回流焊(profile)锡焊技术

S PAS
PASS
PAS S
PASS
PASS
RoHS
S PAS
PASS
預熱區
活性區
PAS S
回流區
冷卻區
20
SMT Process(Sn/pb)
Slope:Keep the slope low to minimize motherboard warping during preheat.
Peak temp 215+/-5deg C
(3).汽相迴流焊(Vahper phase reflow)
(4).紅外線迴流焊(I.R.reflow)
17
SMT Process(LF)
Slope:Keep the slope low to minimize motherboard warping during preheat.
Peak temp 230-250deg C
28
如何調整profile解決制程不良
4.焊锡不足
焊锡不足通常是不均匀加热或过快加热的结果，使得元件引 脚太热，焊锡吸上引脚。回流后引脚看到去锡变厚，焊盘上将出 现少锡。减低加热速率或保证装配的均匀受热将有助于防止该缺 陷。
29
如何調整profile解決制程不良
5.墓碑
墓碑通常是不相等的熔湿力的结果，使得回流后元件在 一端上站起来。一般，加热越慢，板越平稳，越少发生。降低装 配通过183° C的温升速率将有助于校正这个缺陷。 在不影響品質的情況下關閉N2
SMC:Surface Mounting Component表面貼裝元件 2.SMT發展史﹕ 1>.起源於1960年中期軍用電子及航空電子 2>.1970年早期SMD的出現開創了SMT運用另一新的裡程碑. 3>.1970年代末期SMT在電子制造業開始應用. 4>.今天,SMT已廣泛應用於醫療電子,航空電子,消費電子及
Board Temp
219 C Slop <4deg-C/sec Time liquidus 30-60seconds
Hold at 150-190 deg C 60-100seconds Slop =1.5-4degC/sec
Time
(升溫區)
(恆溫區)
(溶融區)
(冷卻區)
150-190C range:Extended period allows board temperature to stabilize(warp) and allows flux to finish cleaning prior to reflow. Also help minimize thermal of reflow.
要求：Soaking: 150-190℃,Time: 60-100Sec C: 回流區
錫膏中的金屬顆粒熔化，在液態表面張力作用下形成焊點表面。若溫 度過高或回焊時間過長，可能會導致焊點變暗，助焊劑殘留物碳化變色， 元器件受損等；若溫度太低或回焊時間太短，則可能會使焊料的潤濕性 變差進而不能形成高品質的焊點，具有較大熱容量的元器件的焊點甚至 會形成虛焊。
18
A: 預熱區（加熱通道25~33%） 在預熱區，焊膏內的部分揮發性溶劑被蒸發，並降低對元器件之熱沖擊 要求： Pre-heating: 40-150℃,Slope: 1.5-4℃/S
若升溫太快，則可能會引起錫膏的流性及成份惡化 ，造成錫球及 short等現象，同時會使元器件承受過大的熱應力而受損；若升溫太慢， 沒有足夠時間使PCB達到活性溫度。 B:活性區（加熱通道的33~50%) 在該區域助焊劑開始活躍，揮發物進一步去除，使PCB到達回流區前 各部溫度均勻，在此階段能夠有效去除焊接表面的氧化物，若時間過長 會導致焊膏氧化，以至焊接後錫珠增多。
12
6.注意事項 1.無鉛錫膏回溫時間規定為4~72h,若不使用請在回溫禁用 時間內放回冰箱. 2.錫膏在開起使用時﹐操作員要在錫膏蓋上寫上開封時 間及注明失效時間. 3.開蓋后的錫膏必須在24h內使用完﹐否則作報廢處理﹐ 即超過24h為錫膏的開封禁用期限. 4.使用過的錫膏必須用幹凈錫膏罐封裝回收，如沒有對 班錫膏應旋緊存放與冷藏櫃中.
9
3.3: Flux之主要成份及功能
<1>液体(LIQUID) : Solvent(溶剂) <2>固体(SOLIDS) : 松香(Rosin) 催化剂(Activator) 触变剂(Thixotropic agent)
Flux之功能
1.使錫膏具有流動性與黏性. 2.清除零件與 PAD SOLDER之氧化層. 3.減少Solder表面張力以增加焊錫性. 4.防止加熱過程中再氧化.
點固定膠
Glue Dispensing
泛用機貼片
Multi Function Chips Mounring
迴焊前目檢
Visual Insp.b/f Reflow
熱風爐迴焊
Hot Air Solder Reflow
迴焊后目檢
修理
Rework/Repair
測試
品管
入庫
Stock
修理
Rework/Repair
錫膏型號選用原則﹕參考SOP和鋼板標簽之標示。
7
2.錫膏規格 : 1>.目前我們所使用的無鉛錫膏其粉末顆粒度一般為 20-45μm 2>.焊錫的粉末形狀為 ：球形 3>.錫膏熔點為 217℃
8
3: 無鉛錫膏的成分及其作用
锡粉(Solder ball)+助焊剂(Flux) 3.1 錫粉之金屬成分比例為﹕Sn96.5/Ag3/Cu0.5 重量與体積的關係 助焊剂flux 金属metal 體積比 50 50 重量比 10 90 3.2锡粉之要求 1.愈圓愈好了 2.愈小愈均勻愈好(流動性佳,成形佳) 3.氧化層愈薄愈好
30
如何調整profile解決制程不良
6.空洞
空洞是锡点的X光或截面检查通常所发现的缺陷。 空洞是锡点内的微小“气泡”，可能是被夹住的空气 或助焊剂。空洞一般由三个曲线错误所引起：不够峰 值温度；回流时间不够；升温阶段温度过高。由于曲 线升温速率是严密控制的，空洞通常是第一或第二个 错误的结果，造成没挥发的助焊剂被夹住在锡点内。 这种情况下，为了避免空洞的产生，应在空洞发生的 点测量温度曲线，适当调整直到问题解决。
1inch=25.4mm
4
3.貼片技術組裝流程圖
Surface Mounting Technology Process Flow Chart
發料 Parts Issue 基板烘烤
Barc Board Baking
錫膏印刷
Solder Paste Printing
高速機貼片
Hi-Speed Chips Mounting
正確方式：標簽朝外 錯誤方式：標簽朝下 鋼板檢驗光桌
16
四.S M T Reflow焊接方式與標準Profile
1.印錫膏+迴焊(Reflow solder)
2.點固定膠+波焊(Reflow solder) 3. 迴焊的方式(Reflow) (1).熱風式迴流焊(Hot air reflow) (2).鐳射迴流焊(Laser reflow)
21
幾種常見的不良溫度曲線a
22
幾種常見的不良溫度曲線b
23
幾種常見的不良溫度曲線c
24
幾種常見的不良溫度曲線d
25
如何調整profile解決制程不良
1.焊锡球
许多细小的焊锡球镶陷在回流后助焊剂残留的周边上。在爐溫 曲线上，这个通常是升温速率太慢的结果，由于助焊剂载体在回 流之前烧完，发生金属氧化。这个问题一般可通过曲线温升速率 略微提高达到解决。焊锡球也可能是温升速率太快的结果，但是， 这对曲线不大可能，因为其相对较慢、较平稳的温升。
13
7.使用量 以錫膏不附著刮刀刀座切且以刮刀高度一半投入為 宜 8.錫膏的回收 鋼板上的錫膏停留時間不可超過8h,超出時間之錫膏需 作報廢回收；若兩小時以上應回收放置與回溫區，且 優先使用,超過24h則作報廢處理. 已印出的PCB暴露在空氣中不能超過4h,超過4h應及時 洗掉.
14
三.鋼板認識及使用注意事項﹕
1.鋼板按照鋼板儲位整齊擺放﹐領用依照鋼板lists;
15
2.鋼板輕拿輕放﹐不可放于地上﹐不可與其它物體碰撞﹔ 3.鋼板上線前須按照SOP規定9點法測張力并記錄（新鋼板 張力>40N/c㎡﹐舊鋼板張力>30N/c㎡） 4.鋼板清洗時標簽朝外﹐以避免標簽被清洗劑腐蝕﹔ 5.鋼板清洗后使用專用檢驗光桌檢驗并記錄。
修理
Rework/Repair
5
4.PCBA組裝流程圖﹕
倉庫發料
自動供板機
錫膏印刷機
高速貼片機
泛用貼片機
AOI
Reflow
爐后目檢
6
手工插件
Wave Solder
回路測試
顯微鏡目檢
二：錫膏成分功能及使用注意事項
1.PCBA常用錫膏型號：
有鉛﹕詠翰: G4-TI450A;
無鉛（LF）﹕ 漢高﹕ 97SCLF318DAP88.5V 無鹵（HF）﹕ 漢高﹕ 97SCHF100DAP88.5V 詠翰﹕ ULF-208-98 ALPHA: OM-340 /OM-338-PT
質詢產業.
3
片式 電阻/電容/電感-----外觀大小 英制（inch） 公制（mm） 02 01 04 02 06 03 08 05 12 06 18 08 06 03 10 05 16 08 21 25 32 16 45 20
B 寬度=0.03
A 長度 = 0.06
數字代表元件的長寬尺寸，例：0402表示長為0.04inch, 寬為0.02inch
10
4.錫膏的存儲﹕ 1.存儲溫度﹕ 0℃~~10℃的冰箱中 2.錫膏有效期﹕ 在如上存儲條件下自生產日期始六個月為錫膏的失效 期 3.由倉管員對錫膏編號并進行管制
11
5. 錫膏的使用原則﹕ 5.1. 回溫 錫膏從冰箱中取出﹐不可馬上開封﹐為防止結霧﹐必須 置于室溫中回溫﹐無鉛錫膏回溫時間4-72h. 在回溫盒放置應注意瓶蓋朝下﹐底部朝上。 5.2.使用條件 18℃~~26℃的室溫﹐使用濕度35RH~65RH 5.3先進先出的原則,領用回溫好的錫膏需填寫《錫膏進出管 制表》,請IPQC確認. 5.4使用前自動攪拌1分30秒。
迴流焊(profile)錫焊技術
1
目
一. SMT認識
錄
二. 錫膏成分功能及使用注意事項
三. 鋼板認識及使用注意事項
四. SMT Reflow焊接方式與標準Profile
2
一.SMwk.baidu.com認識
1.專有名詞介紹解釋 SMT:Surface Mounting Technology表面貼裝技術
SMD:Surface Mounting Device表面貼裝設備
Board Temp
183 C Slop <3deg-C/sec Time liquidus 45-90 seconds
Hold at 130-160 deg C for approx.2 minutes Slops <3deg-C/sec
Time
(升溫區)
(恆溫區)
(溶融區)
(冷卻區)
130-160C range:Extended period allows board temperature to stabilize(warp) and allows flux to finish cleaning prior to reflow. Also help minimize thermal of reflow.
27
如何調整profile解決制程不良
3. 潤湿性差
熔湿性差经常是时间与温度比率的结果。锡膏内 的活性剂由有机酸组成，随时间和温度而退化。如果 曲线太长，焊接点的熔湿可能受损害。因为使用RTS 曲线，锡膏活性剂通常维持时间较长，因此熔湿性差 比RSS较不易发生。如果RTS还出现熔湿性差，应采取 步骤以保证曲线的前面三分之二发生在150° C之下。这 将延长锡膏活性剂的寿命，结果改善熔湿性。
26
如何調整profile解決制程不良
2. 焊锡珠
经常与焊锡球混淆，焊锡珠是一颗或一些大的焊锡球，通常 落在片状电容和电阻周围。虽然这常常是丝印时锡膏过量堆积的 结果，但有时可以调节温度曲线解决。和焊锡球一样，在RTS曲 线上产生的焊锡珠通常是升温速率太慢的结果。这种情况下，慢 的升温速率引起毛细管作用，将未回流的锡膏从焊锡堆积处吸到 元件下面。回流期间，这些锡膏形成锡珠，由于焊锡表面张力将 元件拉向机板，而被挤出到元件边。和焊锡球一样，焊锡珠的解 决办法也是提高升温速率，直到问题解决。
要求：Peak Temp:230-250℃,Time above 219℃ : 30-60Sec
19
D: 冷卻區 離開回流區後，基板進入冷卻區，焊點強度會隨冷卻速度 增加而增 加。若冷卻速度 太快，則可能會因承受過大的熱應力而造成元器件受損， 焊點有裂痕等不良現象；若冷卻速度 太慢，有可能會形成較大的晶粒結 構，使焊點強度變差或元器件移位。 要求：Cooling slope :< 4℃/Sec