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回流焊炉温曲线的优化设计的文献综述
摘要：回流焊的炉温曲线是记录电路板焊接区域在焊接过程中的温度变化情况一种方式。在生产集成电路板的过程中，让回焊炉内部各个温区保持工艺要求的温度，通过加热电子元件使其焊接到集成电路板上，可以生产出高质量的集成电路板。回焊炉内不同温区的温度设置直接影响元器件的焊接质量，调节各温区的温度设置和传送带的过炉速度可以控制产品质量，不同的温度以及传送带过炉速度对应不同的炉温曲线，建立温度（速度）变化模型研究不同参数设置下的炉温曲线，探究满足制程界限的最优炉温曲线，优化焊接效果，从而提高电路板的焊接工艺水平，可以有效降低集成电路板的生产成本。回流焊的温控技术在国外的发展较早，技术也比较成熟和先进，国内关于回流焊温控技术的研究起步较晚，技术水平还有所欠缺，但是近年来也不断有成果展现，本文就这些文献资料做一些梳理。
关键词：回流焊；炉温曲线；优化；焊接工艺
1.回流焊
回流焊(Reflow Solding)也称再流焊，是通过融化印制电路板上的焊接材料，实现表面组装元器件焊端与印制电路板之间的机械与电气连接的软钎焊[1]，是SMT贴片技术领域的核心技术之一。回流焊炉温曲线记录电路板焊接区域在焊接过程中的温度变化，是影响电路板产品质量的主要因素。在生产集成电路板等电子产品的过程中，让回焊炉的各部分保持工艺要求的温度，通过加热将电子元件自动焊接到安装有各种电子元件的印刷电路板上，能够生产出高质量的电路板产品。通过调节各温区的设定温度和传送带的过炉速度可以控制产品质量。
生产车间的温度保持，炉内空气温度会在回焊炉启动后非常短的时间内达到稳定，炉内空气温度稳定后回焊炉方可进行焊接工作。炉前区域、炉后区域以及小温区之间的间隙温度与相邻温区的温度有关，各温区边界附近的温度也可能受到相邻温区温度的影响。温度传感器在焊接区域中心的温度达到30ordm;C时开始工作，电路板进入回焊炉开始计时。电路板在0时刻进入炉前区域，在传送带的作用下匀速经过各个温区，进行预热、加热、回流、冷却四个过程。
获取回流焊温度曲线的一般流程如下：测温板制作→测温准备→测试→数据下载→数据处理。在测温过程中，影响回流温度曲线的主要是回流焊炉的工作状态：
- 各温区温度的设置，主要包括热风马达、加热管、热电耦、固态继电器SSR、温控模块的参数设置。在冷却区还需要考虑热交换器和助焊剂过滤器的情况。
- 传送带的工作状态，包括传送带的带速及运行的平稳性。
2.傅里叶热传导
在流体热学中,流体与周围环境的热交换过程十分复杂。目前比较主流计算热传导的方法是傅里叶热传导方程,该方程在一维、二维情况下可以对于热量的分布情况进行比较准确的计算[2]。回焊炉启动后，炉内空气会在短时间内达到稳定，设温区，（代表冷却区）内部温度恒定为，炉内介质向焊接区域稳定传热；设焊接区的截面积为，焊接板厚度为，时刻进入温区时间内炉内介质向焊接板内部传热为为焊接板的质量，为焊接板的比热容。在稳定导热情况下，可以通过傅里叶定律计算导热介质中的温度及其分布在稳定导热情况下，可以通过傅里叶定律计算导热介质中的温度及其分布[3] 。
在只有一种介质的空间里，考虑每一个温度恒定的温区内部加热过程中焊接板的温度变化情况根据傅里叶导热定律以及热量计算公式可得：
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