作者：Paul Koep
    对于一家工程制造厂商来讲，提供经济的电路板和系统、而且符合RoHs法例要求的能力，取决于多方面的因素。在无铅工艺方面的早期投资，加上对符合RoHs法例要求的元件的彻底研究，为制定低成本的生产方法提供了充裕的时间。采用高度自动化的装配工艺，能够实现低成本的结构，具有竞争优势，并且能够提高市场占有率。彼此之间的竞争可能是一种成本不菲的做法，但是，每个制造厂商都一定要经济有效地迎接这些挑战。
    转到无铅，并不是电路装配领域遇到的唯一挑战。长期以来，穿孔元件一直用选择性焊接或者手工焊接来可靠地装配电路。对于无铅，再流焊的温度较高。在转到无铅时，穿孔元件的数量和类型也会增加。在设定SMT再流焊温度曲线时，了解每个元件的最高温度限制，甚至RoHS法例对它们的要求，都是很重要的。有些元件，它们可能满足RoHS的要求，但是却无法满足无铅焊接最高温度的要求。如果超过元件制造商规定的最高温度，会严重影响产品的可靠性，一定要避免。一旦发现了有问题的元件，要做的就是利用所有可用的资源和制造方法，可靠而经济地进行装配。
    针对元件的热管理（CLTM）是焊接热敏性元件的一个实际可行的方法，可以取代选择性焊接和手工焊接。在这里，热管理是指SMT再流焊期间，控制每一个元件的温度曲线的过程。利用元件热管理，有可能用标准的再流焊温度曲线来焊接大量的热敏性元件。期望的电路板再流焊温度曲线，也不会因为存在一个热敏性元件而需要折衷。相反，再流焊温度曲线是根据焊点质量来确定的，同时考虑到全局性的因素，例如电路板上元件的密集程度、板上的具体元件、焊膏类型以及所要求的焊接高度。无法承受再流焊的个别元件都采用元件热管理单独地处理。
    元件热管理（CLTM）设备配采用独特的主动冷却方法，将热敏性元件接触到的总热量限制在预先设计的范围之内。元件热管理同样也可以用在任何其他元件的电子组装上，为工艺工程师带来了极大的灵活性 性，不需要做出任何妥协就可以达到目标再流焊温度曲线。CLTM设备是用标准的贴片机安装在目标元件的上面，因此这项技术可以用于大批量生产。利用热电偶得到的PCB曲线，可以确认CLTM设备的性能。最有效的方法是使用焊好的电路板，用热电偶测量的热敏性元件的温度。装上CLTM设备后，电路板再进行一次再流焊，检查得到的温度曲线，确认热敏性元件得到充分的保护，温度没有超过峰值温度极限，确保最终产品的装配是可靠。
    在SMT再流焊中，CLTM也成功地减少了BGA元件的热变形。它有选择地控制BGA元件表面所吸收的热量，并在再流焊之后，相应地控制元件的冷却速度。通常，BGA的内部锡球是最后回熔的，这说明热量的吸收是不均匀的。在再流焊中，在BGA封装上面装一个CLTM设备，它会影响BGA封装吸收的热量以及冷却速度。已经有很多文献讨论了较大BGA元件的热变形，但是仍然存在一个问题，那就是如何设计一个适合所有的BGA元件和再流焊曲线的CLTM，因此，需要进行反复试验。使用标准的热变形测量技术，就可以得到CLTM设备的性能。
    CLTM的第三个用途是PCB板的返修。在加热拆除失效的元件时要特别注意，对周边紧邻元件的影响要减少到最小。在进行返修操作的时候，采用CLTM设备可以将紧邻的元件完全包裹起来，确保焊点温度保持低于再熔温度。用热电偶测量温度，证实了在返修时CLTM对紧邻元件的保护作用。

结论
     CLTM技术可用于SMT再流焊和返修，为工艺工程师提供了一种新的工具，帮助他们解决在制造可靠的PCB时遇到的挑战。

作者简介
Paul Koep，CoolCap Technology, Cookson Electronics的全球产品经理。
电话：(1) 201-324-3614；
电邮：pkoep@cooksonelectronics.com。