有更充分的時間進行熱量平衡，縮小“冷點”與“熱點”的溫差。

優(yōu)化峰值溫度與時間：在保證冷點達到足夠溫度的前提下，盡量降低峰值溫度并控制時間，以保護熱點區(qū)域的元件和PCB。

利用爐子分區(qū)調(diào)控：對于可分區(qū)設(shè)定溫度的高端回流爐，可以針對板子不同區(qū)域在爐內(nèi)的位置，微調(diào)相應(yīng)溫區(qū)的設(shè)定，進行補償。

• 借助工具與設(shè)計優(yōu)化：

使用焊接載具（托盤）：對于薄板或易變形板，載具能改善熱風(fēng)流通；對于有背面元件的板，載具可遮擋已焊好的一面。

DFM（可制造性設(shè)計）反饋：向設(shè)計端反饋熱分布分析結(jié)果，建議優(yōu)化大熱容元件的布局、增加熱平衡銅箔或散熱過孔。

3. 復(fù)雜系統(tǒng)板卡的挑戰(zhàn)：工控與醫(yī)療案例
高端工控服務(wù)器主板、醫(yī)療影像處理板往往是超大尺寸、超高層數(shù)、高密度混裝，其熱分布極其復(fù)雜。一條爐溫曲線需要兼顧CPU插座的BGA、內(nèi)存條的金手指、以及數(shù)以千計的微型被動元件。這要求工藝工程師不僅懂工藝，還要懂熱力學(xué)和產(chǎn)品設(shè)計。

4. 工藝工程與數(shù)據(jù)分析的深度結(jié)合
解決熱分布問題，是工藝工程從“經(jīng)驗”走向“科學(xué)”的標(biāo)志。在深圳捷創(chuàng)電子，針對每一款復(fù)雜的新產(chǎn)品，其工藝團隊會進行詳盡的熱分布測試與分析，并建立該產(chǎn)品的專屬爐溫曲線檔案。他們利用熱仿真軟件輔助分析，并借助其多溫區(qū)可獨立控制的回流焊爐進行精細調(diào)整。通過將實測數(shù)據(jù)、設(shè)備調(diào)控與DFM建議形成一個閉環(huán)，捷創(chuàng)電子能夠為客戶解決因設(shè)計帶來的固有熱挑戰(zhàn)，確保板上每一個元件，無論大小、無論位置，都能獲得近乎一致的、高質(zhì)量的焊接效果，從而保障復(fù)雜系統(tǒng)板卡的終極可靠性。