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；

4.1.5 认可和审核炉温曲线图；

4．2 品质部

4.2.1首片确认回流焊的参数设置（可根据公司标准核对），并对曲线进行认可；

4.2.2IPQC定期监控炉温设置状况，保证生产过程中品质的稳定。

4．3 制造部

4.3.1炉温测试员及时反馈不良状况给工程师，以便及时改善炉温设定。

4.3.2炉前目检人员定时确认回流焊温度设定是否有更改；

5.程序：

5.1、测试环境:15℃～30℃。

5.2、测试时间:每班一次（换线或其它异常情况例外）。

5.3、测试工具和材料准备:

5.3.1高温焊锡线（250-300℃）

5.3.2高温胶水或贴片红胶

5.3.3热电偶（耐温350℃）

5.3.4恒温电烙铁（300-350℃）

5.3.5测试电路板（使用已贴装元件的PCB板）

5.3.6炉温测试仪（误差范围：±1℃）

5.4、测试板放置方向及测试状态：

5.4.1测试板流入方向有要求：以贴装进板方向为准。

5.4.2测试板流入方向无要求：定位孔靠向回焊焊操作一侧水平垂直放入履带中间。

5.4.3 若回焊炉中央有支撑物体时，测温时空载测试。若回焊炉中央无支撑物体时，测

温时以满载测试。

5.5.测试点的选取

5.5.1研发有指定选取测试点的板必须使用客户指定的测试点进行炉温测试.

5.5.2研发没有指定选取测试点的板,选取测试点必须遵循以下要求:

5.5.2.1至少选取三个点作为测试点，有BGA时BGA测试点不少于两点，测试BGA锡

球和BGA表面温度各一点。有QFP时在QFP引脚焊盘上选取一点测试QFP

引脚底部温度，最后一点测试PCB表面温度或CHIP零件温度。若PCB上有

几个QFP，优先选取较大的为测试点。

5.5.2.1.1 PCBA 为100个点以下，则测温板只需选择三个点。此三点选取必须符

合5.5.2.1规定，且元件少的基板选点隔离越远越好。对于SMT贴片零件

多的基板，应从BGA﹑QFP﹑PLCC﹑SOP、SOJ﹑SOT﹑DIODE﹑CHIP顺序选择

测试点。

5.5.2.1.2 PCBA为100个点以上，分以下两种状况：

A: PCBA 上有QFP ，但无BGA的PCB板,测温板只需选择四个点。其中大IC 及小IC各一点，有电感及高端电容必须选取，选点方式越近越好。

B: PCBA 上既有QFP又有BGA 的PCB板，测温板必须选择五个点以上，选点方式应选择零件较密的中心位置的点来测试。

5.5.2.2 若有一些特殊材料，在选取测试点时，必须优先考虑在此材料焊盘上选取

测试点,以确保该材料的焊接效果.

5.5.2.3 回流焊测温引线固定的焊接点的大小必须在：L=3-5mm,W=2-4mm﹐违者需

要重新焊接，在不影响牢固性及温度的状态下，焊点大小越小越好。

5.5.2.4 固定测温引线的材料必须是：380度以上的高温锡丝，贴片红胶或高温胶

水固定，为保证其焊接的牢固性及温度的准确性，没有经试验的材料不可

以使用。

5.6.监控：

5.6.1炉温测试员每次测试出的炉温曲线经过工程师确认和核准后，炉温曲线才生效。

5.6.2 IPQC对炉温测试员每次测试出的炉温曲线进行检查，如果不符合则要求炉温测试

员必须重新调整和测试，直到合格才能正常使用。

5.7.温度的设定标准

5.7.1客户有要求时,以客户提供的曲线为准

5.7.2客户无要求时,则按如下要求设定

5.7.2.1锡膏焊接工艺

A:升温区(T1)(30～130℃)升温速率保持在 2.5℃/S以下。

B:预热区(T2)最低温度130℃，最高温度170℃，要求时间维持在60秒～120秒之间。

C:回流区183℃以上，维持在45秒～90秒。而且200℃以上的时间维持在20

秒～60秒。

D:顶峰温度为:210～240℃，时间维持在20秒～60秒。

E:有BGA、QFP、IC时，BGA内部温度210-220℃，表面温度为210～230℃。

F:降温区(顶峰温度130℃)降温速率保持在:有铅产品3℃/S以下、无铅产品2℃

/S -4℃/S之间内来设置。

G:冷却区温度设置，设定为100-125℃之间，超越无显示实际温度﹐为自动控制系统。

备注：以上标准时间及温度，除元件少(1-20点)或FR-1材质外，其余必须遵照执行。