炉温测试仪回流温度曲线技术要求
炉温曲线测量管理规程-新版
XXX有限公司文件编号:批准:实施日期:2020.01.01 JJHT/ZLZD-03-2020(02D)版次:A/2 编写:XXX 发放部门:XXX炉温曲线测量管理规程1.目的:指导回流焊锡工艺以及胶水固化的回流炉之温度的设定。
2.适用范围适用于电子分厂SMT生产车间,采用熔点为200-220℃的无铅焊膏、以及使用环氧树脂类型胶水(红胶)进行固化的生产3.定义:无4.职责工程:工程师判断温度profile的正确性。
品质:质量部IPQC按照规定要求监督和检查温度profile的执行情况,并如实记录温度。
生产:生产部技术员按照规定要求设定和测量温度并负责制作测温板5.工作内容5.1炉温测量时间5.1.1 生产线转换机种,过炉前必须测量温度profile。
5.1.2 回流炉维修保养后,开机生产前必须测量温度profile。
5.1.3 回流炉停机4小时以上,开机生产前必须测量温度profile。
5.1.4 同一机种除了开始的时候测量温度profile,回流焊没有中途出现5.1.2、5.1.3、修改炉温和软件、硬件故障等条件下每12H测一次温度profile。
5.1.5 工艺工程师的要求测量温度profile条件下需测量profile。
5.2 测量所需工具5.2.1 高温锡线:成分大致Pb90Sn10,熔点温度约304度5.2.2 PCB:和生产产品类似的PCB。
5.2.3 热电偶:K型,温度测量范围-200~1250℃,精度±1.5℃。
5.2.4 烙铁:烙铁温度可以达到450℃。
5.2.5 手钻:直径约1mm的钻头5.2.6 测温仪:温度profile专用测量仪器。
5.3 测温板的制作:5.3.1 本司规定在温度profile测量中测量3点温度,分别为PCB表面温度、BGA底部温度(如果无其它测量点,BGA测量两点),如果产品中有CPU插座等温度敏感元件也必须测量一点。
如果PCB有其它特殊的地方也需要在该点测量温度。
炉温曲线测量管理规程
XXX有限公司受控标识:f丄竖TJ 分发号:02D炉温曲线测量管理规程1.LI的:指导回流焊锡工艺以及胶水固化的回流炉之温度的设定。
2.适用范围适用于电子分厂SMT生产车间,采用熔点为200-220°C的无铅焊膏、以及使用环氧树脂类型胶水(红胶)进行固化的生产3.定义:无4.职责工程:工程师判断温度profile的正确性。
品质:质量部IPQC按照规定要求监督和检查温度profile的执行情况,并如实记录温度。
生产:生产部技术员按照规定要求设定和测量温度并负责制作测温板5.工作内容5. 1 炉温测量时间5. 1. 1 生产线转换机种,过炉前必须测量温度profileo5. 1. 2 回流炉维修保养后,开机生产前必须测量温度profileo5. 1. 3 回流炉停机4小时以上,开机生产前必须测量温度profileo5. 1.4 同一机种除了开始的时候测量温度profile,回流焊没有中途出现5. 1. 2、5.1. 3、修改炉温和软件、硬件故障等条件下每12H测一次温度profileo5. 1. □工艺工程师的要求测量温度profile条件下需测量profileo5. 2 测量所需工具5. 2. 1 高温锡线:成分大致Pb90Snl0,熔点温度约304度5.2.2 PCB:和生产产品类似的PCB。
5. 2.3 热电偶:K型,温度测量范围-200〜1250°C,精度±1.5°C。
5.2.4烙铁:烙铁温度可以达到450°C。
5.2.5手钻:直径约1mm的钻头5. 2. 6 测温仪:温度profile专用测量仪器。
5.3测温板的制作:5. 3. 1 本司规定在温度profile测量中测量3点温度,分别为PCB表面温度、BGA底部温度(如果无其它测量点,BGA测量两点),如果产品中有CPU插座等温度敬感元件也必须测量一点。
如果PCB有其它特殊的地方也需要在该点测量温度。
炉温测试仪回流温度曲线技术要求
炉温测试仪回流温度曲线技术要求一般而言,回流温度曲线可分为三个阶段:预热阶段、回流阶段、冷却阶段。
①预热阶段:预热是指为了使锡水活性化为目的和为了避免浸锡时进行急剧高温加热引起部品不具合为目的所进行的加热行为。
•预热温度:依使用锡膏的种类及厂商推荐的条件设定。
一般设定在80~160℃范围内使其慢慢升温(最佳曲线);而对于传统曲线恒温区在140~160℃间,注意温度高则氧化速度会加快很多(在高温区会线性增大,在150℃左右的预热温度下,氧化速度是常温下的数倍,铜板温度与氧化速度的关系见附图)预热温度太低则助焊剂活性化不充分。
•预热时间视PCB板上热容量最大的部品、PCB面积、PCB厚度以及所用锡膏性能而定。
一般在80~160℃预热段内时间为60~120see,由此有效除去焊膏中易挥发的溶剂,减少对元件的热冲击,同时使助焊剂充分活化,并且使温度差变得较小。
•预热段温度上升率:就加热阶段而言,温度范围在室温与溶点温度之间慢的上升率可望减少大部分的缺陷。
对最佳曲线而言推荐以0.5~1℃/sec的慢上升率,对传统曲线而言要求在3~4℃/sec以下进行升温较好。
②回流阶段:•回流曲线的峰值温度通常是由焊锡的熔点温度、组装基板和元件的耐热温度决定的。
一般最小峰值温度大约在焊锡熔点以上30℃左右(对于目前Sn63 - pb 焊锡,183℃熔融点,则最低峰值温度约210℃左右)。
峰值温度过低就易产生冷接点及润湿不够,熔融不足而致生半田,一般最高温度约235℃,过高则环氧树脂基板和塑胶部分焦化和脱层易发生,再者超额的共界金属化合物将形成,并导致脆的焊接点(焊接强度影响)。
•超过焊锡溶点以上的时间:由于共界金属化合物形成率、焊锡内盐基金属的分解率等因素,其产生及滤出不仅与温度成正比,且与超过焊锡溶点温度以上的时间成正比,为减少共界金属化合物的产生及滤出则超过熔点温度以上的时间必须减少,一般设定在45~90秒之间,此时间限制需要使用一个快速温升率,从熔点温度快速上升到峰值温度,同时考虑元件承受热应力因素,上升率须介于2.5~3.5℃/see之间,且最大改变率不可超过4℃/sec。
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。
回流炉炉温曲线讲解
回流炉炉温曲线讲解
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ECD炉温测试仪进炉前
ECD炉温测试仪出炉后
ECD炉温测试仪测得曲线结果
ECD炉温测试仪
ECD炉温测试仪详细介绍
ECD炉温测试仪优点及操作手册 请参考ECБайду номын сангаас炉温测试仪介绍附件
深圳市意希帝科技 谢谢
回流炉温曲线回流区作用
回流阶段,温度继续升高越过回流线,锡膏融化并发生 润湿反响,开场生成金属间化合物层。到达最高温度〕, 然后开场降温,落到回流线以下,焊锡凝固。
回流区同样应考虑温度的上升和下降斜率不能使元件受 到热冲击。回流区的最高温度是由PCB板上的温度敏感 元件的耐温能力决定的。在回流区的时间应该在保证元 件完成良好焊接的前提下越短越好,一般为30-60秒最 好,过长的回流时间和较高温度,如回流时间大于90秒, 最高温度过大,会造成金属间化合物层增厚,影响焊点 的长期可靠性。
焊点的位置一般为选取元件的焊脚和焊盘接触的地方。焊点不能太 大,以焊牢为准。焊点大,温度反响迟后,不能准确反映温度变化, 尤其是对QFP等细间距焊脚。对特殊的器件如BGA还需要在PCB板 下钻孔,把热偶线穿到BGA下面。
热偶线的安装位置一般根据PCB板的工艺特点来选取,如双面板应 在板上下都安装热偶线,大的IC芯片脚要安装,BGA件要安装,某 些易造成冷焊的元件〔如金属屏蔽罩周围,散热器周围元件〕一定 要放置。 还有就是你认为要研究的焊接出了问题的元件。
回流焊炉温曲线制作管理规范
页次第 3 页,共7 页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 若回流焊中央有支撑物体时,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页次第 4 页,共7 页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。
回流焊炉温曲线的设定 ppt课件
定供货.
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回流焊炉温曲线的设定
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• 回流段:
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。在回流段其焊接峰值温度视所用焊膏的不同而不同,一般推 荐为焊膏为焊膏的溶点温度加20-40ºC.对于熔点为183ºC的63Sn/37Pb 焊膏和熔点为179ºC的Sn62/Pb36/Ag2膏焊,峰值温度一般为210230ºC/S,再流时间不要过长,以防对SMA造成不良影响。理想的温度 曲线是超过焊锡熔点的“尖端区”覆盖的体积最小。 • 冷却段
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测温板
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红胶
铝胶带
热电偶线
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回流焊炉温曲线的设定
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回流焊炉温曲线的设定
• 预热段:(Preheat Zone)
该区域的目的是把室温的PCB尽快加热,以达到第二个特定目标,但升温速率 要控制在适当范围以内,如果过快,会产生热冲击,电路板和元件都可能受损 ,过慢,则溶剂挥发不充分,影响焊接质量。由于加热速度较快,在温区的 后段SMA内的温差较大。为防止热冲击对元件的损伤。一般规定最大速度为 4ºC/S。然而,通常上升速率设定为1~3ºC/S。典型的升温度速率为2ºC/S.
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1. 温度不够使助焊剂挥发 2. 元件破裂,焊料飞溅 (锡珠), 焊膏蹋陷 (锡桥) 3. 过多的助焊剂挥发 (不润湿) 4. 不能激发助焊剂的活性(不润湿) 5. 助焊剂的残留和空洞的形成 6. 元件和板的损坏.
炉温工艺曲线的设置方法
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。
電子廠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。
回流炉炉温曲线讲解
热偶线的安装位置一般根据PCB板的工艺特点来选取,如双面板应 在板上下都安装热偶线,大的IC芯片脚要安装,BGA件要安装,某 些易造成冷焊的元件(如金属屏蔽罩周围,散热器周围元件)一定 要放置。 还有就是你认为要研究的焊接出了问题的元件。
常用的测量回流焊曲线的方法:
ECD炉温测试仪跟随待测PCB板进入回流炉。记录器上有 多个热偶插口,可连接多根热偶线。记录器里存放的温 度数据,在出炉后,可输到电脑里分析或从打印机中输 出。
热电偶安装及选取方式
热偶线的安装有一般两种:一是高温焊锡丝,温度在300℃以上 (高于回流最高温度)。另一种方法是用胶或是高温胶带把它粘住。 这样热偶线就不会在回流区脱落。
表面贴装制造流程
印刷机0R点胶机
贴片机
AOI或人工检查
回流焊炉
怎样才算回焊接好?
焊点润湿良好,完整、连续、圆滑, 焊料要适 中, 无脱焊、吊桥、拉尖、虚焊、桥接、漏焊 等不良焊点。元器件应完好无损,检查PCB表面 颜色变化。
详细焊接质量检验标准一般可采用IPC标准IPCA-610,电子装联的接受标准。
怎样才能回流焊接好?
要得到好的回流焊接效果必须有一个好的回流温度曲线。 那么什么是一个好的回流曲线呢?一个好的回流曲线应 该是对所要焊接的PCB板上的各种表面贴装元件都能够 达到良好的焊接,且焊点不仅具有良好的外观品质而且 有良好的内在品质的温度曲线。
而锡膏的特性决定回流曲线的基本特性。不同的锡膏由 于助焊剂(Flux)有不同的化学组分,因此它的化学变 化有不同的温度要求,对回流温度曲线也有不同的要求。 一般锡膏供应商都能提供一个参考回流曲线,用户可在 此基础上根据自己的产品特性或结合IPC/JEDEC J-STD020回流炉测温规范来优化制定出一个回流曲线标准。
炉温测试仪调温度曲线的最佳方案
炉温测试仪调温度曲线的最佳方案锡膏接合行为的优劣受温度曲线影响是无庸置疑的,一般,温度曲线取决于PCB的复杂程度和回焊炉的加温特性而定。
事实上,锡膏并未存在特定的加温曲线,各厂商所提供的建议值仅能当作参考。
藉助测温器则可方便调整欲得之温度曲线。
关于广为使用且利于调整温度、,信赖度高之热对流式(Convection)等回焊炉设备,其它参考数据中皆有提及与其性能之比较。
此篇文章主要着眼于锡膏材料在各个回焊阶段的变化;包括所产生之加热曲线及不同锡膏组成所造成的影响。
锡膏回焊的各个阶段:欲探讨回焊曲线,较符合逻辑思考的方式是从回焊过程的末段向前段依序探讨。
这是因为整个温度曲线的焦点集中在锡膏融化、润湿与散布等过程,此一过程几乎是回焊过程的最终步骤。
图1则显示锡膏回焊的各个阶段,将在下文分开探讨:融锡凝固区(D区)只要锡膏中的粉末颗粒熔化,并能润湿待接合的表面,则冷却速率愈快愈好,如此一来,可得表面光亮之焊点、较小接触角且接合形状良好。
冷却速率慢会使较多基材物质熔入锡膏中,产生粗糙或空焊之接点。
甚者,所有接头端金属皆会溶解造成抗润湿或是焊点强度不佳。
当接点处之融锡未完全凝固前遭受振动,会使焊点完整性变差。
锡膏熔化区(C区)回焊之尖峰熔锡温度是使PCB高于锡膏所熔化的温度,尖峰温度的选择为温度曲线中的核心过程。
若温度不够高,则锡膏无法熔化;若温度过高,则会受热而损坏。
后者可藉由锡膏的残留物是否呈焦炭状、PCB的变色/棕化或零件的功能失效等方面判断。
理想的回焊尖峰温度的选择是使锡膏颗粒能合并成一液态锡球并润湿待接合之表面,润湿现象会伴随着毛细现象的进行,此一过程相当迅速。
锡膏中的助焊剂有助于合并和润湿的进行,但金属表面的氧化物及回焊炉中的氧气却会阻碍此一过程的进行。
温度愈高,助焊剂的作用愈强,但同时在回焊炉中遭受氧化的机会亦愈高。
锡膏熔化后的黏滞度和表面张力随温度升高而降低,可使润湿效果增快,因此,须选择一最佳的尖峰温度和时间搭配,用以减少尖峰区域的覆盖面积。
回流炉温曲线标准
回流炉温曲线标准
回流炉温曲线标准主要包括以下几个关键点:
1.预热区:此区域的升温斜率应小于3°C/sec,设定温度通常在室温到
130°C之间。
预热阶段帮助材料逐渐升温,减少材料内部应力,防止后续加热过程中产生形变或破裂。
2.恒温区:此区域的升温斜率应控制在适当范围内,一般为2-4°C/sec。
恒温阶段的主要目的是保持材料温度稳定,以便进行后续的加热和冷却
操作。
3.回流区:此区域的峰值温度设定在240到260°C之间。
在这个阶段,材
料经过高温熔融,形成液态并开始流动。
熔融时间建议控制在30到40
秒之间。
4.冷却区:此区域的速率应在4°C/秒。
冷却阶段的主要目的是控制材料
的冷却速度,以避免材料内部产生热应力或变形。
除了以上基本标准,回流炉温曲线还可能根据不同的回流焊设备和工艺而有所不同。
因此,在进行回流焊接时,必须严格遵守回流焊炉温曲线标准,以确保最佳的回流焊接效果。
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。
回流焊温度曲线的设定依据
回流焊温度曲线的设定依据回流焊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受热太决,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,严重时会造成焊膏不熔。
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制板。
设置回流焊温度曲线的依据:1.根据使用焊膏的温度曲线进行设置。
不同金属含量的焊膏有不同的温度曲线,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、是否多层板、尺寸大小进行设置。
3.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.此外,根据设备的具体隋况,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(回流)炉和红外(回流)炉有很大区别,红外炉主要是辐射传导,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。
在同一块PCB上由于器件线的要求。
5.根据温度传感器的实际位置确定各温区的设置温度,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。
一般回流焊炉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。
炉温曲线测试规范-4页
炉温曲线测试规范1.目的 本规范规定了炉温曲线的测试周期、测试方法等,以通过定期的、正确的炉温曲线测试确定最佳的曲线参数,最终保证PCB装配的最佳、稳定的质量,提高生产效率和产品直通率。
2.定义 2.1回流曲线 在使用焊膏工艺方式中,通过固定在PCB表面的热电偶及数据采集器测试出PCB在回流焊炉中时间与温度的可视数据集合,根据焊膏供应商推荐的曲线,对不同产品通过适当调整温度设置及传输链的速度所得到的最佳的一组炉温设置参数。
2.2固化曲线 在使用点胶或印胶工艺方式中,通过固定在PCB表面的热电偶及数据采集器测试出PCB在固化炉中时间与温度的可视数据集合,根据焊膏供应商推荐的曲线,对不同产品通过适当调整温度设置及传输链的速度所得到的最佳的一组炉温设置参数。
2.3基本产品 指在一个产品系列中作为基本型的产品,该系列的其它产品都在此基础上进行贴装状态更改或对印制板进行少量的改版,一般情况下一个产品系列同一功能的印制板其图号仅在版本号上进行区分,如“***-1”与“***-2”或“***V1.1”与“***V1.2”等。
2.4派生产品 指由于设计贴装状态更改、或印制板在原有基础上进行少量的改版所生成的其所改动的CHIP 类器件数量未超过50只、同时没有对外形尺寸大于□20mm×20mm的IC器件(不包括BGA、CSP等特殊封装的器件)的数量进行调整的产品。
2.5全新产品 指产品公司全新开发、设计贴装状态更改或印制板在原有基础上改版时所生成的其所改动的CHIP类器件数量超过50只、或对外形尺寸大于□20mm×20mm的IC器件的数量进行调整的产品。
凡状态更改中增加或减少了BGA、CSP等特殊封装的器件的产品均视为全新产品。
2.6测试样板 指用来测试炉温的实装板,该板必须贴装有与用来测试的生产状态基本一致的元器件。
3.职责 4.炉温测试管理 4.1炉温测试周期:原则上工程师根据当月所生产的产品应每月测试一次,将测试结果记录在“炉温参数设置登记表”上,并将炉温曲线打印存档。
如何正确设定回流炉温度曲线
如何正确设定回流炉温度曲线如何正确设定回流炉温度曲线前言红外回流焊是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 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。
为了加深对理想的温度曲线的认识,现将各区的温度、停留时间以及焊锡膏在各区的变化情况,介绍如下:(1)预热区预热区通常指由室温升至150℃左右的区域。
在这个区域,SMA 平稳升温,在预热区,焊膏中的部分溶剂能够及时挥发,元器件特别是IC器件缓缓升温,以适应以后的高温。
回流炉炉温曲线讲解
回流炉炉温曲线讲解
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焊点的位置一般为选取元件的焊脚和焊盘接触的地方。焊点不能太 大,以焊牢为准。焊点大,温度反响迟后,不能准确反映温度变化, 尤其是对QFP等细间距焊脚。对特殊的器件如BGA还需要在PCB板 下钻孔,把热偶线穿到BGA下面。
热偶线的安装位置一般根据PCB板的工艺特点来选取,如双面板应 在板上下都安装热偶线,大的IC芯片脚要安装,BGA件要安装,某 些易造成冷焊的元件〔如金属屏蔽罩周围,散热器周围元件〕一定 要放置。 还有就是你认为要研究的焊接出了问题的元件。
回流炉温曲线回流区作用
回流阶段,温度继续升高越过回流线,锡膏融化并发生 润湿反响,开场生成金属间化合物层。到达最高温度〕, 然后开场降温,落到回流线以下,焊锡凝固。
回流区同样应考虑温度的上升和下降斜率不能使元件受 到热冲击。回流区的最高温度是由PCB板上的温度敏感 元件的耐温能力决定的。在回流区的时间应该在保证元 件完成良好焊接的前提下越短越好,一般为30-60秒最 好,过长的回流时间和较高温度,如回流时间大于90秒, 最高温度过大,会造成金属间化合物层增厚,影响焊点 的长期可靠性。
回流炉温曲线冷却区作用
冷却阶段的重要性往往被无视。好的冷却过程对焊接的 最后结果也起着关键作用。好的焊点应该是光亮的,平 滑的。而如果冷却效果不好,会产生很多问题诸如元件 翘起,焊点发暗,焊点外表不光滑,以及会造成金属间 化合物层增厚等问题。因此回流焊接必须提供良好的冷 却曲线,既不能过慢造成冷却不良,又不能太快,造成 元件的热冲击。
SMT回流焊炉温曲线检验标准
SMT回流焊炉温曲线检验标准第A0版
5.1.5 每次测试的炉温曲线应按《SMT回流焊炉温曲线检验标准》图的示样进行标注。
5.2 标准曲线技术参数说明
5.2.1该曲线图为无铅环保型锡膏。
(详见下图:)
1) 升温区:是指将PCB的温度从环境温度提升到所需要的活性温度。
温度:室温-150℃
时间: 37.5-75S
升温率: 2-4℃/S
2)恒温区:是指将PCB在相对稳定的温度下加热, 使不同质量的元件达到相同温度,减少温差,同时使助焊剂活性化,挥发性的物质从锡膏中挥发掉。
温度:150℃—200℃
恒温时间:60—120S
3) 回流升温区:预热阶段结束点到焊膏熔点之间的一段升温过渡区。
温度:200℃—217℃
时间斜率:2-3℃/S
制订:审核:生效日期:。
SMT回流曲线设置规范
SMT回流曲线设置规范目录1、目的 (1)2、设置规范 (1)3.温度设定要求 (1)1、目的本文件用于规范炉温设置。
2、设置规范2.1回流炉炉温设置方法寒武纪产品生产前需要制作实物炉温测试板:需要特别注意的:1)含有增强型BGA,且散热金属外壳厚度≥1.0mm(不包括器件的PCB以及塑胶厚度)。
2)PCB短边≥300mm,且PCB厚度≥2.4mm。
3)带托盘、夹具或者压块的单板。
4)带光学温度敏感器件。
2.2胶水固化2.2.1用于波峰焊接的胶水固化设置。
(如:LOCTITE 3609,3611红胶)2.2.2用于Underfill胶水固化设置。
(如:LOCTITE 3513,TB2274胶水)2.3波峰焊接炉温设置含有透锡要求高、可靠性要求高的连接器,需要制作专用的炉温测试板3.温度设定要求3.1回流焊接温度曲线的要求温度(℃))预再流区图1 温度曲线3.1.1预热区PCB上SMA(表面贴装元件)由室温按一定的工艺要求加热到预热温度(一般比焊膏的熔点低20~40℃,具体应按照焊膏生产商提供的预热温度进行设置),并在此温度达到热平衡的加热区段。
根据所用焊膏特性以及SMA上所使用元器件的不同,预热阶段加热过程可采用逐步升温方式或升温-保温方式,如图2所示。
对于采用升温-保温方式的预热区,通常还可细分为升温区和保温区。
预热区升温速率控制在3℃/Sec以下;预热的目的主要是使焊膏中溶剂充分挥发,使焊剂活化去除氧化物以及使SMA达到最大的热平衡以减小焊接时的热冲击。
温度(℃)温度(℃)时间(Sec)时间(Sec)a)逐步升温方式b)升温-保温方式图2 预热温度曲线3.1.2预再流区温度曲线上预热阶段结束点到焊膏熔点之间的一段升温过渡区。
3.1.3再流区焊锡膏处于熔融回流状态即其熔点以上的区域,再流时间和峰值温度是关键的参数,须控制在焊接工艺窗口规定的范围内。
3.1.4冷却区焊锡膏经过回流后,从其熔点开始冷却至75℃以下的过程,冷却速率一般推荐为3~10℃/Sec;设置回流曲线时,一般应遵循上述要求;同时,还要考虑到PCB和最脆弱元件(MVC, most vulnerable component)及回流炉等的具体要求,并结合锡膏的特性要求作出能符合各方条件的温度曲线。
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炉温测试仪回流温度曲线技术要求
一般而言,回流温度曲线可分为三个阶段:预热阶段、回流阶段、冷却阶段。
①预热阶段:
预热是指为了使锡水活性化为目的和为了避免浸锡时进行急剧高温加热引起部品不具合为目的所进行的加热行为。
•预热温度:依使用锡膏的种类及厂商推荐的条件设定。
一般设定在80~160℃范围内使其慢慢升温(最佳曲线);而对于传统曲线恒温区在140~160℃间,注意温度高则氧化速度会加快很多(在高温区会线性增大,在150℃左右的预热温度下,氧化速度是常温下的数倍,铜板温度与氧化速度的关系见附图)预热温度太低则助焊剂活性化不充分。
•预热时间视PCB板上热容量最大的部品、PCB面积、PCB厚度以及所用锡膏性能而定。
一般在80~160℃预热段内时间为60~120see,由此有效除去焊膏中易挥发的溶剂,减少对元件的热冲击,同时使助焊剂充分活化,并且使温度差变得较小。
•预热段温度上升率:就加热阶段而言,温度范围在室温与溶点温度之间慢的上升率可望减少大部分的缺陷。
对最佳曲线而言推荐以0.5~1℃/sec的慢上升率,对传统曲线而言要求在3~4℃/sec以下进行升温较好。
②回流阶段:
•回流曲线的峰值温度通常是由焊锡的熔点温度、组装基板和元件的耐热温度决定的。
一般最小峰值温度大约在焊锡熔点以上30℃左右(对于目前Sn63 - pb 焊锡,183℃熔融点,则最低峰值温度约210℃左右)。
峰值温度过低就易产生冷接点及润湿不够,熔融不足而致生半田,一般最高温度约235℃,过高则环氧树脂基板和塑胶部分焦化和脱层易发生,再者超额的共界金属化合物将形成,并导致脆的焊接点(焊接强度影响)。
•超过焊锡溶点以上的时间:由于共界金属化合物形成率、焊锡内盐基金属的分解率等因素,其产生及滤出不仅与温度成正比,且与超过焊锡溶点温度以上的时间成正比,为减少共界金属化合物的产生及滤出则超过熔点温度以上的时间必须减少,一般设定在45~90秒之间,此时间限制需要使用一个快速温升率,从熔点温度快速上升到峰值温度,同时考虑元件承受热应力因素,上升率须介于2.5~3.5℃/see之间,且最大改变率不可超过4℃/sec。
③冷却阶段:
高于焊锡熔点温度以上的慢冷却率将导致过量共界金属化合物产生,以及在焊接点处易发生大的晶粒结构,使焊接点强度变低,此现象一般发生在熔点温度和低于熔点温度一点的温度范围内。
要注意,炉温测试仪快速冷却将导致元件和基板间太高的温度梯度,产生热膨胀的不匹配,导致焊接点与焊盘的分裂及基板的变形,一般情况下可容许的最大冷却率是由元件对热冲击的容忍度决定的。
综合以上因素,冷却区降温速率一般在4℃/S左右,冷却至75℃即可。
(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
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