回流焊温度曲线.doc
回流焊八温区标准曲线
回流焊八温区标准曲线
回流焊八温区标准曲线
回流焊是一种用于电子元件焊接的工艺，其八温区标准曲线是回流焊温度设置的参考。
以下是回流焊八温区标准曲线的各个阶段：
1.预热阶段
在预热阶段，温度从室温逐渐上升到预热温度。
这个阶段的目的是使回流焊炉内的温度稳定，以确保焊接效果的一致性。
预热阶段通常持续几分钟，并且在这个阶段，元件逐渐加热到足够温度，以便进行下一步操作。
2.浸温阶段
在浸温阶段，温度继续上升到浸温温度。
这个阶段的目的是使元件的焊接部分达到熔点，以便进行焊接操作。
浸温阶段通常持续几秒钟，并且在这个阶段，元件焊接部分会融化并准备好进行焊接。
3.回流阶段
在回流阶段，温度继续上升到回流温度。
这个阶段的目的是使焊接部分的金属完全熔化并形成焊点。
回流阶段通常持续几秒钟，并且在这个阶段，元件被放置在回流焊炉中，以形成焊接点。
4.冷却阶段
在冷却阶段，温度逐渐降低到室温。
这个阶段的目的是使焊接部分的金属冷却并固定下来。
冷却阶段通常持续几分钟，并且在这个阶段，元件被取出并放置在冷却架上，以加速冷却过程。
以上是回流焊八温区标准曲线的四个阶段。
在设置回流焊温度时，应该根据具体的元件和焊接需求进行调整，以确保焊接效果的最佳化。
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。
SMT回流焊的温度曲线
電子產業之所以能夠蓬勃發展，表面貼焊技術(SMT, Surface MountTechnology)的發明及精進佔有極大程度的貢獻。
而回焊(Reflow)又是表面貼焊技術中最重要的技術之一。
這裡我們就試著來解釋一下回焊的一些技術與溫度設定的問題。
▲ Ramp-Soak-Spike(RSS)典型馬鞍式回流焊溫度曲線 ▲ Ramp-To-Spike(RTS) 斜升式回流焊溫度曲線電路板組裝的回流焊溫度曲線(reflow profile)共包括了預熱(pre-heat)、吸熱(Soak)、回焊(Reflow)和冷卻(Cooling)等四個大區塊，以下為個人的心得整理，如果有誤也請各位先進不吝指教。
預熱區(Pre-heat zone)預熱區通常是指由溫度由常溫升高至150°C 左右的區域﹐在這個區域﹐溫度緩升（又稱一次昇溫）以利錫膏中的部分溶劑及水氣能夠及時揮發﹐電子零件（特別是BGA 、IO 連接器零件）緩緩升溫﹐為適應後面的高溫預作準備。
但PCB 表面的零件大小不一﹐焊墊/焊盤連接銅箔面積也不同，其吸熱裎度也不一，為了避免零件內外或不同零件間有溫度不均勻的現象發生﹐以致零件變形，所以預熱區升溫的速度通常控制在1.5°C ～3°C/sec 之間。
預熱區均勻加熱的另一目的，是要使錫膏中的溶劑可以適度緩慢的揮發並活化助焊劑，因為大部分助焊劑的活化溫度大約落在150°C上下。
快速升溫有助快速達到助焊劑軟化的溫度，因此助焊劑可以快速地擴散並覆蓋到最大區域的焊點，它可以讓一些活化劑融入實際合金的液體中。
可是，升溫如果太快﹐由於熱應力的作用﹐可能會導致陶瓷電容的細微裂紋(micro crack)、PCB受熱不均而產生變形(Warpage)、空洞或IC晶片損壞﹐同時錫膏中的溶劑揮發太快﹐也會導致錫膏塌陷產生的危險。
較慢的溫度爬升則允許更多的溶劑揮發或氣體逃逸，它也使助焊劑可以更靠近焊點，減少擴散及崩塌的可能。
12温区回流焊标准炉温曲线
12温区回流焊标准炉温曲线12温区回流焊是一种常见的电子组装工艺，用于在PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）上焊接表面贴装元件。
炉温曲线是指在回流焊过程中，随着时间的推移，焊接炉内的温度变化曲线。
根据IPC（Association Connecting Electronics Industries）标准，12温区回流焊的炉温曲线应遵循以下要求：1. 预热区（Preheat Zone）：在此区域，温度逐渐升高，以将PCB和组件预热至合适的温度。
预热区的温度通常控制在100°C至150°C之间。
2. 热吸收区（Soak Zone）：在此区域，温度保持在一个相对稳定的水平，以确保焊膏完全熔化并使焊点与PCB和元件之间形成良好的接触。
热吸收区的温度通常控制在150°C至200°C之间。
3. 回流区（Reflow Zone）：在此区域，温度快速升高至焊膏的熔点，并保持一段时间，使焊膏完全液化并形成良好的焊点。
回流区的温度通常控制在200°C至250°C之间。
4. 冷却区（Cooling Zone）：在此区域，温度逐渐降低，以使焊点迅速冷却并固化。
冷却区的温度通常控制在室温附近。
炉温曲线的具体形状和温度范围可能因不同的焊接要求、焊膏类型和组件类型而有所变化。
因此，在实际应用中，根据具体的焊接工艺要求和组件特性，可以进行适当的调整和优化。
总之，12温区回流焊的炉温曲线是一个关键参数，它对焊接质量和元件的可靠性有着重要影响。
合理设计和控制炉温曲线可以确保焊接过程的稳定性和一致性，从而提高产品的质量和可靠性。
回流焊接温度曲线
回流焊接温度曲线作温度曲线(profiling)是确定在回流整个周期内印刷电路板(PCB)装配必须经受的时间/温度关系的过程。
它决定于锡膏的特性，如合金、锡球尺寸、金属含量和锡膏的化学成分。
装配的量、表面几何形状的复杂性和基板导热性、以及炉给出足够热能的能力，所有都影响发热器的设定和炉传送带的速度。
炉的热传播效率，和操作员的经验一起，也影响反复试验所得到的温度曲线。
锡膏制造商提供基本的时间/温度关系资料。
它应用于特定的配方，通常可在产品的数据表中找到。
可是，元件和材料将决定装配所能忍受的最高温度。
涉及的第一个温度是完全液化温度(full liquidus temperature)或最低回流温度(T1)。
这是一个理想的温度水平，在这点，熔化的焊锡可流过将要熔湿来形成焊接点的金属表面。
它决定于锡膏内特定的合金成分，但也可能受锡球尺寸和其它配方因素的影响，可能在数据表中指出一个范围。
对Sn63/Pb37，该范围平均为200 ~ 225°C。
对特定锡膏给定的最小值成为每个连接点必须获得焊接的最低温度。
这个温度通常比焊锡的熔点高出大约15 ~ 20°C。
(只要达到焊锡熔点是一个常见的错误假设。
)回流规格的第二个元素是最脆弱元件(MVC, most vulnerable component)的温度(T2)。
正如其名所示，MVC就是装配上最低温度“痛苦”忍耐度的元件。
从这点看，应该建立一个低过5°C的“缓冲器”，让其变成MVC。
它可能是连接器、双排包装(DIP, dual in-line package)的开关、发光二极管(LED, light emitting diode)、或甚至是基板材料或锡膏。
MVC是随应用不同而不同，可能要求元件工程人员在研究中的帮助。
在建立回流周期峰值温度范围后，也要决定贯穿装配的最大允许温度变化率(T2-T1)。
是否能够保持在范围内，取决于诸如表面几何形状的量与复杂性、装配基板的化学成分、和炉的热传导效率等因素。
回流焊接温度曲线
回流焊接温度曲线作温度曲线profiling是确定在回流整个周期内印刷电路板PCB装配必须经受的时间/温度关系的过程.它决定于锡膏的特性,如合金、锡球尺寸、金属含量和锡膏的化学成分.装配的量、表面几何形状的复杂性和基板导热性、以及炉给出足够热能的能力,所有都影响发热器的设定和炉传送带的速度.炉的热传播效率,和操作员的经验一起,也影响反复试验所得到的温度曲线.锡膏制造商提供基本的时间/温度关系资料.它应用于特定的配方,通常可在产品的数据表中找到.可是,元件和材料将决定装配所能忍受的最高温度.涉及的第一个温度是完全液化温度full liquidus temperature 或最低回流温度T1.这是一个理想的温度水平,在这点,熔化的焊锡可流过将要熔湿来形成焊接点的金属表面.它决定于锡膏内特定的合金成分,但也可能受锡球尺寸和其它配方因素的影响,可能在数据表中指出一个范围.对Sn63/Pb37,该范围平均为200 ~ 225°C.对特定锡膏给定的最小值成为每个连接点必须获得焊接的最低温度.这个温度通常比焊锡的熔点高出大约15 ~ 20°C.只要达到焊锡熔点是一个常见的错误假设.回流规格的第二个元素是最脆弱元件MVC, most vulnerable component的温度T2.正如其名所示,MVC就是装配上最低温度“痛苦”忍耐度的元件.从这点看,应该建立一个低过5°C的“缓冲器”,让其变成MVC.它可能是连接器、双排包装DIP, dual in-line package的开关、发光二极管LED, light emitting diode、或甚至是基板材料或锡膏.MVC是随应用不同而不同,可能要求元件工程人员在研究中的帮助.在建立回流周期峰值温度范围后,也要决定贯穿装配的最大允许温度变化率T2-T1.是否能够保持在范围内,取决于诸如表面几何形状的量与复杂性、装配基板的化学成分、和炉的热传导效率等因素.理想地,峰值温度尽可能靠近但不低于T1可望得到最小的温度变化率.这帮助减少液态居留时间以及整个对高温漂移的暴露量.传统地,作回流曲线就是使液态居留时间最小和把时间/温度范围与锡膏制造商所制订的相符合.持续时间太长可造成连接处过多的金属间的增长,影响其长期可靠性以及破坏基板和元件.就加热速率而言,多数实践者运行在每秒4°C或更低,测量如何20秒的时间间隔.一个良好的做法是,保持相同或比加热更低的冷却速率来避免元件温度冲击.图一是最熟悉的回流温度曲线.最初的100°C是预热区,跟着是保温区soak or preflow zone,在这里温度持续在150 ~ 170°C 之间对Sn63/Pb37.然后,装配被加热超过焊锡熔点,进入回流区,再到峰值温度,最后离开炉的加热部分.一旦通过峰值温度,装配冷却下来.温度热电偶的安装适当地将热电偶安装于装配上是关键的.热电偶或者是用高温焊锡合金或者是用导电性胶来安装,提供定期检测板的温度曲线精度和可重复性的工具.对很低数量的和高混合技术的板,也可使用非破坏性和可再使用的接触探头.应该使用装配了元件的装配板来通过炉膛.除非是回流光板bare board,否则应该避免使用没有安装元件的板来作温度曲线.热电偶应该安装在那些代表板上最热与最冷的连接点上引脚到焊盘的连接点上.最热的元件通常是位于板角或板边附近的低质量的元件,如电阻.最冷的点可能在板中心附近的高质量的元件,如QFPquad flat pack、PLCCplastic leaded chip carrier或BGAball grid array.其它的热电偶应该放在热敏感元件即MVC 和其它高质量元件上,以保证其被足够地加热.如果用前面已经焊接的装配板,则必须从那些热电偶将要安装的连接点上去掉焊锡.因为板可能是用Sn63/Pb37焊接的,而现在将要用Sn10/Pb90,用后者来简单焊接热电偶将会产生一种“神秘”合金,或者一种不能维持测试板所要求的多个温度变化的合金.在去掉老的焊锡后,用少量助焊剂,跟着用少量而足够的高温焊锡.如果用导电性胶来安装热电偶,同样的步骤去掉下面的Sn63/Pb37或其它合金.这是为了避免破坏热电偶的胶合附着,从而可能导致回流期间的托焊.推荐使用K型、30 AWG 的热电偶线,最好预先焊接.在安装之后,热电偶引线引到PCB装配的后面相对行进方向.有人宁愿用一个接头接在热电偶引线的尾沿.这样测量设备可很快连接和分开.开普敦Kapton胶带一种耐高温胶带用来在适当位置固定热电偶的引线.多数回流机器装备有机上作温度曲线的软件,允许热电偶引线插在炉子上,实时地从系统显示屏幕上跟踪.有人宁愿使用数据记录设备,和测试装配板一起从炉中通过,以可编程的时间间隔从多个热电偶记录温度.这些系统是作为“运行与读数run-and-read”或数据发送单元来使用的,允许实时地观察温度曲线.对后者,系统必须不受射频干扰RFI, radio frequency interference、电磁干扰EMI, electromagnetic interference 和串扰crosstalk的影响,因此当来自发射机的数据还没有来时,不会去“猜测”温度.不管用哪一种数据记录器,定期的校准是必要的.渐升式温度曲线Ramp profile保温区soak zone有热机械的thermomechanical重要性,它允许装配的较冷部分“赶上”较热部分,达到温度的平衡或在整个板上很低的温度差别.在红外IR, infrared回流焊接开始使用以来,这个曲线是常用的.在加热PCB装配中,SMT早期的红外与对流红外炉实际上缺乏热传导能力,特别是与今天的对流为主的convection-dominant炉相比较.这样,锡膏制造商们配制它们的几乎松香温和活性RMA, rosin mildly active材料,来满足回流前居留时间的要求,尝试减少温度差别图二.另一方面,以对流为主要热机制的对流为主的convection-dominant炉通常比其前期的炉具有高得多的热传导效率.因此,除非装配的元件实在太多,需要保温来获得所希望的温度差别,否则回流前的保温区是多余的,甚至可能是是有害的,如果温度高于基板玻璃态转化温度substrate glass-transitionTg的时间过长.在大多数应用中,渐升式温度曲线ramp profile是非常好的图三.尽管有人认为锡膏助焊剂配方要求回流前保温preflow soak,事实上,这只是为了能够接纳那些老的、现在几乎绝种的、对流/IR炉技术.一项最近的有关锡膏配方的调查显示,大多数RMA、免洗和水溶性材料都将在渐升式温度曲线上达到规定要求1.事实上,许多有机酸OA, organic acid水溶性配方地使用的保温时间也要尽可能小—由于有大量的异丙醇含量作为溶剂,它们容易很快挥发.在使用渐升式温度曲线ramp profile之前,应该咨询锡膏制造商,以确保兼容性.虽然一些非常量大或复杂的PCB装配还将要求回流前的保温,但大多数装配即,那些主要在线的将受益于渐升式温度曲线ramp profile.事实上,后者应该是如何锡膏评估程序中的部分,不管是免洗,还是水溶性.氮气环境一个焊接的现有问题是有关在回流焊接炉中使用氮气环境的好处.这不是一个新问题—至少一半十年前安装的回流炉被指定要有氮气容器.而且,最近与制造商的交谈也显示还有同样的比例存在,尽管使用氮气的关键理由可能现在还未被证实.首先,重要的是理解使回流环境惰性化是怎样影响焊接过程的.焊接中助焊剂的目的是从要焊接的表面,即元件引脚和PCB 焊盘,去掉氧化物.当然,热是氧化的催化剂.因为,根据定义,热是不可能从基本的温度回流焊接过程中去掉的,那么氧—氧化的另一元素—通过惰性的氮气的取代而减少.除了大大地减少,如果没有消除,可焊接表面的进一步氧化,这个工艺也改善熔锡的表面张力.在八十年代中期,免洗焊锡膏成为可行的替代品.理想的配方是外观可接受的光亮的、稀薄的和无粘性的、腐蚀与电迁移良性的、和足够薄以致于不影响ICTin-circuit test针床的测试探针.残留很低的锡膏助焊剂固体含量大约为 ~ %满足前两个标准,但通常影响ICT.只有固体含量低于%的超低残留材料才可看作与测试探针兼容.可是,低残留的好处伴随着低侵蚀性助焊剂处理的成本代价,需要它所能得到的全部帮助,包括回流期间防止进一步氧化的形成.这个要用氮气加入到回流过程来完成.如果使用超低残留焊锡膏,那么需要氮气环境.可是,近年来,也可买到超低残留的焊锡膏,在室内环境非氮气也表现得非常的好.原来的有机可焊性保护层OSP, organic solderability preservative在热环境中有效地消失,对双面装配,要求氮气回流环境来维持第二面的可焊性.现在的OSP也会在有助焊剂和热的时候消失,但第二面的保护剂保持完整,直到印有锡膏,因此回流时不要求惰性气体环境.氮气回流焊接的最古老动机就是前面所提到的改善表面张力的优点,通过减少缺陷而改善焊接合格率即是归功于它.其它的好处包括：较少的锡球形成、更好的熔湿、和更少的开路与锡桥.早期的SMT手册提倡密间距的连接使用氮气,这是基于科学试验得出的结论.可是,这测试是实验室的试验,即,“烧杯试验”与实际生产的关系,没有把使用氮气的成本计算在内.应该记住,在过去十五年,炉的制造商已经花了许多钱在开发R&D之中,来完善不漏气的气体容器.虽然当使用诸如对流为主的convection-dominant这类紊流空气时,不容易将气体消耗减到最小,但是有些制造商使用高炉内气体流动和低氮气总消耗,已经达到非常低的氧气水平.这样做,他们已经大大地减低了使用氮气的成本.随着连接的密度增加,过程窗口变小.在这个交接口,在有CSPchip scale package和倒装芯片flip chip的应用中使用氮气是很好的保证.双面回流焊接人们早就认识到的SMT的一个优点是,元件可以贴装在基板的两面.可是,问题马上出现了：怎样将前面回流焊接的元件保持在反过来的一面上完好无损,如果第二面也要回流焊接人们已经采取了无数的方法来解决这个困难：一个方法是有胶将元件粘在板上,这个方法只用于波峰焊接无源元件passive component、小型引脚的晶体管SOT和小型引脚集成电路SOIC.可是,这个方法涉及增加步骤和设备来滴胶和固化胶.另一个方法是为装配的顶面和底面使用两种不同的焊锡合金,第二面的锡膏的熔点较低.第三个方法是企图在炉内装配板的顶面和底面之间产生一个温度差.可是,由于温度差,基板Z轴方向产生的应力可能对PCB结构,包括通路孔和内层,有损耗作用.在有些应用中,虽然这种应力可能是有名无实的,但还是需要小心处理.事实上,有更实际的解决办法.人们不要低估熔化金属的粘性能力—它远比锡膏的粘性强. 记住这一点,元件绑解的表面积越大,保持它掉落的力就越大.为了决定哪些元件可用作底面贴附与随后的“回流”,导出了一个比率,评估元件质量与引脚/元件焊盘接触面积之间的关系2：元件重量克焊盘配合的总面积平方英寸这里,第二面的每平方英寸克必须小于或等于30.侵入式焊接Intrusive Soldering波峰焊接是一个昂贵的工艺,因为伴随着越来越多的对其废气排放的研究—这也是工业为什么要减少波峰焊接需求的一个理由.另一个理由是随着表面贴装元件SMD的使用,放用回流焊接传统通孔元件特别是连接器的兴趣越来越多.取消波峰焊接不仅经济上和制造上有好处,而且消除了一个处理中心,通过减少周期时间和占地面积使得装配线更流畅.从工艺观点来看,PCB 减少一次加热过程,这一点对潜在的温度损害和金属间增长是很重要的.侵入式焊接即通孔回流through-hole reflow、单中心回流焊接single-center reflow soldering、引脚插入锡膏pin-in-paste,等是一个表面贴装和通孔元件都在回流焊接系统中焊接的工艺.采用该工艺可减少波峰和手工焊接.这不是一个“插入式drop-in”的工艺 151; 因为沉积的焊锡用来连接SMD 和传统两种元件,控制锡量是必须的.有人用模板stencil来将锡膏印刷到孔内.这里,小心是很重要的,以保证插入的通孔元件引脚不会带走太多的锡膏.其它的使用者将焊锡预成型结合到工业中,来提供足够的锡量给插入的元件.可是,这是一个昂贵的选择,并且不太适合于自动过程.一个更先进的方法是调节围绕电镀通孔周围的焊盘直径与几何形状.最主要的问题是多少锡量才达到“足够的”通孔连接以及“最佳的”锡膏沉积方法,该工艺还处在试验阶段.侵入式焊接Intrusive soldering也要求回流系统比平常多的加热能力.工艺中增加的通孔元件数量对回流系统的热传送效率的要求更高.许多混合技术装配的复杂表面几何形状要求一个很高的热传送系数,以可接受的温度差来充分地回流装配.虽然大多数对流为主的炉可胜任这个任务,在某些装配上的某些元件的热敏感性可能阻碍其通过回流焊系统.这个情况可能在使用较高熔点的无铅焊锡时,变得更富挑战性.可是,对大多数应用,侵入式焊接具有很大的吸引力,理所当然应该得到考虑.结论虽然本文重点在量的回流焊接上面,但相同的原则与惯例对其它的选择性的回流工艺,包括激光,都是可应用的.虽然回流焊接是一个高要求的工艺,但它不是“火箭科技”—必须控制但非常可受的.适当的设备与材料选择,以及理解主要的热、化学和冶金的工艺,将向高合格率的焊接工艺迈出一大步.溅锡的影响减到最小罗丝.伯恩逊、大卫.斯比罗里和杰弗里.安卫勒美在回流之后,内存模块的连接器“金手指”可能出现溅锡的污染,这意味着产品的品质和可靠性问题和制造流程问题.溅锡只是表面污染的一种,其它类型包括水渍污染和助焊剂飞溅.这些影响较小,但由于焊锡飞溅,焊锡已实际上熔湿了“金手指”的表面.“小爆炸”溅锡有许多原因,不一定是回流焊接时热的或熔化的焊锡爆发性的排气结果.例如,通过观察过程,以保证锡膏丝印时的最佳清洁度,溅锡问题可以减少或消除.任何方法,如果使锡膏粉球可能沉积在金手指上,并在回流过程时仍存在,都可以产生溅锡.包括：在丝印期间没有擦拭模板底面模板脏误印后不适当的清洁方法丝印期间不小心的处理机板材料和污染物中过多的潮汽极快的温升斜率超过每秒4° C在后面的原因中,助焊剂的激烈排气可能引起熔化焊接点中的小爆炸,促使焊锡颗粒变成在回流腔内空中乱飞,飞溅在PCB 上,污染连接器的“金手指”.PCB材料内夹住潮气的情况是一样的,和助焊剂排气有相同的效果.类似地,板表面上的外来污染也引起溅锡.溅锡的影响虽然人们对溅锡可能对连接器接口有有害的影响的关注,还没有得到证实,但它仍然是个问题,因为轻微的飞溅“锡块”产生对连接器金手指平面的破坏.这些锡块是不柔顺的,锡本身比金导电性差,特别是遭受氧化之后.第一个最容易的消除溅锡的方法是在锡膏的模板丝印过程.如果这个过程是产生溅锡的原因的话,那么通过良好的设备的管理及保养来得到控制,包括适当的丝印机设定和操作员培训.如果原因不在这里,那么必须检查其它方面.水印污染：其根本原因还未完全理解,虽然可能涉及许多根源.因为已经显示清洁的、未加工的、无锡膏的和没有加元件的板,在回流后也会产生水印污染,所以其中包括了许多的原因：PCB制造残留、炉中的凝结物、干助焊剂的飞溅、清洗板的残留和导热金的变色等.水印污染经常难于发现,但其对连接器接口似乎并无影响.事实上内存模块的使用者并不关心这类表面污染,常常看作为金的变色.助焊剂飞溅：一般理解为,助焊剂水滴在回流炉中变成空中乱飞,分散和附着在整个板上,包括金手指.有两种理论试图说明助焊剂飞溅：溶剂排放理论和合并理论丝印期间的清洁再次认为有影响,但可控制.溶剂排放理论：认为锡膏助焊剂中使用的溶剂必须在回流时蒸发.如果使用过高温度,溶剂会“闪沸”成气体类似于在热锅上滴水,把固体带到空中,随机散落到板上,成为助焊剂飞溅.为了证实或反驳这个理论,使用热板对样板进行导热性试验,并作测试.使用的温度设定点分别为190° C,200° C和220°C.膏状的助焊剂不含焊锡粉末在任何情况下都不出现飞溅.可是,锡膏含有粉末的助焊剂在焊锡熔化和焊接期间始终都有飞溅.表一和表二是结果.表一、溶剂排气模拟试验表二、从金属焊接中的助焊剂飞溅模拟试验可以推断,如果助焊剂沸腾引起飞溅,那么当助焊剂单独加热时应该看到.可是,由于飞溅是在焊锡结合时观察到的,这里应该可找到其作用原理.测试说明溶剂排气理论不能解释助焊剂飞溅.结合理论：当焊锡熔化和结合时熔化材料的表面张力―一个很大的力量―在被夹住的助焊剂上施加压力,当足够大时,猛烈地排出.这一理论得到了对BGA 装配内焊锡空洞的研究的支持,其中描述了表面张力和助焊剂排气之间的联系助焊剂排气率模型.因此,有力的喷出是助焊剂飞溅最可能的原因.接下来的实验室助焊剂飞溅模拟说明了结合的影响,甚至当锡膏在回流前已烘干.尽管如此,完全的烘干大大地减少了飞溅表三.表三、来自金属结合的助焊剂飞溅模拟―烘干研究150oC 观察到飞溅1-2飞溅无飞溅无飞溅160oC 1-2飞溅无飞溅无飞溅无飞溅170oC 无飞溅无飞溅无飞溅无飞溅用锡膏B 90% Sn63/Pb37 合金作试验熔湿速度因为结合模型看来会成功,所以调查了各种材料的熔湿速度.熔湿速度受合金类型、温度、助焊剂载体和回流环境的影响.如图一所说明,温度对熔湿速度有戏剧性的影响,温度越高,速度越快.图一、一种焊锡配方在不同温度测试的熔湿速度,影响因素包括合金类型、温度、助焊剂载体和回流环境.李宁成博士在其论文,“通过缺陷机制分析优化回流曲线”中说,惰性气体氮也会增加熔湿速度.SMT专栏作家珍尼.黄博士和其它人的报告说,共晶合金的熔湿速度倾向于比非共晶材料快.因此,Sn63/Pb37一般比Sn62/Pb36/Ag2熔湿速度更快.影响熔湿、从而影响结合和潜在飞溅的因素如表四所示. 表四、可能引起溅锡的因素溅锡的解决方案预防：防止溅锡沉积的一个方法就是在金手指上涂敷一层可驳除的阻焊层,在丝印锡膏后涂敷,回流后拿掉.这个方法还没有印证,可能成本高,因为牵涉手工作业,涂敷板上选择性区域会造成困难,中断生产流水作业.另外可选择在金手指上贴临时胶带.这个方法也有同样的缺点.最小化：优化助焊剂载体的化学成份,和回流温度曲线,将溅锡减到最低.为了证明这一点,得到内存模块制造商的支持,通过评估对材料和回流温度曲线优化的影响,来评价表准锡膏系统.清楚地表明活性剂、溶剂、合金和回流温度曲线对溅锡程度有重要影响.因此,有信心着手解决问题,这些参数的适当调整可以将溅锡减到最小.非标准材料,如聚合助焊剂系统由于成本高、货架寿命丝印寿命短、工艺变化范围小、并返工困难,不包括在本研究范围.但是,聚合助焊剂有希望最终提供一个可能最小化的溅锡解决方案,因为潜在的飞溅材料在温度激化的聚合过程中被包围.因此,没有液体助焊剂留下来产生飞溅.测试样板是一块六个小板的内存模块,没有贴装元件.已发现元件回减小溅锡的影响,因为元件会阻隔助焊剂从金手指上排出.现有生产材料和温度曲线作基本的试验条件表五.生产电路板的飞溅水平大约每100块组合板有一个飞溅锡球.两个工程师通过20倍的显微镜观察所有的板,以评估溅锡程度.表五、测试材料残留慢高推荐惰性中助焊剂E 低残留,高溶剂含量,空气或氮气回流慢高惰性中助焊剂F 极低残留,惰性回流助焊剂A: Kester244, B: 92, C: 92J, D:51SC, E: 73D, F:75 在线研究中使用不同特性的表准锡膏.根据其不同的湿润速度和溶剂性能来选择这些材料.为减少研究中的变量参数,所有锡膏使用同一种合金：Sn63/Pb37,粒度-325/+500目.最小化试验结果回流温度曲线的选择：试验期间得到明确,回流曲线和材料类型两者都必须调整以使飞溅最小.测试使用的两条主要的回流曲线不同在于其保温区的特性.没有平坦保温区的线性上升温度曲线图二结果是所有材料都存在一些溅锡,在原来的生产材料上增加了溅锡.因此,这个曲线形状没有作继续研究.基于飞溅机制的假设,这个线性的曲线没有充分烘干助焊剂.一个更有前途的基本曲线形状包括一个160oC的高温保温烘干,以蒸发所有溶剂图三.这种溶剂失散增加助焊剂剩余的粘性,减少挥发成份,因此减少飞溅.可是,这样烘干的潜在问题包括熔湿变差和产生空洞.使用惰性气体氮气可以帮助改善熔湿和减少空洞,但对飞溅却无效果.这个曲线也是一个“长”曲线,消除了过快温升率的需要最高每秒175oC.图二、线性温升曲线,没有保温平台区,对任何焊锡和助焊剂材料都造成一些溅锡图三、有一个高温保温区的温度曲线,溶剂的消失提高余下的助焊剂粘性,因此减少溅锡所有温度曲线研究的结果在图四和表六中总结.光板上测得的飞溅程度,在已贴装元件的生产板上大大减少.估计表明,光板上少于10-20个飞溅锡球,将在贴装元件板上不产生飞溅.因此,助焊剂类型D,E和F表五都提供了可行的溅锡解决方案.D型助焊剂载体有其它有点,工艺范围大和可以空气回流.三种材料的特点都是熔湿速度慢,但溶剂种类不同,这显示所有溶剂都可以有效烘干,熔湿速度才是助焊剂飞溅的关键因素.。
回流焊 温度曲线
回流焊温度曲线
回流焊是一种电子元器件的表面贴装技术，通过加热并熔化预先涂覆
在电路板上的焊膏，将元器件粘贴在电路板上。
温度曲线是指回流焊
过程中，焊接区域内温度随时间变化的曲线。
温度曲线通常分为预热区、回流区和冷却区三个阶段。
预热区温度一
般控制在100℃~150℃之间，用于驱除焊膏中的挥发物质和水分。
回流区温度一般控制在220℃~260℃之间，用于将焊膏熔化并使元器件与电路板连接。
冷却区温度一般控制在100℃以下，用于使焊点冷却
固化。
具体来说，在预热区内，温度慢慢上升到100℃~150℃之间，并保持一段时间以驱除挥发物质和水分。
然后进入回流区，在几秒钟内迅速
达到220℃~260℃的高温，使得焊膏快速熔化并粘合元器件与电路板。
最后进入冷却区，在几十秒钟内温度逐渐降低到100℃以下，使焊点
冷却固化。
温度曲线的控制非常关键，过高或过低都会对焊点质量造成影响。
过
高会导致焊点熔化不充分，过低则会导致焊点连接不牢固。
因此，在
回流焊过程中，需要精确控制加热速率、保持时间和冷却速率等参数，以确保焊接质量。
回流焊温度曲线
无铅回流焊接工艺曲线，如下图
区域时间升温速率峰值温度降温速率
预热区（室温～150℃）60～150s≤2.0℃/s
均温区（150～200℃）60～120s＜1.0℃/s
回流区（＞217℃）60～90s230-260℃
冷却区（Tmax～180℃） 1.0℃/s≤Slope≤
4.0℃/s
说明：
预热区：温度由室温～150℃，温度上升速率控制在2℃/s 左右，该温区时间
为60～150s。
均温区：温度由150℃～200℃，稳定缓慢升温，温度上升速率小于1℃/s，且
该区域时间控制在60~120s（注意：该区域一定缓慢受热，否则易导致焊接不良）。
回流区：温度由217℃～Tmax～217℃，整个区间时间控制在60～90s。
若有BGA，最高温度：240至260度以内保持约40秒。
冷却区：温度由Tmax～180℃，温度下降速率最大不能超过4℃/s。
温度从室温25℃升温到250℃时间不应该超过6 分钟。
该回流焊曲线仅为推荐值，客户端需根据实际生产情况做相应调整。
回流时间以30～90s 为目标，对于一些热容较大无法满足时间要求的单板可将回流时间放宽至120s。
回流焊炉温曲线图讲解
从下面回流焊炉温曲线标准图分析回流焊的原理：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，完成了整个回流焊接过程。
回流焊温度曲线图
回流焊炉温曲线是保证焊接质量的关键，实际炉温曲线和焊锡膏温度曲线的升温斜率和峰值温度应基本致。
160℃前的升温速度控制在1℃/s～2℃/s，如果升温斜率速度太快，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，甚损坏元器件和PCB。
根据回流焊炉温曲线及回流原理，目前市场上的回流焊大、中、小型号的都有，简易的有小三温区的到八温区的，大型的有六温区到十六温区的。
回流焊温区越大焊接的效果会越好，这个要根据客户的产品需求来定。
bga回流焊温度曲线
bga回流焊温度曲线摘要：1.回流焊温度曲线的定义和作用2.影响回流焊温度曲线的因素3.回流焊温度曲线的优化方法4.回流焊温度曲线在实际生产中的应用正文：回流焊温度曲线是回流焊过程中的关键参数，它描述了焊接过程中温度的变化情况。
回流焊温度曲线对于保证焊接质量、提高生产效率具有至关重要的作用。
在实际生产中，需要根据不同的焊接材料、工艺要求来调整回流焊温度曲线。
本文将详细介绍回流焊温度曲线的相关知识，包括影响因素、优化方法和实际应用。
一、回流焊温度曲线的定义和作用回流焊温度曲线是指在回流焊过程中，焊接炉内温度的变化规律。
通常情况下，回流焊温度曲线包括升温、保温、冷却三个阶段。
在升温阶段，焊接炉内温度从室温逐渐升高到预定的焊接温度；在保温阶段，焊接炉内温度保持在一个相对稳定的水平，以完成焊接过程；在冷却阶段，焊接炉内温度逐渐降低，直到焊接材料冷却至室温。
回流焊温度曲线对于保证焊接质量具有重要意义。
合适的回流焊温度曲线可以确保焊接材料充分熔化，实现良好的焊接效果；同时，还可以避免焊接过程中出现裂纹、变形等缺陷。
此外，回流焊温度曲线对于提高生产效率、降低能耗也具有积极作用。
二、影响回流焊温度曲线的因素回流焊温度曲线的制定受到多种因素的影响，主要包括焊接材料、焊接工艺、焊接设备等。
1.焊接材料：不同的焊接材料具有不同的熔点和热膨胀系数，因此需要制定不同的回流焊温度曲线。
例如，锡铅合金和无铅焊接材料的熔点分别为183℃和217℃，在制定回流焊温度曲线时需要考虑这些差异。
2.焊接工艺：焊接工艺包括焊接方法、焊接速度等，都会对回流焊温度曲线产生影响。
例如，采用不同的焊接方法（如波峰焊、选择性焊接）时，焊接过程中的温度分布和热量传递方式不同，因此需要制定不同的回流焊温度曲线。
3.焊接设备：焊接设备的类型、性能和参数设置也会影响回流焊温度曲线。
例如，不同类型的焊接炉（如红外线焊接炉、热风循环焊接炉）在加热和冷却过程中的温度分布不同，需要根据设备特点制定合适的回流焊温度曲线。
回流焊 温度曲线 无铅
回流焊温度曲线对于无铅焊接非常重要，因为无铅焊接需要更高的温度来熔化焊料。
以下是无铅回流焊温度曲线的几个关键区域：
预热区：预热区通常是将PCB板从室温加热到150°C的区域。
这个区域的目的是逐渐加热PCB板和元器件，以减少热冲击并避免元器件损坏。
预热区的升温速率应控制在1-3°C/秒之间。
恒温区：恒温区是将PCB板维持在一定温度范围内的区域，通常是在150-180°C之间。
这个区域的目的是使PCB板和元器件达到热平衡，以确保焊接时元器件的温度均匀。
恒温区的时间可以根据PCB板的厚度和元器件的数量进行调整。
回流区：回流区是将焊料加热到其熔点并使其流动的区域。
无铅焊料的熔点通常比传统的锡铅焊料要高，因此需要更高的温度。
回流区的峰值温度通常在240-260°C之间，而且这个区域的升温速率应该很快，以确保焊料迅速熔化并润湿焊盘。
回流区的时间应该足够长，以确保焊料充分润湿焊盘并形成可靠的焊接点。
冷却区：冷却区的目的是将焊接后的PCB板逐渐冷却到室温。
这个区域的降温速率应该控制在2-5°C/秒之间，以避免PCB板和元器件因快速冷却而受损。
为了获得最佳的无铅回流焊效果，需要根据具体的焊接要求和PCB板的特点来调整温度曲线。
此外，还需要选择合适的焊料、助焊剂和焊接工艺参数，以确保焊接质量和可靠性。
总之，无铅回流焊温度曲线是确保焊接质量和可靠性的关键因素之一。
通过适当调整温度曲线和选择合适的焊接材料和工艺参数，可以获得高质量的焊接效果。
回流焊温度曲线.doc
无铅回流焊接工艺曲线，如下图
区域时间升温速率峰值温度降温速率预热区（室温～150℃）60～150s≤2.0℃/s
均温区（150～200℃）60～120s＜1.0℃/s
回流区（＞217℃）60～90s230-260℃
冷却区（Tmax～180℃） 1.0℃/s≤Slope≤4.0℃/s
说明：
预热区：温度由室温～150℃，温度上升速率控制在2℃/s 左右，该温区时间为60～150s。
均温区：温度由150℃～200℃，稳定缓慢升温，温度上升速率小于1℃/s，且该区域时间控制在60~120s （注意：该区域一定缓慢受热，否则易导致焊接不良）。
回流区：温度由217℃～Tmax～217℃，整个区间时间控制在60～90s。
若有BGA，最高温度：240至260度以内保持约40秒。
冷却区：温度由Tmax～180℃，温度下降速率最大不能超过4℃/s。
温度从室温25℃升温到250℃时间不应该超过6 分钟。
该回流焊曲线仅为推荐值，客户端需根据实际生产情况做相应调整。
回流时间以30～90s 为目标，对于一些热容较大无法满足时间要求的单板可将回流时间放宽至120s。
1。
回流焊的温度曲线
通过对回流焊温度曲线的分段描述，理解焊膏各成分在回流炉中不同阶段所发生的变化，给出获得最佳温度曲线的一些基本数据，并分析不良温度曲线可能造成的回流焊接缺陷。
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。
为充分理解焊膏在回流焊接的不同阶段会发生什么，产生的温度分布对焊膏组成成分的影响，以下先介绍焊膏的组成成分及其特性，再介绍获得温度曲线的方法，然后对温度曲线进行较为详细的分段简析，最后列表分析不良温度曲线可能造成的回流焊接缺陷。
(1)冷却段这一段焊膏中的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被焊接表面，快速度地冷却会得到明亮的焊点并有好的外形及低的接触角度，缓慢冷却会使板材溶于焊锡中，而生成灰暗和毛糙的焊点，并可能引起沾锡不良和减弱焊点结合力。
(2)回流焊接段这一段把电路板带入铅锡粉末熔点之上，让铅锡粉末微粒结合成一个锡球并让被焊金属表面充分润湿。
结合和润湿是在助焊剂帮助下进行的，温度越高助焊剂效率越高，粘度及表面张力则随温度的升高而下降，这促使焊锡更快地湿润。
但过高的温度可能使板子承受热损伤，并可能引起铅锡粉末再氧化加速、焊膏残留物烧焦、板子变色、元件失去功能等问题，而过低的温度会使助焊剂效率低下，可能使铅锡粉末处于非焊接状态而增加生焊、虚焊发生的机率，因此应找到理想的峰值与时间的最佳结合，一般应使曲线的尖端区覆盖面积最小。
曲线的峰值一般为210℃－230℃，达到峰值温度的持续时间为3－5秒，超过铅锡合金熔点温度183℃的持续时间维持在20－30秒之间。
(3)保温段溶剂的沸点在125－150℃之间，从保温段开始溶剂将不断蒸发，树脂或松香在70－100℃开始软化和流动，一旦熔化，树脂或松香能在被焊表面迅速扩散，溶解于其中的活性剂随之流动并与铅锡粉末的表面氧化物进行反应，以确保铅锡粉末在焊接段熔焊时是清洁的。
回流焊温度曲线 RSS&RTS
回流焊的回流焊接温度曲线许多旧式的炉倾向于以不同速率来加热一个装配上的不同零件，取决于回流焊接的零件和线路板层的颜色和质地。
一个装配上的某些区域可以达到比其它区域高得多的温度，这个温度变化叫做装配的D T。
如果D T大，装配的有些区域可能吸收过多热量，而另一些区域则热量不够。
这可能引起许多焊接缺陷，包括焊锡球、不熔湿、损坏元件、空洞和烧焦的残留物。
大多数新式的回流焊接炉，叫做强制对流式，将热空气吹到装配板上或周围。
这种炉的一个优点是可以对装配板逐渐地和一致地提供热量，不管零件的颜色和质地。
虽然，由于不同的厚度和元件密度，热量的吸收可能不同，但强制对流式炉逐渐地供热，其D T没有太大的差别。
另外，这种炉可以严格地控制给定温度曲线的最高温度和温度速率，其提供了更好的区到区的稳定性，和一个更受控的回流过程。
为什么和什么时候保温保温区的唯一目的是减少或消除大的D T。
保温应该在装配达到焊锡回流温度之前，把装配上所有零件的温度达到均衡，使得所有的零件同时回流。
由于保温区是没有必要的，因此温度曲线可以改成线性的升温-到-回流(RTS)的回流温度曲线。
应该注意到，保温区一般是不需要用来激化锡膏中的助焊剂化学成分。
这是工业中的一个普遍的错误概念，应予纠正。
当使用线性的RTS温度曲线时，大多数锡膏的化学成分都显示充分的湿润活性。
事实上，使用RTS温度曲线一般都会改善湿润。
升温-保温-回流(RSS)温度曲线可用于RMA或免洗化学成分，但一般不推荐用于水溶化学成分，因为RSS保温区可能过早地破坏锡膏活性剂，造成不充分的湿润。
使用RSS温度曲线的唯一目的是消除或减少D T。
如图一所示，RSS温度曲线开始以一个陡坡温升，在90秒的目标时间内大约150° C，最大速率可达2~3° C。
随后，在150~170° C之间，将装配板保温90秒钟；装配板在保温区结束时应该达到温度均衡。
保温区之后，装配板进入回流区，在183° C以上回流时间为60(± 15)秒钟。
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无铅回流焊接工艺曲线，如下图
无铅回流焊工艺参数，如下表
说明：✍✍✍预热区：温度由室温～150℃，温度上升速率控制在2℃/s
左右，该温区时间为60～150s。
✍✍均温区：温度由150℃～200℃，稳定缓慢升温，温度上升速率小于1℃/s，且该区域时间控制在60~120s（注意：该区域一定缓慢受热，否则易导致焊接不良）。
✍✍回流区：温度由217℃～Tmax～217℃，整个区间时间控制在60～90s。
✍✍若有BGA，最高温度：240至260度以内保持约40秒。
✍✍冷却区：温度由Tmax～180℃，温度下降速率最大不能超过4℃/s。
✍✍温度从室温25℃升温到250℃时间不应该超过6 分钟。
✍✍该回流焊曲线仅为推荐值，客户端需根据实际生产情况做相应调整。
✍✍回流时间以30～90s
为目标，对于一些热容较大无法满足时间要求的单板可将回流时间放宽至120s。