回流焊接温度曲线

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回流焊炉温曲线测试作业标准

回流焊炉温曲线测试作业标准

备注:执行日期为批准日期延后一个工作日开始。

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、确认和跟踪过程一致性提供准确的作业指导。

2. 适用范围适用于SMT车间所有回流焊温度设定、测试、分析及监控。

3. 用语定义3.1升温阶段:也叫预热区,是为了是元器件在焊接时所受的热冲击最小。

一般升温变化速率不能超过3℃/S,升温太快会造成元器件损伤、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,通常时间控制在60S左右。

3.2恒温阶段:也叫活性阶段。

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,而是允许助焊剂活化,锡膏中挥发性物质得到有利挥发。

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要求的峰值温度,加热从熔化到液体状态的过程。

此段温度设定太高或超过客户所推荐的峰值高会使PCB脱层、卷曲、元件损坏等。

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,焊点的质量越高,结合完整性就越好,一般降温速率控制在4℃/S。

4. 组织和职能4.1SMT工程师4.1.1有责任和权限制定炉温测试板制作及曲线判定标准。

4.1.2有责任和权限指导工艺员如何制作温度曲线图。

4.1.3有责任和权限定义热电偶在PCB上的测试点,特别是一些关键的元件定位。

4.1.4有责任和权限基于客户要求和公司内部标准来定义温度曲线的测试频率。

4.1.5有责任和权限对炉温曲线图进行审批。

4.2SMT IPQC4.2.1有责任和权限首件确认回流焊的参数设置并对曲线进行审核。

4.2.2有责任和权限定期监控炉温曲线设置状况以保证生产过程中质量的稳定。

4.3工艺员4.3.1有责任和权限在工程师的指导下制作温度曲线并交其审批。

4.3.2有责任和权限定期监控炉温曲线设置状况以保证生产过程中质量的稳定。

回流焊的温度曲线

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。

回流焊温度曲线分析解读 (1)

回流焊温度曲线分析解读 (1)

二.什么叫爐溫曲線
回流曲线是指PCBA通过回流炉时,PCBA上某一点的温度 随时间变化的曲线。通過温度曲线可以直观的分析該元件在 整个回流焊过程中的狀態。获得最佳的可焊性,避免由于超 温损坏元件,保证焊接质量。
三﹑設置爐溫曲線的依據
根据使用焊膏的温度曲线进行设置。 根据PCB板的材料、厚度、是否多层板、 尺寸大小进行设置。 根据表面组装板搭载元器件的密度、元器 件的大小以及有无BGA、CSP等特殊元器 件进行设置。
4.2恆溫區
指温度升至焊膏熔点的区域,也叫活性區 ,有两个功用, 第一,将PCB在相当稳定的温度下感温,允许不同质量的 元件在温度上同质,减少它们的相当温差。第二,保証助 焊剂活性化,挥发性的物质从锡膏中充分揮发。如果活性 区的温度设定太高,助焊剂没有足够的时间活性化,温度 曲线的斜率是一个向上递增的斜率。这个区一般占加热通 道的33~50% 。
目錄
回流爐簡介 什么叫爐溫曲線 設置爐溫曲線的依據 爐溫曲線的特性詳解 有鉛/無鉛錫膏回流曲线解析 與爐溫曲線相關的常見缺陷
一.回流爐簡介
回流焊﹕ 通過高溫焊料 固化,從而達到將PCB 和SMT的表面貼裝元件 連接在一起,形成電氣 回路。
目前回流焊的热传递方式大致经历了远红 线—全热风--红外/热风三个阶段。
4.3回流區
該区的作用是将PCB装配的温度从活性温度提高到 所推荐的峰值温度,在这一区域里加热器的温度设 置得最高,使组件的温度快速上升至峰值温度,峰 值温度视所用焊膏的不同而不同,再流时间不要过 长,以防对PCBA造成不良影响。理想的温度曲线 是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的面积最小。
4.4冷卻區
三﹑設置爐溫曲線的依據
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。

回流焊接工艺的经典PCB温度曲线

回流焊接工艺的经典PCB温度曲线

回流焊接工艺的经典PCB温度曲线回流焊接工艺是目前电子制造中常用的连接电子元器件和印刷电路板(PCB)的工艺。

在这个工艺中,焊料在高温下融化,连接电子元器件和PCB,然后在一定时间内冷却固化。

经典PCB温度曲线是在回流焊接过程中记录温度变化的图表。

本文将介绍回流焊接工艺和经典PCB温度曲线的相关知识。

一、回流焊接工艺1. 回流焊接的分类回流焊接分为波峰焊接和气相焊接两种。

波峰焊接流程简单,加热过程和冷却条件单一,在单页双面电路板上应用较为广泛。

气相焊接由于温度和气流的可控性好,适用于多层电路板。

2. 回流焊接的基本步骤回流焊接过程包括物料准备、滞留、预热、焊接、冷却和检验六个步骤,每个步骤都有一定的要求。

a.物料准备确认PCB上元件的安装位置和方向是否正确。

b.滞留滞留指将焊接板在回流炉中升温前保持一定时间,以排除湿气,以免电路板和元器件受潮。

滞留时间不同,多因芯片型号、因素的耐受性以及实际情况。

在单页双面电路板和双面电路板中,常用的滞留时间为1-2小时但是在高层数的印刷电路板中滞留时间也可以达到2小时以上,需要根据实际情况判断滞留时间。

c.预热预热可以让PCB和元器件缓慢升温,以达到减少热应力和消除振动应力的目的。

预热时间通常为2-3分钟。

d.焊接焊接是回流焊接的主要步骤之一,只有在实现良好焊接后,电子产品才能保证稳定性和性能达到设计要求。

当确定每层焊点预热后,轮到钢板上。

生产厂商可以通过合理的方法来优化加热过程,大多数生产商将在PCB板上的贴有焊料的元器件表面涂上一只薄薄的层面包油,以防止软件软化后移位。

e.冷却冷却是回流焊接的一个关键步骤,在冷却过程中,焊料应该完全凝固,以避免导致PCB与元器件的热应力。

冷却时间一般为3-5分钟。

f.检验焊点完全冷却后,应对焊接点进行检查。

在这步检查过程,生产厂家会使用高清晰度成像系统,确保焊点品质符合标准。

二、经典PCB温度曲线经典PCB温度曲线是指在回流焊接过程中,PCB的温度变化曲线。

sn-ag回流焊焊接曲线

sn-ag回流焊焊接曲线

回流焊温度曲线是影响焊接效果的关键因素,它可以被分为预热区、保温区、回流区和冷却区。

在预热阶段,电路板的温度由常温升高至150°C左右,助焊剂在此过程中会润湿焊盘和元器件引脚。

接下来是保温区,这一阶段的主要任务是使焊膏中的部分溶剂和水气挥发,以免影响焊接品质。

当PCB进入回流区,焊锡膏开始熔化并流动,与焊膏冷却凝固。

为了得到明亮的焊点和饱满的外形,回流焊接完成后需要快速冷却。

这有助于减少PAD的分解物进入锡中,避免产生灰暗毛躁的焊点和弱焊点结合力等问题。

冷却阶段的任务是将电路板冷却至室温,一般需要使用冷却风扇进行强行冷却处理。

为了防止电路板受到热冲击,冷却速率应在-4摄氏度/秒以内,理想情况下冷却温度应达到75摄氏度。

值得注意的是,钎料的液相线温度虽然存在差异,但在回流焊曲线中,峰值温度通常高于钎料熔点的25~60 ℃,以保证焊接效果。

回流焊接温度曲线

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。

无铅锡膏回流焊温度曲线与焊接原理

无铅锡膏回流焊温度曲线与焊接原理

无铅锡膏回流焊温度曲线与焊接原理针对目前应用广泛的无铅锡膏,本文探讨无铅锡膏回流焊温度曲线的工艺要求及设置方法,并简明阐述锡膏回流焊的基本原理。

回流焊是SMT表面组装的核心工艺。

SMT生产中的电路设计、锡膏印刷、元器件装配,最终都是为了焊接成PCB成品。

所有的不良都将在回流焊之后表现出来。

而SMT 生产中的大部分工艺控制都是为了得到高直通率的品质结果,若回流焊温度曲线没有设置好,前段的所有品质管控都失去了意义。

所以,正确设置回流焊温度,实现温度曲线的最优化,是所有SMT产线工艺控制中的重中之重。

图一图一为典型的Sn96.5Ag3.0Cu0.5合金传统无铅锡膏温度曲线。

A为升温区,B为恒温区(浸润区),C为熔锡区。

260S后为冷却区。

升温区A,目的是快速使PCB板升温到助焊剂激活温度。

在45-60秒左右从室温升温至150℃左右,斜率应在1到3之间。

升温过快容易发生坍塌导致锡珠、桥接等不良产生。

恒温区B,从150℃至190℃平缓升温,时间以具体的产品要求为依据,控制在60到120秒左右,充分发挥助焊溶剂的活性,去除焊接面氧化物。

时间过长,则易出现活化过度,影响焊接品质。

在此阶段中,助焊溶剂中的活性剂开始起作用,松香树脂开始软化流动,活性剂随松香树脂在PCB焊盘和零件焊接端面扩散和浸润,并与焊盘和零件焊接面表面氧化物反应,清洁被焊接表面并去除杂质。

同时松香树脂快速膨胀在焊接表面外层形成保护膜与隔绝与外界气体接触,保护焊接面不再发生氧化。

设置充足的恒温时间,目的是让PCB焊盘与零件再回流焊接前达到一致的温度,减少温差,因为PCB 上面贴装的不同零件吸热能力有很大的区别。

防止回焊时的温度不均衡造成品质问题,如立碑、虚焊等不良。

恒温区升温太快,锡膏中助焊剂就会迅速膨胀挥发,产生气孔、炸锡、锡珠等各种品质问题。

而恒温时间过长,则会使助焊溶剂过度挥发,在回流焊接时失去活性和保护功能,造成虚焊、焊点残留物发黑、焊点不光亮等等一系列不良后果。

回流焊接工艺的经典PCB温度曲线

回流焊接工艺的经典PCB温度曲线

回流焊接工艺的经典PCB温度曲线对于回流焊接工艺,温度曲线是非常重要的参考指标。

下面是一篇关于经典PCB温度曲线的介绍。

回流焊接是一种常用的电子组装工艺,能够快速、可靠地连接电子元器件与印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)。

随着电子设备的不断进一步迷你化和复杂化,回流焊接工艺的应用越来越广泛。

经典的PCB温度曲线通常可以分为四个主要阶段:预热、热插入、呼吸和冷却。

1. 预热阶段:在预热阶段,PCB和电子元器件被暴露在逐渐升高的温度下。

这个阶段的目标是将PCB和元器件逐渐加热至焊接温度,同时还可以除去潮湿度以减少热应力。

2. 热插入阶段:一旦预热阶段完成,进入热插入阶段。

此时焊接温度达到预定的最高值,以确保焊接剂充分熔化并完成焊接。

在这个阶段,PCB会保持在高温下一段时间,以确保焊点能够完全形成。

3. 呼吸阶段:在热插入阶段的末端,PCB进入呼吸阶段。

这个阶段是温度逐渐下降的过程,焊点开始冷却。

在此期间,焊点形成并固化。

4. 冷却阶段:最后,PCB进入冷却阶段。

整个PCB和焊点以及电子元器件逐渐恢复到室温。

此时,焊点已经形成,焊接过程完毕。

以上四个阶段构成了经典的PCB温度曲线。

在焊接过程中,控制好温度的升降速度和保持时间非常重要,以确保焊接质量和减少热应力。

通过合理设计温度曲线,可以确保焊接剂充分熔化和流动,同时避免元器件的过度加热或熔化。

此外,还需要注意选择适合的焊接剂和适当的温度曲线,以满足特定的焊接要求和电子元器件的特性。

总之,经典的PCB温度曲线是回流焊接工艺中的重要参考指标,用于控制焊接温度和时间,确保焊接质量和避免热应力。

合理设计和实施温度曲线可以提高焊接质量和可靠性,同时保护电子元器件。

在进行回流焊接工艺时,控制好温度曲线对于焊接质量至关重要。

下面将进一步探讨相关内容。

在经典的PCB温度曲线中,每个阶段的温度升降速度和保持时间都需要精确控制,以确保焊接剂充分熔化和流动,同时避免过度加热或熔化电子元器件。

回流焊温度曲线设定详解

回流焊温度曲线设定详解

回流焊温度曲线设定详解回流焊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。

广晟德为大家分享以最为常用的 RSS曲线为例介绍一下炉温曲线的设定方法。

一、回流焊链速的设定:设定回流焊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。

二、回流焊温区温度的设定:一个完整的 RSS 炉温曲线包括四个温区分别为:回流焊预热区: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。

bga回流焊温度曲线

bga回流焊温度曲线

bga回流焊温度曲线【实用版】目录一、BGA 回流焊温度曲线概述二、BGA 回流焊温度曲线的重要性三、BGA 回流焊温度曲线的影响因素四、BGA 回流焊温度曲线的控制方法五、结论正文一、BGA 回流焊温度曲线概述BGA 回流焊温度曲线是指在 BGA(球栅阵列)封装芯片的回流焊接过程中,焊接温度随时间变化的曲线。

BGA 回流焊是表面贴装技术(SMT)中一种重要的焊接方式,主要用于焊接微小的球栅阵列封装芯片。

这种焊接方式具有焊接精度高、可靠性好、焊点均匀等优点,因此在电子制造业中得到了广泛应用。

二、BGA 回流焊温度曲线的重要性BGA 回流焊温度曲线对于焊接质量具有至关重要的影响。

一个合适的温度曲线能够保证焊接质量,提高焊接可靠性,减少焊接缺陷,从而确保电子产品的稳定性和可靠性。

反之,不合适的温度曲线可能导致焊接不良,产生虚焊、冷焊等焊接缺陷,影响电子产品的使用寿命和性能。

三、BGA 回流焊温度曲线的影响因素BGA 回流焊温度曲线受多种因素影响,主要包括:1.焊接设备:不同类型的焊接设备,其加热方式和温度控制能力有所差异,会影响温度曲线的形状。

2.焊接材料:锡膏的熔点、润湿性等性能会影响焊接过程中的温度分布,从而影响温度曲线。

3.焊接参数:焊接速度、温度设置、预热时间等参数会影响温度曲线的形状。

4.芯片特性:芯片的大小、厚度、材料等特性会影响焊接过程中的热传导,从而影响温度曲线。

四、BGA 回流焊温度曲线的控制方法为了获得合适的 BGA 回流焊温度曲线,需要从以下几个方面进行控制:1.选择合适的焊接设备:根据生产需求选择具有良好温度控制能力和稳定性的焊接设备。

2.选择性能优良的焊接材料:选用熔点适中、润湿性好的锡膏,以保证焊接过程中的温度分布均匀。

3.合理设置焊接参数:根据实际生产情况,优化焊接速度、温度设置、预热时间等参数,以获得合适的温度曲线。

4.对芯片进行适当的处理:对于具有特殊特性的芯片,可以采取适当的预处理措施,如镀镍、镀锡等,以改善焊接性能。

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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)装配必须经受的时刻/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,所有都阻碍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,也阻碍反复试验所得到的温度曲线。

锡膏制造商提供差不多的时刻/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。

但是,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阻碍,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。

那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确实是装配上最低温度“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关心。

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同意温度变化率(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。

这关心减少液态居留时刻以及整个对高温漂移的暴露量。

传统地,作回流曲线确实是使液态居留时刻最小和把时刻/温度范围与锡膏制造商所制订的相符合。

持续时刻太长可造成连接处过多的金属间的增长,阻碍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秒的时刻间隔。

一个良好的做法是,保持相同或比加热更低的冷却速率来幸免元件温度冲击。

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),在那个地点温度持续在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。

对专门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),否则应该幸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QFP(quad flat pack)、PLCC(plastic leaded chip carrier)或BGA(ball 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。

假如用前面差不多焊接的装配板,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“奇妙”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。

假如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)。

这是为了幸免破坏热电偶的胶合附着,从而可能导致回流期间的托焊。

推举使用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。

如此测量设备可专门快连接和分开。

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,同意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,以可编程的时刻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,同意实时地观看温度曲线。

对后者,系统必须不受射频干扰(RFI, radio frequencyinterference)、电磁干扰(EMI, electromagnetic interference)和串扰(crosstalk)的阻碍,因此当来自发射机的数据还没有来时,可不能去“推测”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,它同意装配的较冷部分“赶上”较热部分,达到温度的平衡或在整个板上专门低的温度差不。

在红外(IR, infrared)回流焊接开始使用以来,那个曲线是常用的。

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,特不是与今天的对流为主的(convection-dominant)炉相比较。

如此,锡膏制造商们配制它们的几乎松香和气活性(RMA, rosin mildly active)材料,来满足回流前居留时刻的要求,尝试减少温度差不(图二)。

另一方面,以对流为要紧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不,否则回流前的保温区是多余的,甚至可能是是有害的,假如温度高于基板玻璃态转化温度(substrate glass-transition)Tg的时刻过长。

在大多数应用中,渐升式温度曲线(ramp profile)是特不行的(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刻也要尽可能小—由于有大量的异丙醇含量作为溶剂,它们容易专门快挥发。

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。

尽管一些特不量大或复杂的PCB装配还将要求回流前的保温,但大多数装配(即,那些要紧在线的)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,依旧水溶性。

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如何样阻碍焊接过程的。

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。

因此,热是氧化的催化剂。

因为,依照定义,热是不可能从差不多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,假如没有消除,可焊接表面的进一步氧化,那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同意的(光亮的、稀薄的和无粘性的)、腐蚀与电迁移良性的、和足够薄以致于不阻碍ICT(in-circuit test)针床的测试探针。

残留专门低的锡膏助焊剂(固体含量大约为2.1 ~ 2.8%)满足前两个标准,但通常阻碍ICT。

只有固体含量低于2.0%的超低残留材料才可看作与测试探针兼容。

但是,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关心,包括回流期间防止进一步氧化的形成。

那个要用氮气加入到回流过程来完成。

假如使用超低残留焊锡膏,那么需要氮气环境。

但是,近年来,也可买到超低残留的焊锡膏,在室内环境(非氮气)也表现得特不的好。

原来的有机可焊性爱护层(OSP, organic solderability preservative)在热环境中有效地消逝,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逝,但第二面的爱护剂保持完整,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确实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。

但是,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,炉的制造商差不多花了许多钞票在开发(R&D)之中,来完善不漏气的气体容器。

尽管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,然而有些制造商使用高炉内气体流淌和低氮气总消耗,差不多达到特不低的氧气水平。

如此做,他们差不多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。

在那个交接口,在有CSP(chip scale package)和倒装芯片(flip chip)的应用中使用氮气是专门好的保证。

双面回流焊接人们早就认识到的SMT的一个优点是,元件能够贴装在基板的两面。

但是,问题立即出现了:如何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,假如第二面也要回流焊接?人们差不多采取了许多的方法来解决那个困难:一个方法是有胶将元件粘在板上,那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)。

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