回流焊炉温测试仪解析

回流焊炉温测试仪解析

作为smt生产厂家,回流焊,波峰焊是必不可少的设备,那么问题就来了,怎样确定回流焊温度和我们生产要求的一样,这个就需要炉温测试仪了。

一提到炉温测试仪可能大家首先想到的是进口炉温测试仪,如果几年前你这样考虑是不错的,但是现在进口回流焊炉温测试仪已经不具有优势了,如今国产炉温曲线测试仪的迅猛发展已经占领高温行业。

现在我们就来说一下关于回流焊炉温测试仪,所具备的温度分析功能:

通过我们达峰科广大客户反馈来看,测量回流炉,客户需要看测量的温度曲线,划分温区段,分段分析回流炉温度每段温度是不是在设定的范围内,了解每个通道的最高温度,和最低温度数值,打印并可导出曲线图。

IBOO炉温测试仪的功能介绍

IBOO炉温测试仪的功能介绍 炉温测试仪的作用随着现代科技的快速发展不断的在提高,对于炉温测试仪作为炉温领域最新一代便于操作,灵活使用高质量的炉温记录仪,对烤炉设计及烘烤过程质量控制提供领先和独创行业的专业性报告.控制生产时间、能量、返工和产品报废强的好帮手.满足广大群众、企业对于仪器工具的各种需求.炉温测试仪的强大功能主要体现在哪些方面?下面我们来了解一下. 针对于炉温测试仪的强大功能体现在那些方面: 1、可测波峰焊(0.1S)和回流焊(1S)的在线实际焊接温度曲线,三种PC介面(英文,中简,中繁)显示并可互换. 2、每通道可记录资料3000点,配合PC机98X以上系统即可高清晰显示焊炉温度实际设定曲线,每条曲线颜色可多色设定,并通过印表机横向列印或纵向列印. 3、电脑上自动显示每通道最高温度,水平温度/时间线,单点温度和时间显示. 4、可设置要测得的PCB每点焊接点(元件点)的尺寸,距离,运行方向及可下载显示PCB彩图和定位点,自动显示温区. 5、通过PC机用滑鼠可设定焊接区域,焊接时间点,上升斜率,下降斜率,超出指定温度的时间总值,任意两间点的斜率,时间值. 6、并通过详细资讯查看详细资讯对话方块,并可进入列印范围,让操作者了解得更透彻. 7、内装可充电式电池,最长可连续使用10小时. 8、可以连续测量记录保存20组数据,避免来回奔波的烦恼. 我们要知道作为炉温领域的突出电表,炉温测试仪的产生代表着很大的意义和价值.不仅质量卓越,功能强大.而且对于使用者来说操作上那是非常的简单便捷,对于多种语言版本更大方便了海内外的顾客,让他们操作时没有语言方面的障碍.是企业的好帮手.

炉温测试板制作及曲线测试规范(20200517094721)

炉温测试板制作及曲线测试规范 1、目的: 规范SMT炉温测试方法,为炉温设定、测试、分析提供标准,确保产品质量。为炉温曲线的 制作、确认和跟踪过程的一致性提供准确的作业指导; 2、范围: 本规范适用于公司PCBA部SMT车间所有炉温设定、测试、分析及监控。 3.定义: 3.1升温阶段:也叫预热区,从室温到120度,用以将PCBA从环境温度提升到所要求的活性 温度;升温斜率不能超过3°C度/s;升温太快会造成元件损伤、会出现锡球现象,升 温太慢锡膏会感温过度从而没有足够的时间达到活性温度;通常时间控制在60S左右; 3.2恒温阶段:也叫活性区或浸润区,用以将PCBA从活性温度提升到所要求的回流温度; 一是允许不同质量的元件在温度上同质;二是允许助焊剂活化,锡膏中挥发性物质得到 有利挥发,一般普遍的锡膏活性温度是120-150度,时间在60-120S之间,升温斜率一 般控制在1度/S左右;PCBA上所有元件要达到熔锡的过程,不同金属成份的锡膏熔点 不同,无铅锡膏(SN96/AG3.5/CU0.5)熔点一般在217-220度,有铅(SN63/PB37)一 般在183度含银(SN62/PB36/AG2)为179度; 3.3回流阶段:也叫峰值区或最后升温区,这个区将锡膏在活性温度提升到所推荐的峰值温 度,加热从熔化到液体状态的过程;活性温度总是比熔点低,而峰值温度总在熔点之上, 典型的峰值温度范围是(SN63/PB37)从205-230度;无铅(SN96/AG3.5/CU0.5)从235-250 度;此段温度设定太高会使升温斜率超过2-5度/S,或达到比所推荐的峰值高,这种情 况会使PCB脱层、卷曲、元件损坏等;峰值温度:PCBA在焊接过程中所达到的最高温度; 3.4冷却阶段:理想的冷却曲线一般和回流曲线成镜像,越是达到镜像关系,焊点达到的固 态结构越紧密,焊点的质量就越高,结合完整性就越好,一般降温斜率控制在4度/S; 4、职责: 4.1 工程部 4.1.1工程师制定炉温测试分析标准,炉温测试员按此标准测试、分析监控炉温。 4.1.2 指导工艺技术员如何制作温度曲线图; 4.1.3 定义热电偶在PCB上的测试点,特别是对一些关键的元件定位; 4.1.4基于客户要求和公司内部标准来定义温度曲线的运行频率;

通孔回流工艺解析经典版

通孔回流焊接的作用 一.什么叫通孔回流焊接技 在传统的电子组装工艺中,对于安装有过孔插装元件采用波峰焊接技术。但波峰焊接有许多不足之处:不适合高密度、细间距元件焊接;桥接、漏焊较多;需喷涂助焊剂; PCB板受到较大热冲击翘曲变形。因此波峰焊接在许多方面不能适应高精密度电子组装技术的发展。为了适应这种高精密度表面组装技术的发展,解决以上焊接难点的措施是采用通孔回流焊接技(THRThrough-holeReflow),又称为穿孔回流焊PIHR(Pin-in-HoleReflow)。该技术原理是在PCB板完成贴片后,使用一种安装有许多针管的特殊钢网模板,调整模板位置使针管与插装元件的过孔焊盘对齐,使用刮刀将模板上的锡膏漏印到焊盘上,然后安装插装元件,最后插装元件与贴片元件同时通过回流焊完成焊接。从中可以看出穿孔回流焊相对于传统工艺的优越性:首先是减少了工序,省去了波峰焊这道工序,节省了人工费用,在效率上也得到了提高;其次回流焊相对于波峰焊,产生桥接的可能性要小的多,这样就提高了一次通过率。穿孔回流焊相对传统工艺在生产效率、先进性上都有很大优势。通孔回流焊接技术起源于日本SONY公司,20世纪90年代初已开始应用,但它主要应用于SONY自己的产品上,如电视调谐器及CDWalkman。 通孔回流焊有时也称作分类元件回流焊,正在逐渐兴起。它可以去除波峰焊环节,而成为PCB混装技术中的一个工艺环节。通孔回流焊最大的好处就是可以在发挥表面贴装制造工艺的优点的同时使用通孔插件来得到较好的机械联接强度。对于较大尺寸的PCB板的平整度不能够使所有表面贴装元器件的引脚都能和焊盘接触,同时,就算引脚和焊盘都能接触上,它所提供的机械强度也往往是不够大的,很容易在产品的使用中脱开而成为故障点。尽管通孔回流焊可发取得偿还好处,但是在实际应用中通孔回流焊仍有几个缺点,锡膏量大,这样会增加因助焊剂的挥了冷却而产生对机器污染的程度,需要一个有效的助焊剂残留清除装置。通孔回流焊另外一点是许多连接器并没有设计成可以承受通孔回流焊的温度,早期通孔回流焊基于直接红外加热的回流焊炉子已不能适用,这种回流焊炉子缺少有效的热传递效率来处理一般表面贴装元件与具有复杂几何外观的通孔连接器同在一块PCB上的能力。只有大容量的具有高的热传递的强制对流通孔回流焊炉子,才有可能实现通孔回流,并且也得到实践证明,剩下的问题就是如何保证通孔中的锡膏与元件脚有一个适当的回流焊温度曲线。随着工艺与元件的改进,通孔回流焊也会越来越多被应用。影响回流焊工艺的因素很多,也很复杂,需要工艺人员在生产中不断研究探讨,将从多个方面来进行探讨。 二.通孔回流焊接工艺的特点 1. 通孔回流焊与波峰焊相比的优点 (1)通孔回流焊焊接质量好,不良比率PPM(百万分率的缺陷率)可低于20。 (2)虚焊、连锡等缺陷少,返修率极低。 (3)PCB布局的设计无须像波峰焊工艺那样特别考虑。 (4)工艺流程简单,设备操作简单。 (5)通孔回流焊设备占地面积少,因其印刷机及回流炉都较小,故只需较小的面积。 (6)无锡渣问题。 (7)机器为全封闭式,干净,生产车间里无异味。 (8)通孔回流焊设备管理及保养简单。 (9)印刷工艺中采用了印刷模板,各焊接点及印刷的焊膏量可根据需要调节。

温度曲线设定

如何正确设定回流炉温度曲线 正确设定回流炉温度曲线是获得优良焊接质关键 前言 红外回流焊是SMT大生产中重要的工艺环节,它是一种自动群焊过程,成千上万个焊点在短短几分钟内一次完成,其焊接质量的优劣直接影响到产品的质量和可靠性,对于数字化的电子产品,产品的质量几乎就是焊接的质量。做好回流焊,人们都知道关键是设定回流炉的炉温曲线,有关回流炉的炉温曲线,许多专业文章中均有报导,但面对一台新的红外回流炉,如何尽快设定回流炉温度曲线呢?这就需要我们首先对所使用的锡膏中金属成分与熔点、活性温度等特性有一个全面了解,对回流炉的结构,包括加热温区的数量、热风系统、加热器的尺寸及其控温精度、加热区的有效长度、冷却区特点、传送系统等应有一个全面认识,以及对焊接对象--表面贴装组件(SMA)尺寸、组件大小及其分布做到心中有数,不难看出,回流焊是SMT工艺中复杂而又关键的一环,它涉及到材料、设备、热传导、焊接等方面的知识。 本文将从分析典型的焊接温度曲线入手,较为详细地介绍如何正确设定回流炉温度曲线,并实际介绍BGA以及双面回流焊的温度曲线的设定。 理想的温度曲线 图1是中温锡膏(Sn63/Sn62)理想的红外回流温度曲线,它反映了SMA通过回流炉时,PCB上某一点的温度随时间变化的曲线,它能直观反映出该点在整个焊接过程中的温度变化,为获得最佳焊接效果提供了科学的依据,从事SMT焊接的工程技术人员,应对理想的温度曲线有一个基本的认识,该曲线由四个区间组成,即预热区、保温区/活性区、回流区、冷却区,前三个阶段为加热区,最后一阶段为冷却区,大部分焊锡膏都能用这四个温区成功实现回流焊。故红外回流炉均设有4-5个温度,以适应焊接的需要。 图1 理想的温度曲线

回流焊温度曲线测试操作指示

1.0目的 用于指导回流焊温度曲线测试操作指示。 2.0适用范围: 适用于苏州福莱盈电子有限公司 3.0职责: 无 4.0作业内容 4.1设定温度参数制程界限: 4.1.1工程师根据锡膏型号、特殊元件规格、特殊测量位置、FPC制程以及客户 的要求制定一个合理的温度曲线测试范围,包括:升温区、浸泡(保 温)区、回流区、冷却区的具体参数及定义 图一: KOKI S3X48-M500锡膏的参考回流曲线 4.1.2预热区:通常是指由室温升温至150度左右的区域。在此温区,升温速 率不宜过快,一般不超过3度/秒。以防止元器件应升温过快而造成基板 变形或元件微裂等现象。 4.1.3浸泡(保温)区:通常是指由110度~190度左右的区域。在此温区,助 焊剂进一步挥发并帮助基板清楚氧化物,基板及元器件均达热平衡,为高 温回流做准备。此区一般持续时间问60~120秒。

4.1.4回流区:通常是指超过217度以上温度区域。在此温区,焊膏很快熔 化,迅速浸润焊接面,并与基板PAD形成新的合金焊接层,达到元件与 PAD之间的良好焊接。此区持续时间一般设定为:45~90秒。最高温度一 般不超过250度(除有特定要求外)。 4.1.5冷却区:该区为焊点迅速降温,将焊料凝固,使焊料晶格细化,提高焊 接强度。本区降温速率一般设置为-3~-1度/秒左右。 4.2测温板的制作 4.2.1采用与生产料号一致的样品板作为测温板,制作测温板时,原则上应保留 必要的具有代表性的测温元器件,以保证测试测量温度与实际生产温度保 持一致。 4.2.2测温板与生产料号在无法保持一致情况下,经工程师验证认可,可使用与 之同类型的测温板进行测量。 4.2.3测温点应该选择最具有代表性的区域及元件,比如最大及最小吸热量的元 件,零件选取优先级(如Socket->Motor->大型BGA ->小型BGA->QFP或 SOP->标准Chip)除此之外,还应选择介于两者之间的一个测温区。如 图: 4.2.4一般测温点在每板上不得少于3个,有BGA或大型IC至少选取4个,基 于特殊代表型元件为首选原则选取元件。 4.2.5位置分布:采用全板对角线型方式或4角1中心点方式,能涵盖整块板位 置分布. 4.2.6测温线应用耐高温黄胶带或红胶固定在测温板上。 4.3测试炉温曲线

温度曲线的设定及其依据

回流返修焊接中温度曲线的设定依据 温度曲线是保证焊接质量的关键,实时温度曲线和焊膏温度曲线的升温斜率和峰值温度应基本一致。160℃前的升温速度控制在1—2℃/s。如果升温斜率速度太快,一方面使元器件及PCB受热太快,易损坏元器件和造成PCB变形。另一方面,焊膏中的熔剂挥发速度太快,容易溅出金属成份,产生锡珠。峰值温度一般设定在比焊膏金属熔点高30-40℃左右(例如63Sn/37Pb焊膏的熔点为183℃,峰值温度应设置在215℃左右),回流时间为30~60s。峰值温度低或回流时间短,会使焊接不充分,严重时会造成锡球不熔。峰值温度过高或回流时间过长,容易造成金属粉末氧化,影响焊接质量,甚至会损坏元器件和印刷电路板。 ●预热阶段:在这一段时间内使PCB均匀受热升温,并刺激助焊剂活跃。一般升温的速度不要过快,防止线路板受热过快而产生较大的变形。尽量将升温速度控制在3℃/秒以下,较理想的升温速度为2℃/秒。时间控制在60 ~ 90 秒之间。 ●浸润阶段:这一阶段助焊剂开始挥发。温度在150℃~ 180℃之间应保持60 ~ 120 秒,以便助焊剂能够充分发挥其作用。升温的速度一般在0.3 ~ 0.5℃/秒。 ●回流阶段:这一阶段的温度已经超过焊膏的熔点温度,焊膏熔化成液体,元器件引脚上锡。该阶段中温度在183℃以上的时间应控制在60 ~ 90 秒之间。 如果时间太少或过长都会造成焊接的质量问题。其中温度在220 +/- 10 ℃范围内的时间控制相当关键,一般控制在10~ 20 秒为最佳。 ●冷却阶段:这一阶段焊膏开始凝固,元器件被固定在线路板上。同样的是降温的速度也不能够过快,一般控制在4℃/秒以下,较理想的降温速度为3℃/秒。由于过快的降温速度会造成线路板产生冷变形,它会引起BGA焊接的质量问题,特别是BGA外圈引脚的虚焊。设 设置回流返修焊接温度曲线的依据: 1.根据使用焊膏的温度曲线进行设置。不同金属含量的锡球有不同的温度曲线,应按照焊膏供应商提供的温度曲线进行具体产品的回流焊温度曲线设置。 2.根据PCB板的材料、厚度、层数多少、尺寸大小等进行设置。 3.根据PCB板表面搭载元器件的密度、元器件的大小以及有无BGA、CSP等特殊元器件进行设置。 4.此外,根据设备的具体情况,例如加热区的长度、加热源的材料、回流焊炉的构造和热传导方式等因素进行设置。热风加热器和红外加热器有很大区别,红外加热器主要是辐射传导,其优点是热效率高,温度陡度大,易控制温度曲线;双面焊时,PCB上、下温度易控制;其缺点是温度不均匀。 5.根据温度传感器的实际位置确定各温区所设置的温度,若温度传感器位置在发热体内部,设置温度比实际温度高30℃左右。 6.根据排风量的大小进行设置。一般返修焊接系统对排风量都有具体要求,但实际排风量因各种原因有时会有所变化,确定一个产品的温度曲线时,因考虑排风量,并定时测量。

波峰焊炉温曲线测试操作规程

波峰焊炉温曲线测试操作规程

Q/HX X/XX-XXXX-XX/XX-XXXX 波峰焊炉温曲线测试操作规程

2014年12月01日发布2014年12月05日实施

1.1.为规范产品波峰焊接制程,确保产品焊接的可靠性。对波峰炉温进行监控,以提高产品质量。 适用范围: 公司所有经波峰焊接产品之炉温曲线测量。 作业时间: 3.1新产品试流时须进行测试;波峰现有3条线体, 周一和周五每条线各测试一次,因炉温测试仪器需与 车间共用,需与SMT车间错开测试时间。 测温板的制作 公司波峰焊接产品,全部都是放在载具上过炉,故测试放在载具上的PCB板DIP插件焊点的温度曲线。 选取测试点 一般选取三个及以上的焊点进行测试。焊点位置按照如下要求选取: 4.1.1波峰非焊接面DIP焊点,用于测试过炉时PCB 锡反面的温度。 4.1.2引脚密集、焊盘孔小的DIP器件。

曲线参数标准设定(SAC-3JS温区) 5.1.1锡膏型号:Define Your Own Spec。熔点:183 波峰炉:SAC-3JS(2温区) 5.1.2 预热段温度110—145℃预热时间:30—60s 回流段温度 183℃以上回流时间:2—5s 最高温度:233--255℃ 曲线参数标准设定(MWSI温区) 5.2.1锡膏型号:Define Your Own Spec。熔点:183 波峰炉:MWSI温区(3温区) 5.2.2预热段温110—145℃预热时间:40—60s 回流段温度 183℃以上回流时间:2—5s 最高温度:233--255℃ 曲线参数标准设定(MPS-400B温区) 5.3.1锡膏型号:Define Your Own Spec。熔点:183 波峰炉:选择性波峰焊MPS-400B(4温区) 5.3.2 预热段温度110-145℃预热时间:40—60s

最新回流焊曲线

回流焊曲线

随着电子产业的飞速发展,高集成度、高可靠性已经成为行业的新潮流。在这种趋势的推动下,SMT(表面贴装技术)在中国也得到了进一步的推广和发展。很多公司在生产和研发中已经大量的应用了SMT工艺和表面贴装元器件(SMC/SMD)。因此,焊接过程也就无法避免的大量的使用回流焊机(reflow soldering)。我就针对回流焊温度曲线的整定谈谈我在工作中的一些经验和看法。 回流焊作为表面贴装工艺生产的一个主要设备,它的正确使用无疑是进一步确保焊接质量和产品质量。在回流焊的使用中,最难以把握的就是回流焊的温度曲线的整定。怎样才能更合理的整定回流焊的温度曲线呢? 要解决这个问题,我们首先要了解回流焊的工作原理。从温度曲线(见图1-1)分析回流焊的原理:当PCB进入升温区(干燥区)时,焊膏中的溶剂、气体蒸发掉,同时,焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚,焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘、元器件端头和引脚与氧气隔离→PCB进入保温区时,PCB 和元器件得到充分的预热,以防PCB突然进入焊接高温区而损坏PCB和元器件→当PCB进入焊接区时,温度迅速上升使焊膏达到熔化状态,液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点→PCB进入冷却区,使焊点凝固。此时完成了回流焊。 这款机子下部的两个加热器是用来做底部预热的,当PCB板从机子的左侧进入,依次通过上方第一块加热器、下方第一块加热器、上方第二块加热器、上

方第三块加热器、下方第二块加热器、上方第四块加热器。每块加热器的传感器分布如图。PCB板进入炉子的过程是一个吸热的过程,它会从室温慢慢的接近它所处环境的温度。那么,当环境的温度发生变化时,PCB板的温度也将随着环境的温度变化而变化,形成一条温度曲线。因此,我们怎样利用回流焊的不同的加热器使PCB上的温度变化符合标准要求的温度曲线,这就是回流焊温度曲线的整定。 根据TR360回流焊结构图,我们知道这款回流焊的上方第四个加热器的温度最高,是用来焊接的,第六个传感器处的温度是最高的,对应到温度曲线的最高温度,我们就知道PCB到达这一点时所需要的时间是150秒。由于PCB板进入回流焊的速度是恒定的,TR360的六个传感器的间距是固定的,我们很容易就可以算出PCB板通过每个传感器的时间,对照TR360的结构图,温室的左侧到第一个传感器,第一传感器到第二个传感器(下方),第二个传感器到第三个传感器,第四个传感器到第五个传感器,第五个传感器到第六个传感器距离是一致,而第三个传感器到第四个传感器的距离是其他传感器间距的2倍,这样我们就可以推算出PCB板通过每个传感器的时间,对照标准的温度曲线,我们可以知道PCB板通过该点时应该达到的温度,加上传感到网带这段距离产生的温度差(由于网带和传感器的距离不变,因此这个值基本上也是一个定值),再加上不同材质的PCB板吸热能力的差异,就等于传感器处应该达到的温度,也就是各加热器的设定温度。 然后,我们再调整网带的速度,使PCB进入温室到离开温室的时间和回流焊的标准曲线要求的时间一致,这样PCB板通过各传感器的时间和温度用曲线连接起来就符合回流焊的标准的温度曲线了

波峰焊温度曲线图及温度控制标准

波峰焊温度曲线图及温度控制标准介绍 发表于 2017-12-20 16:08:55 工艺/制造 波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料 波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。 波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一 个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫“波峰焊”,其主要材料是焊锡条。 波峰焊焊接方法 波峰焊方法或工艺的采用取决于产品的复杂程度以及产量,如果要做复杂的产品以及产 量很高,可以考虑用氮气工艺比如CoN ▼ 2 ▼ ToUr波峰来减少锡渣并提高焊点的浸润性。 如果使用一台中型的机器,其工艺可以分为氮气工艺和空气工艺。用户仍然可以在空气环境 下处理复杂的板子,在这种情况下,可根据客户的要求使用腐蚀性助焊剂,在焊接后再进行清洗,或者使用低固态助焊剂。 波峰焊温度曲线图介绍 在预热区内,电路板上喷涂的助焊剂中的溶剂被挥发,可以减少焊接时产生气体。同时, 松香和活化剂开始分解活化,去除焊接面上的氧化层和其他污染物,并且防止金属表面在高

温下再次氧化。印制电路板和元器件被充分预热,可以有效地避免焊接时急剧升温产生的热 应力损坏。电路板的预热温度及时间,要根据印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和数量, 以及贴装元器件的多少而确定。在PCB表面测量的预热温度应该在90~130 C间,多层板 或贴片套件中元器件较多时,预热温度取上限。预热时间由传送带的速度来控制。如果预热温度偏低或预热时间过短,助焊剂中的溶剂挥发不充分,焊接时就会产生气体引起气孔、锡珠等焊接缺陷;如预热温度偏高或预热时间过长,焊剂被提前分解,使焊剂失去活性,同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。为恰当控制预热温度和时间,达到佳的预热温度,也可以从 波峰焊前涂覆在PCB底面的助焊剂是否有粘性来进行判断。 O m ?α M4BH?*7*B?n Iae ∣l? m W IM ItB IM m :W )4?I(C) 波峰焊温度曲线 合格温度曲线必须满足: 1 :预热区PCB板底温度范围为:90-120oC. 2:焊接時锡点温度范围为:245 ±10 C

SMT回流焊工艺知识

SMT回流焊工艺知识 Board/Sma ll Comp onen t ---------- Large Comp onen t 1、预热区:预热区的目的是使PCB和元器件预热,达到平衡,同时除去焊膏中的水份、溶剂,以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。升温速率要控制在适当范围内(过快会产生热冲击,如:引起多层陶瓷电容器开裂、造成焊料飞溅,使在整个PCB勺非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点;过慢则助焊剂Flux活性作用),一般上升速率设定为1?3C /sec,最大升温速率为4C /sec ; 2、恒温区:指从120C升温至170C的区域。主要目的是使PCB上各元件的温度趋于均匀,尽量减少温差,保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥,到保温区结束时,焊盘、锡膏球及元件引脚上的氧化物应被除去,整个电路板的温度达到均衡。过程时间约60?120秒,根据焊料的性质有所差异。 3、回流区:这一区域里的加热器的温度设置得最高,焊接峰值温度视所用锡膏的不同而不同,一般推荐为锡膏的熔点温度加20?40C。此时焊膏中的焊料开始熔化, 再次呈流动状态,替代液态焊剂润湿焊盘和元器件。也可以将该区域分为两个区,即熔融区和再流区。理想的温度典型的回流曲线 2 2

曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的面积最小且左右对称。 4、冷却区:用尽可能快的速度进行冷却,将有助于得到明亮的焊点并饱满的外形和低的接触角度。缓慢冷却会导致PAD的更多分解物进入锡中,产生灰暗毛糙的焊点,甚至引起沾锡不良和弱焊点结合力。降温速率一般为-4 C/sec以内,冷却至75C左右即可。 由于锡膏、机型与工艺要求不同,产品的炉温曲线也不尽相同。生产时必须定期用炉温测试仪测试炉温并记录存档。 炉温测试板的测试点必须合宜 每片测温板最多可以使用200 次

炉温工艺曲线的设置方法

炉温工艺曲线的设置方法 Prepared on 22 November 2020

如何设定出合格的炉温工艺曲线什么是回流焊: 回流焊是英文Reflow是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料,实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。回流焊是将元器件焊接到PCB板材上,回流焊是专门针对SMD表面贴装器件的。 回流焊是靠热气流对焊点的作用,胶状的焊剂在一定的高温气流下进行物理反应达到SMD的焊接;之所以叫"回流焊"是因为气体在焊机内循环来回流动产生高温达到焊接目的。 (回流焊温度曲线图) “产品质量是生产出来的,不是检验出来,只有在生产过程中的每个环节,严格按照生产工艺和作业指导书要求进行,才能保证产品的质量。 电子厂SmT贴片焊接车间在SmT生产流程中,回流炉参数设置的好坏是影响焊接质量的关键,通过温度曲线,可以为回流炉参数的设置提供准确的理论依据,在大多数情况下,温度的分布受组装电路板的特性、焊膏特性和所用回流炉能力的影响。 如何正确的设定回流焊温度曲线: 首先我们要了解回流焊的几个关键的地方及温度的分区情况及回流焊的种类. 影响炉温的关键地方是: 1:各温区的温度设定数值 2:各加热马达的温差 3:链条及网带的速度 4:锡膏的成份

5:PCB板的厚度及元件的大小和密度 6:加热区的数量及回流焊的长度 7:加热区的有效长度及泠却的特点等 回流焊的分区情况: 1:预热区(又名:升温区) 2:恒温区(保温区/活性区) 3:回流区 4 :泠却区 回流焊焊接影响工艺的因素: 1.通常PLCC、QFP与一个分立片状元件相比热容量要大,焊接大面积元件就比小元件更困难些。 2.在回流焊炉中传送带在周而复使传送产品进行回流焊的同时,也成为一个散热系统,此外在加热部分的边缘与中心散热条件不同,边缘一般温度偏低,炉内除各温区温度要求不同外,同一载面的温度也差异。 3.产品装载量不同的影响。回流焊的温度曲线的调整要考虑在空载,负载及不同负载因子情况下能得到良好的重复性。负载因子定义为: LF=L/(L+S);其中L=组装基板的长度,S=组装基板的间隔。回流焊工艺要得到重复性好的结果,负载因子愈大愈困难。通常回流焊炉的最大负载因子的范围为~。这要根据产品情况(元件焊接密度、不同基板)和再流炉的不同型号来决定。要得到良好的焊接效果和重复性,实践经验很重要的。 一、初步炉温设定:

回流焊原理及温度曲线

回流焊原理与温度曲线: 从温度曲线分析回流焊的原理:当PCB进入升温区(干燥区)时,焊锡膏中的溶剂气体蒸发掉,同时焊锡膏中的助焊剂润湿焊盘元器件端头和引脚,焊锡膏软化塌落覆盖了焊盘,将焊盘元器件引脚与氧气隔离;PCB进入保温区时,使PCB和元器件得到充分的预热,以防PCB突然进入焊接区升温过快而损坏PCB和元器件;当PCB进入焊接区时,温度迅速上升使焊锡膏达到熔化状态,液态焊锡对PCB的焊盘元器件端头和引脚润湿扩散漫流或回流混合形成焊锡接点;PCB进入冷却区,使焊点凝固,完成整个回流焊。 温度曲线是保证焊接质量的关键,实际温度曲线和焊锡膏温度曲线的升温斜率和峰值温度应基本一致。160℃前的升温速度控制在1℃/s~2℃/s,如果升温斜率速度太快,一方面使元器件及PCB受热太快,易损坏元器件,易造成PCB变形;另一方面,焊锡膏中的溶剂挥发速度太快,容易溅出金属成分,产生焊锡球。峰值温度一般设定在比焊锡膏熔化温度高20℃~40℃左右(例如Sn63/Pb37焊锡膏的熔点为183℃,峰值温度应设置在205℃~230℃左右),回(再)流时间为10s~60s,峰值温度低或回(再)流时间短,会使焊接不充分,严重时会造成焊锡膏不熔;峰值温度过高或回(再)流时间长,造成金属粉末氧化,影响焊接 质量,甚至损坏元器件和PCB。 根据回流焊温度曲线及回流原理,目前市场上的回流焊机一般为简易四温区回流焊机,还有大型的六八甚至十二温区的回流焊机,而型号为QHL320A的回流焊机采用20段可编程温度控制,相当于20温区回流焊机,这样将回流温度曲线细分,进而控温更精确,更加拟合理想的回流温度曲线,达到完美焊良好的焊接质量从何保障?QHL320A回流焊机除了在控制上完全符合回流焊的温度曲线以外,同时也可以使用户真正了解回流焊接的原理。QHL320A回流焊机具有大尺寸透明视窗的功能,用户可通过透明视窗对整个焊接过程进行全程控制,同时可观察焊锡膏在整个焊接过程中的变化状态,易于发现焊接过程中出现的问题,通过参数调整加以改善,从而保证良好的焊接质量。同时QHL320A回流焊机为小型台式回流焊机,采用全静止焊接,有效的防止了大型多温区回流焊机履带式传送所产生的微小振动,此振动有可能在焊接区焊锡膏熔化的流动状态下对微小间距的IC(如间距≤0.5mm)和元件(如0603.0402和0201等)的焊接产生影响,导致元器件的漂移锡珠锡桥等焊接缺陷,而全静止焊接则完全避免了以上可能出现的缺陷。

炉温曲线设定

怎样设定锡膏回流温度曲线 “正确的温度曲线将保证高品质的焊接锡点。” 在使用表面贴装元件的印刷电路板(PCB)装配中,要得到优质的焊点,一条优化的回流温度曲线是最重要的因素之一。温度曲线是施加于电路装配上的温度对时间的函数,当在笛卡尔平面作图时,回流过程中在任何给定的时间上,代表PCB上一个特定点上的温度形成一条曲线。 几个参数影响曲线的形状,其中最关键的是传送带速度和每个区的温度设定。带速决定机板暴露在每个区所设定的温度下的持续时间,增加持续时间可以允许更多时间使电路装配接近该区的温度设定。每个区所花的持续时间总和决定总共的处理时间。 每个区的温度设定影响PCB的温度上升速度,高温在PCB与区的温度之间产生一个较大的温差。增加区的设定温度允许机板更快地达到给定温度。因此,必须作出一个图形来决定PCB的温度曲线。接下来是这个步骤的轮廓,用以产生和优化图形。 在开始作曲线步骤之前,需要下列设备和辅助工具:温度曲线仪、热电偶、将热电偶附着于PCB的工具和锡膏参数表。可从大多数主要的电子工具供应商买到温度曲线附件工具箱,这工具箱使得作曲线方便,因为它包含全部所需的附件(除了曲线仪本身)。 现在许多回流焊机器包括了一个板上测温仪,甚至一些较小的、便宜的台面式炉子。测温仪一般分为两类:实时测温仪,即时传送温度/时间数据和作出图形;而另一种测温仪采样储存数据,然后上载到计算机。 热电偶必须长度足够,并可经受典型的炉膛温度。一般较小直径的热电偶,热质量小响应快,得到的结果精确。 有几种方法将热电偶附着于PCB,较好的方法是使用高温焊锡如银/锡合金,焊点尽量最小。 另一种可接受的方法,快速、容易和对大多数应用足够准确,少量的热化合物(也叫热导膏或热油脂)斑点覆盖住热电偶,再用高温胶带(如Kapton)粘住。 还有一种方法来附着热电偶,就是用高温胶,如氰基丙烯酸盐粘合剂,此方法通常没有其它方法可靠。附着的位置也要选择,通常最好是将热电偶尖附着在PCB焊盘和相应的元件引脚或金属端之间 图一、将热电偶尖附着在PCB焊盘和相应的元件引脚或金属端之间

温度曲线的设定

温度曲线的设定 温度曲线是由回流焊炉的多个参数共同作用的结果,其中起决定性作用的两个参数是传送带速度和温区的温度设定。传送带速度决定了印刷线路板暴露在每个温区的持续时间,增加持续时间可以使印刷线路板上元器件的温度更加接近该温区的设定温度。每个温区所用的持续时间的总和又决定了整个回流过程的处理时间。每个温区的温度设定影响印刷线路板通该温区时温度的高低。印刷线路板在整个回流焊接过程中的升温速度则是传送带速和各温区的温度设定两个参数共同作用的结果。因此只有合理的设定炉温参数才能得到理想的炉温曲线。 现以最为常用的RSS曲线为例介绍一下炉温曲线的设定方法。 链速的设定:设定温度曲线时第一个要考虑参数是传输带的速度设定,该设定将决定印刷线路板通过加热通道所花的时间。传送带速度的设定可以通过计算的方法获得。这里要引入一个指标,负载因子。负载因子:F=L/(L+s) L=基板的长,S=基板与基板间的间隔。负载因子的大小决定了生产过程中炉内的印刷线路板对炉内温度的影响程度。负载因子的数值越大炉内的温度越不稳定,一般取值在0.5~0.9之间。在权衡了效率和炉温的稳定程度后建议取值为0.7-0.8。在知道生产的板长和生产节拍后就可以计算出传送带的传送速度(最慢值)。传送速度(最慢值)=印刷线路板长/0.8/生产节拍。传送速度(最快值)由锡膏的特性决定,绝大多数锡膏要求从升温开始到炉内峰值温度的时间应不少于180秒。这样就可以得出传送速度(最大值)=炉内加热区的长度/180S。在得出两个极限速度后就可以根据实际生产产品的难易程度选取适当的传送速度一般可取中间值。

温区温度的设定:一个完整的RSS炉温曲线包括四个温区。分别为: 预热区:其目的是将印刷线路板的温度从室温提升到锡膏内助焊剂发挥作用所需的活性温度135℃,温区的加热速率应控制在每秒1~3℃,温度升得太快会引起某些缺陷,如陶瓷电容的细微裂纹。 保温区:其目的是将印刷线路板维持在某个特定温度范围并持续一段时间,使印刷线路板上各个区域的元器件温度相同,减少他们的相对温差,并使锡膏内部的助焊剂充分的发挥作用,去除元器件电极和焊盘表面的氧化物,从而提高焊接质量。一般普遍的活性温度范围是135-170℃(以SN63PB37为例),活性时间设定在60-90秒。如果活性温度设定过高会使助焊剂过早的失去除污的功能,温度太低助焊剂则发挥不了除污的作用。活性时间设定的过长会使锡膏内助焊剂的过度挥发,致使在焊接时缺少助焊剂的参与使焊点易氧化,润湿能力差,时间太短则参与焊接的助焊剂过多,可能会出现锡球,锡珠等焊接不良。从而影响焊接质量。 回流区:其目的是使印刷线路板的温度提升到锡膏的熔点温度以上并维持一定的焊接时间,使其形成合金,完成元器件电极与焊盘的焊接。该区的温度设定在183℃以上,时间为30-90秒。(以SN63PB37为例)峰值不宜超过230℃,200℃以上的时间为20-30秒。如果温度低于183℃将无法形成合金实现不了焊接,若高于230℃会对元器件带来损害,同时也会加剧印刷线路板的变形。如果时间不足会使合金层较薄,焊点的强度不够,时间较长则合金层较厚使焊点较脆。 冷却区:其目的是使印刷线路板降温,通常设定为每秒3-4℃。如速率过高会使焊点出现龟裂现象,过慢则会加剧焊点氧化。理想的冷却曲线应该是

炉温测试仪的作用

炉温测试仪有什么作用?为什么要选择炉温测试仪? 温度曲线和炉温测试仪是制造业的一种新型产品,炉温测试仪为我们的生产生活带来了很大的方便,可以应用于回流焊、波峰焊、颜色喷涂、陶瓷烧结、化工、食品加工等多个行业都有着重要的作用.那么炉温测试仪为我们带来了什么好处方便呢?为何有一定规模的公司都在使用炉温测试仪呢?炉温测试仪对生产的影响有多大呢? 对于购买炉温测试仪这个问题,在整个行业内也是存在着相当大争议的。那么今天,编者就用自己的观点来分析一下炉温测试仪对于生产对于品质的影响吧。炉温测试仪这一概念首先是欧美国家提出的,最先应用于SMT行业,在三十多年前,远在大洋彼岸的美国人,常常被贴片加工成品的品质深深困扰着。很多产品过炉后,外观没有一点的损伤,为何良品率却这么差?自己辛辛苦苦才造出的产品到底是谁在作祟?汤姆大叔怒吼不已:“何方妖怪,出来受死” 这时候温控这一概念第一次出现在这些资本家的面前,原来温度的变化对产品竟有如此深远的影响,正是这时候炉温测试仪才顺势而生。随着人们研究的深入温度变化对产品的影响慢慢浮现在人们眼前。 过高温度烘烤,会改变产品内部的结构,太过低温,产品却无法完成焊接。无论是加热时间的长短,或者快慢都严重地影响着产品的质量甚至使用寿命。这时老板们才恍然大悟,原来这个看不到摸不着的东西,竟是损耗了自家成千上万原料的家伙。于是乎,短短的几年里全美国的生产线,无论大制造业还是小加工厂,都纷纷用上了这个可爱的小家伙“炉温测试仪”,又于是乎就,KIC、wickon 等一大批炉温测试仪企业应运而生。

在制造业从业的人员都知道,外国的客户的要求是最严格的,还没下单之前就是要求要用各种设备各种仪器还有各种第三方报告。曾经有个全球都知名的自行车制造大厂就是接了一个外国客户的订单,被要求要用到炉温测试仪,才匆匆忙忙地过来咨询炉温测试的采购和培训,在了解到了炉温测试仪的作用后,才扶额大呼,原来多年来的耗损的原因在这里啊。 炉温测试仪看似小巧却蕴藏巨大能量,小小的躯体转载这复杂的线路和芯片,它强大的追踪分析软件,可以帮你设计近乎完美的温度曲线,使你的产品获得美轮美奂的外观又拥有精湛的品质。 随着炉温测试仪的发展,各种功能不断完善,炉温测试仪不仅仅是能测出温度变化的数据。先进一些的炉温测试以KIC为例,测出的数据,还能编制程序查看KPI,是否符合工艺要求一目了然。更加先进的如Process Window Index、Navigator Power- Key这些功能,KIC和wickon的炉温测试都能做到,Navigator Power- Key是一个优化分析软件,我们一般称作优化钥匙,有了这个钥匙,只要我们根据自己产品工艺要求,它就会帮你自动寻找匹配的炉温设置,即使是刚入门的员工,只要拿着客户的要求,在软件上输入要求的数据,Navigator Power- Key就会帮你自动匹配调节,大大的节省了我们编辑工艺的时间和错误率。 同时,炉温测试仪的应用也是很广的,包括回流焊、波峰焊、食品加工、五金、陶瓷烧结、颜色喷涂都可以用到。 使用仪器是帮助你获得更开阔的天地,而不是浪费你的金钱。让我们换个角度来思考炉温测试仪的作用。

炉温曲线标准

炉温曲线标准 1.目的 提供回流炉焊接曲线参考范围,确保产品焊接质量。 2.范围 该工艺规范适用于SMT 回流炉生产单双面板。 3.定义 无. 4.职责 工艺工程师: 制定维护回流温度控制工艺规范, 在试产中过程中产品工艺工程师针对不同产品进行回流曲线设置, 曲线设置参数作为技术文件在量产后移交给制造部.工艺工程师在量产后根据产品品质状况进行优化回流曲线参数设置, 继续对炉温参数设置进行优化调整.现场工程师(设备/工艺) : 确认回流炉温度曲线是否正常. 工艺技术员: 回流温度曲线测试. IPQC:确认回流曲线是否经过工程师确认,并发现异常情况进行反馈给工艺工程师. 5.作业内容 5.1回流炉设定温度参照下表执行,不同的产品可参考该范围进行回流曲线设置。 锡铅合金焊接工艺: 5.2回流炉温度曲线示意图:(锡铅焊接工艺参考曲线) 250

220℃ 180℃ 备注:该图形仅供参考,温度设定参考上表数据进行, 在实际测的曲线与该参数范围内有少许差异时, 工程师根据现场品质状况与测试板的状态进行现场分析确认, 如工程师判为合格则签字 确认. 5.3采用无铅焊料合金焊接的回流炉温度要求。 5.3.1无铅焊料合金的选择 无铅焊料合金采用锡/银/铜(Sn/Ag/Cu,简称:SAC305),合金成份范围(重量%):Sn/ (96.5%),Ag/(3.0%),Cu(0.5%) ,合金熔点:217℃` 5.3.2回流焊接的峰值温度和220℃熔点以上的时间 峰值温度范围:245℃+/-5℃;217℃熔点以上的时间:50秒-90秒;升温速度<3℃/秒; 降温速度:-1℃/秒_-5℃/秒。 5.3.3. 助焊剂活化温度 150℃-180℃之间的保温时间为: 50-90秒. 6.附件 无 第 2 页共2 页

回流焊炉过板操作规范V1.0

回流焊炉过炉操作规范机台: 1.目的 确保过炉参数正确、过板方式正确,保证过炉焊接品质。 2.适用范围 适用于本公司内SMT所有回流焊炉过板作业。 3.相关文件 本公司内所发行的作业指导书、操作规范必需执行。 4.责任 SMT工程和产线、品质IPQC有责任依此操作规范作业。 5、回流焊炉过板参数确认: 5-1、开线、中途转线SMT工程根据产线生产计划调用相对应的过炉程序,待温度达到设定值后(指示灯绿灯亮),使用炉温测试仪进行实测炉温。实际曲线标准请参照工程实验得出的四种过炉参数曲线为:①靠左边规道;②靠右边规道;③中间;④带铝盒。 5-2、将实测炉温曲线打印出来,经工程师或相应人员确认无误后签名并放置在炉旁,通知产线组长或过炉人员方可过板。 5-3、IPQC进行炉温设定记录与炉温监控超过±10℃(红灯或黄灯亮)通知工程人员进行确认。 并鉴督实测炉温曲线与试验曲线的相差:温度相差±5℃时间相差±10s。 6、过板方式和注意事项: 6-1、产线组长或过板人员安每条线生产的机种工艺,请工程确认具体安排在哪台炉过炉,务必确认炉温参数是否正确和达到要求,否则不可过炉。 6-2、锡膏工艺过炉时依据以下三种过炉模式进行: 6-2-1、一种板,采用轨道过炉,轨道上面板与板前后间距为50MM。 6-2-2、两种或两种以上,单面过炉采用网链过炉,网链上面板与板的前后左右间距为50MM,板与炉边的间距为30MM 6-2-3、两种或两种以上,双面过炉时采用铝盒装板放在网链上过炉,网链上面铝盒与铝盒前后左右间距为50MM,铝盒与轨道的间距为30MM,铝盒内板与板前后左右的间距为50MM,铝盒与板的间距为30MM。 6-2-4、发现不熔锡或其它异常时及时通知产线组长、工程人员、或上级进行处理。 6-2-5、特殊情况以工程要求、规定进行过炉,不可盳目过炉。 6-3、红胶工艺过炉时依据以下三种过炉模式进行: 6-3-1、要求有铅工艺或无铅工艺的单面红胶PCB板可在有铅回流焊过炉或在无铅回流焊过炉6-3-2、背面已生产有铅锡膏工艺当面生产红胶工艺的PCB板与背面已生产无铅锡膏工艺当面生产红胶工艺的PCB板同时过一个回流焊时,必须有其中一种PCB板采用铝盒过炉。 6-3-3、在有铅回流焊或无铅回流焊过背面已生产有铅锡膏工艺当面生产红胶工艺的PCB板或背面已生产无铅锡膏工艺当面生产红胶工艺的PCB板单独过其中一种PCB板时可不用铝盒。 7、过炉时发现亮黄灯与亮红灯或发出警报应立即停止过炉,并通知工程人员处理问题。 批准:审批:制定:

回流曲线的讲解

当锡膏至于一个加热的环境中,锡膏回流分为五个阶段 1.首先,用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发,温度上升必需慢(大约每秒3° C),以限制沸腾和飞溅,防止形成小锡珠,还有,一些元件对内部应力比较敏感, 如果元件外部温度上升太快,会造成断裂。 2.助焊剂活跃,化学清洗行动开始,水溶性助焊剂和免洗型助焊剂都会发生同样的清 洗行动,只不过温度稍微不同。将金属氧化物和某些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。好的冶金学上的锡焊点要求“清洁”的表面。 3.当温度继续上升,焊锡颗粒首先单独熔化,并开始液化和表面吸锡的“灯草”过程。 这样在所有可能的表面上覆盖,并开始形成锡焊点。 4.这个阶段最为重要,当单个的焊锡颗粒全部熔化后,结合一起形成液态锡,这时表 面张力作用开始形成焊脚表面,如果元件引脚与PCB焊盘的间隙超过4mil,则极可能由于表面张力使引脚和焊盘分开,即造成锡点开路。 5.冷却阶段,如果冷却快,锡点强度会稍微大一点,但不可以太快而引起元件内部的 温度应力 6. 回流焊接要求总结: 重要的是有充分的缓慢加热来安全地蒸发溶剂,防止锡珠形成和限制由于温度膨胀引起的元件内部应力,造成断裂痕可靠性问题。其次,助焊剂活跃阶段必须有适当的时间和温度,允许清洁阶段在焊锡颗粒刚刚开始熔化时完成。 时间温度曲线中焊锡熔化的阶段是最重要的,必须充分地让焊锡颗粒完全熔化,液化形成冶金焊接,剩余溶剂和助焊剂残余的蒸发,形成焊脚表面。此阶段如果太热或太长,可能对元件和PCB造成伤害。锡膏回流温度曲线的设定,最好是根据锡膏供应商提供的数据进行,同时把握元件内部温度应力变化原则,即加热温升速度小于每秒3°C,和冷却温降速度小于5°C。 怎样设定锡膏回流温度曲线 理想的曲线由四个部分或区间组成,前面三个区加热、最后一个区冷却。炉的温区越多,越能使温度曲线的轮廓达到更准确和接近设定。大多数锡膏都能用四个基本温区成功回流。

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