炉温工艺曲线的设置方法
SMT焊接核心工艺-完美炉温工艺曲线理论-分析
SMT焊接核心工艺-完美炉温工艺曲线理论-分析SMT焊接核心工艺温度曲线 Profile:SMT生产流程中,回流炉参数设置是影响焊接质量的关键,理想的温度曲线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。
温度曲线分区情况:1:预热区(又名:升温区)2:恒温区(保温区/活性区)3:回流区(焊接)4 :泠却区(固化)对于smt无铅回流焊来说温度曲线的调整是个技术复杂难题,这个温度曲线一般的锡膏厂家在都会提供一个参考的曲线,由于smt回流焊千差万别导致很难达到他们参考炉温曲线的焊接效果,不光要知道回流焊炉温曲线该怎么调节还要知道锡膏和回流焊炉的作用原理。
下一节我們一起探討讲解一下smt无铅回流焊温度曲线。
典型:无铅炉温曲线(熱風迴焊爐温度曲线图)SMT焊接核心工艺温度曲线理论:曲线分成4个区域,首先得到PCB在通过回流焊时某一个区域所经历的时间。
这里我们阐明另一个概念“斜率①”。
用PCB通过回流焊某个区域的时间除以这个时间段内温度变化的绝对值,得到的值即为“斜率”。
引入斜率的概念是为了表示PCB受热后升降温的速率,是温度曲线中最重要的工艺参数之一。
PCB上所有电子元器件通过加热一次性完成焊接,SMT品质绝对是为获得优良的焊接质量。
对于一款新产品、新炉子、新锡膏,如何快速设定回流焊温度曲线?需要我们对温度曲线的概念和锡膏焊接原理有基本的认识。
本文以最常用的无铅锡膏Sn96.5Ag3.0Cu0.5锡银铜合金为例,介绍理想的回流焊温度曲线设定方案和分析其原理。
如图一:图一 SAC305无铅锡膏温度曲线图图中黄、橙、绿、紫、蓝和黑6条曲线即为温度曲线。
构成曲线的每一个点代表了对应PCB上测温点在过炉时相应时间测得的温度。
随着时间连续的记录即时温度,把这些点连接起来,就得到了连续变化的曲线。
可以看做PCB上测试点的温度在炉子内随着时间变化过程。
SMT制程与炉温曲线
SMT制程特点
01
02
03
04
高效
SMT制程具有高效率的生产 能力,能够快速、准确地贴装
大量电子元件。
自动化
SMT制程采用自动化设备进 行生产,减少了人工操作,提 高了生产效率和产品质量。
轻薄短小化
SMT技术使得电子产品更加 轻薄短小,方便携带和使用。
多样化
SMT制程能够实现多样化、 小型化的电子元件贴装,满足
不同产品的需求。
SMT制程应用
通讯设备
手机、路由器、交换机等通讯 设备广泛应用SMT技术。
消费电子
平板电脑、数码相机、MP3播 放器等消费电子产品也大量采 用SMT技术。
汽车电子
大规模生产
新型炉温曲线技术适用于大规模、连续的生产线,能够提高生产效 率和产品质量。
特殊环境
在高温、高压、腐蚀等特殊环境下,新型炉温曲线技术能够提供准 确的温度监测和调控。
新型炉温曲线技术的优势与挑战
优势
新型炉温曲线技术具有高精度、快速、非接触、耐恶劣环境 等优点,能够提高产品质量和生产效率,降低能耗和生产成 本。
元件及炉膛内气流情况。
02
温度偏差
比较各区域温度是否一致,若存在较大偏差,可能是由于热场不均、加
热元件老化或热敏元件安装位置不当等原因。处理方法包括调整热场分
布、更换加热元件或重新安装热敏元件。
03
温度过冲
观察温度曲线是否在启动或停止阶段出现突然的峰值或谷值,可能是由
于加热或冷却速率过快、热敏元件响应延迟等原因。处理方法包括调整
汽车导航系统、安全气囊控制 系统等汽车电子产品也广泛应 用SMT技术。
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。
如何管控炉温曲线
160度以上时间 0.13 0.12 0.1
0.31 0.24 0.15 0.17
0.13
0.37 0.52 0.37 0.31 0.37 0.28 0.37 0.31
0.18 0.14 0.23 0.12 0.3 0.14 0.28 0.16
110-160度时间 0.37 0.32 0.35
0.35 0.45 0.46 0.4
业界使用的测温监控做法
• 使用实际产品 + 热耦 • 使用替代板 + 热耦 • 使用内置抽样测温系统 • 使用内置实时监控系统
各种重复测温做法的比较
工艺与质量的改善
每一次的测温都提供您有用的信息… • 它告诉您下次该什么时候测温 • 它告诉您设备/工艺的稳定性 • 它告诉您技术能力(DFM与工艺)
分析您工艺的偏移程度
Peak Temp. ( oC )
229
228
227
226
1.0oC/day
225
224
223
222 Oven # 4
221 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Time ( hrs )
分析您工艺的偏移程度
完全自动 – 零待机 – 无需操作 价格等同于人工测试仪, KIC Vision 把不可
能做到可能!
知识回顾 Knowledge Review
祝您成功!
15线 16线 17线 18线 19线 20线 21线 线类#5
峰值温度 0.51 0.52 0.52
0.57 0.78 0.41 0.52
0.56
0.85 0.90 0.82 0.82 0.93 1.71 1.61 0.74
炉温曲线设定
怎样设定锡膏回流温度曲线“正确的温度曲线将保证高品质的焊接锡点。
”在使用表面贴装元件的印刷电路板(PCB)装配中,要得到优质的焊点,一条优化的回流温度曲线是最重要的因素之一。
温度曲线是施加于电路装配上的温度对时间的函数,当在笛卡尔平面作图时,回流过程中在任何给定的时间上,代表PCB上一个特定点上的温度形成一条曲线。
几个参数影响曲线的形状,其中最关键的是传送带速度和每个区的温度设定。
带速决定机板暴露在每个区所设定的温度下的持续时间,增加持续时间可以允许更多时间使电路装配接近该区的温度设定。
每个区所花的持续时间总和决定总共的处理时间。
每个区的温度设定影响PCB的温度上升速度,高温在PCB与区的温度之间产生一个较大的温差。
增加区的设定温度允许机板更快地达到给定温度。
因此,必须作出一个图形来决定PCB的温度曲线。
接下来是这个步骤的轮廓,用以产生和优化图形。
在开始作曲线步骤之前,需要下列设备和辅助工具:温度曲线仪、热电偶、将热电偶附着于PCB的工具和锡膏参数表。
可从大多数主要的电子工具供应商买到温度曲线附件工具箱,这工具箱使得作曲线方便,因为它包含全部所需的附件(除了曲线仪本身)。
现在许多回流焊机器包括了一个板上测温仪,甚至一些较小的、便宜的台面式炉子。
测温仪一般分为两类:实时测温仪,即时传送温度/时间数据和作出图形;而另一种测温仪采样储存数据,然后上载到计算机。
热电偶必须长度足够,并可经受典型的炉膛温度。
一般较小直径的热电偶,热质量小响应快,得到的结果精确。
有几种方法将热电偶附着于PCB,较好的方法是使用高温焊锡如银/锡合金,焊点尽量最小。
另一种可接受的方法,快速、容易和对大多数应用足够准确,少量的热化合物(也叫热导膏或热油脂)斑点覆盖住热电偶,再用高温胶带(如Kapton)粘住。
还有一种方法来附着热电偶,就是用高温胶,如氰基丙烯酸盐粘合剂,此方法通常没有其它方法可靠。
附着的位置也要选择,通常最好是将热电偶尖附着在PCB焊盘和相应的元件引脚或金属端之间图一、将热电偶尖附着在PCB焊盘和相应的元件引脚或金属端之间锡膏特性参数表也是必要的,其包含的信息对温度曲线是至关重要的,如:所希望的温度曲线持续时间、锡膏活性温度、合金熔点和所希望的回流最高温度。
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。
kic炉温测试仪曲线修改
对于KIC(Karl Fischer Coulometric)炉温测试仪的曲线修改,通常需要按照仪器的使用说明或相关文档进行操作。
曲线的修改可能涉及到仪器硬件或软件的设置,具体步骤可能因仪器型号和制造商而异。
以下是一般情况下的一些建议:
曲线修改的一般步骤:
1.查阅使用手册:
•首先,查阅KIC 炉温测试仪的使用手册、技术规格书或相关文档。
这些文档通常提供了关于曲线修改的详细说明。
2.登录仪器界面:
•如果炉温测试仪具有可视化界面或操作面板,尝试登录到仪器的控制界面。
这可能需要使用用户名和密码进行登录。
3.查找曲线编辑选项:
•在仪器界面中,查找与曲线编辑或设置相关的选项。
这可能在仪器的菜单、设置或配置部分中。
4.选择修改曲线:
•如果找到曲线编辑选项,选择要修改的曲线。
可能有多个曲线存储位置,确保选择正确的曲线。
5.进行修改:
•进入曲线编辑模式后,可能可以修改温度、时间或其他相关参数。
根据需要修改曲线的具体参数值。
6.保存修改:
•在完成曲线修改后,通常需要保存更改。
确保按照仪器的指南进行保存。
7.确认修改:
•进行修改后,建议进行一些测试或运行以确保修改后的曲线符合预期。
联系制造商或技术支持:
如果您在尝试修改曲线时遇到问题,或者需要进一步的指导,建议直接联系KIC 炉温测试仪的制造商或技术支持团队。
他们可以提供专业的帮助,确保您的操作是正确和安全的。
炉温工艺曲线设置方法
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 是经过从头消融早先分派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结的软钎焊。
回流焊是将元器件焊接到PCB板材上,回流焊是特意针对SMD表面贴装器件的。
回流焊是靠热气流对焊点的作用, 胶状的焊剂在必定的高温气流下进行物理反响达到SMD的焊接;之因此叫" 回流焊 " 是因为气体在焊机内循环往返流动产生高温达到焊接目的。
(回流焊温度曲线图)“产质量量是生产出来的,不是查验出来,只有在生产过程中的每个环节,严格依据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,回流炉参数设置的利害是影响焊接质量的重点,经过温度曲线,能够为回流炉参数的设置供给正确的理论依据,在大多半状况下,温度的散布受组装电路板的特征、焊膏特征和所用回流炉能力的影响。
怎样正确的设定回流焊温度曲线:第一我们要认识回流焊的几个重点的地方及温度的分区状况及回流焊的种类.影响炉温的重点地方是: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:加热区的数目及回流焊的长度7:加热区的有效长度及泠却的特色等回流焊的分区状况:1:预热区(别名: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要素 :1.往常 PLCC、 QFP与一个分立片状元件对比热容量要大,焊接大面积元件就比小元件更困难些。
2.在回流焊炉中传递带在周而复使传递产品进行回流焊的同时,也成为一个散热系统,别的在加热部分的边沿与中心散热条件不同,边沿一般温度偏低,炉内除各温区温度要求不同外,同一载面的温度也差别。
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状况下能获取优秀的重复性。
温度曲线的设定
温度曲线的设定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。
现以最为常用的RSS曲线为例介绍一下炉温曲线的设定方法。
链速的设定:设定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。
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: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。
保温区:其目的是将印刷线路板维持在某个特定温度范围并持续一段时间,使印刷线路板上各个区域的元器件温度相同,减少他们的相对温差,并使锡膏内部的助焊剂充分的发挥作用,去除元器件电极和焊盘表面的氧化物,从而提高焊接质量。
炉温曲线制作规范4.1
5.程序:5.1 回流焊温度曲线制作;5.1.1 收集相关资料:工艺工程师首先应该从锡膏、红胶、助焊剂供应商获得产品推荐规格工艺工程师应询问客户对炉温是否有特殊要求,如有特殊要求就遵照客户标准,无则按公司内部标准执行;工艺工程师应查询相关特殊元件是否有特殊温度要求,如无则按标准制作曲线;5.1.2 工具和材料准备:1)高温锡丝(PB88/SN10/AG2---250-300度)2)红胶(NS3000E)3) 热电偶(T-TYPE------350度)4)侧温仪(SAI-383---正负1度)5)电烙铁(300-350度)6)PCBA (成品板)5.1.3 侧温板的制作5.1.3.1 热电偶探测点位置选取:(图一)工艺工程师应根据PCBA具体情况和关键元件的特殊要求来决定测试点位置,一般情况按以下选取点位:各种类型的BGA(BGA的Profile非常重要);PLCC、QFP、TOSP类型元件;在一块PCBA正热容量最大和最小的元件;湿敏感元件;以前制程中从未遇过的异型元件;在PCBA中元件过密处选点,用以发现元件之间温度影响;在PCBA上均匀分布,用以发现PCBA上不同位置上的温度偏差;(图一)测试点的选取5.1.3.2 热电偶的选取:(图二)探头须完好,且耐高温;5.1.3.3 热电偶的焊接:A .最好用热传导性较好的胶固定电偶,如一定要用高温锡丝固定应尽量使焊点小而且要光滑,焊点不能跨越3个焊盘,这样可以减少热传导从而提高温度的准确性;(图二、热电偶导线选取)B. 用吸锡带将要焊电偶的焊盘清理干净C. 然后把电偶探头放在所需要焊接的地方,均匀加热(如图三)(图三、电偶焊接指导)D. 再加锡使锡均匀扩散到焊盘处,焊好后将电偶导线分开(如图二OK的)E. 正常情况电偶焊在元件焊点上,但是考虑湿敏感元件潜在的危险,故要将探头固定在元件的本体上,测量本体温度(因为元件本体与焊点温度很可能不一致,如图四)(图四、湿敏感元件)F. BGA 焊热电偶方法比较特殊,需要测量BGA内部的温度,故要在PCB上打孔(如图五)G. 一般针对复杂的产品至少需要5个测试点以上,简单的产品至少需3-4个测试点即可;H. 在测试探头约10MM处须用高温胶固定,避免在使用过程中内应力过大造成开焊,对于穿过PCB的的热电偶每隔50-80MM用高温胶固定,不能从元件上走线,在PCB尾部将所有的导线整理在一起并固定;(如图六)(图五、BGA 装热电偶方法)(图六、PCBA装热电偶方法)I. 探测头的插头上必须标明这根线的序号和其测试的元件位置,对于拼版PCB需标明拼版号,分板定义为:按PCB流向先从左到右再从上到下,依次为“板1”“板2”“板3”“板4”以次类推(如图七板的流向举例说明:如U1位置,则标明为“U1T”拼版则标“1U1T”以次类推;J. 每次测温前,要检查测温板完好;5.1.3.4 测温板的选择:通常选与所生产的产品一致的测温板,如无发实现,则选相似厚度、尺寸的测温板,元件要相似才更精确(如BGA的数量);5.1.3.5 炉温曲线运行频率:在以下情况需做温度曲线;A 换产品时;B 连续生产没有换线的情况下,每天交接班时;C 长时间停线需要重新确认新线体时;D 客户要求比公司要求严格时;5.1.4 曲线的确认标准:请参考公司标准文件《回流焊曲线审核标准》,特殊情况需要参照每个项目的锡膏具体规格及元件所能承受的最高温度和时间来调整曲线图的验收标准;制作曲线时应考虑元件所能承受的最高温度,对于大元件(如BGA)有铅制程要求元件本体温度不能超过230摄氏度,在无铅制程中要求元件本体温度不能超过245摄氏度,在最高温度5摄氏度范围内允许时间是10到30秒;5.1.5 曲线制作所具备的内容:1.炉温曲线应具有温度设定和链速,并且与回流焊程序设定一致;2.应具有最高温度和高于熔点以上的温度和时间;3.预热区和活性区时间和温度;4.升温和降温斜率;5.每根线所对应的元件名,所在板面及拼版号;5.1.6 炉温曲线的校对,每次完成炉温测试后,对其规格进行校对,如发现曲线偏离标准,必须马上采取更改措施并记录温度曲线监控记录;5.2 红胶固化;5.2.1 红胶曲线运行频率同5.1.3.5所制订的;5.2.2.热电偶的固定与锡膏的固定方法相同;5.2.3 测试点设定至少在3-6个点之间,根据产品的难易程度来定;5.2.4 红胶固化温度要求:通常加热需过100摄氏度,一般在120摄氏度以上保持90-180秒;150摄氏度保持有60-90秒,峰值温度不能超过160摄氏度;5.2.4 相似尺寸、厚度、元件密集的PCB可以用同一种测温板;5.3 温度曲线的保存;。
马弗炉升温曲线的设定
马弗炉升温曲线的设定马弗炉是一种常见的研究和实验设备,广泛应用于材料热处理、烧结、热解等领域。
马弗炉的升温曲线是决定炉内温度变化的关键因素之一,它的设定对于炉内材料的性质和实验结果都有重要影响。
马弗炉的升温曲线通常由三个阶段组成:预热阶段、升温阶段和恒温阶段。
预热阶段是为了将炉内温度升至目标温度之前的一个较低温度,主要是为了保证炉子和样品的安全性,并且避免因突然温度变化引起的热应力。
预热阶段的升温速率相对较慢,通常在10℃/min以下。
升温阶段是将炉内温度从预热温度升至目标温度的过程。
在这个阶段,升温速率的选择非常重要,它决定了材料的相变过程和热解反应的速率。
升温速率通常根据实验需求和材料的热稳定性来确定,一般可以在10-30℃/min范围内选择。
较快的升温速率可以缩短实验时间,但也会增加热应力和可能导致样品烧结。
较慢的升温速率可以更好地控制材料的相变和反应过程,但会增加实验时间。
恒温阶段是将炉内温度维持在目标温度上的过程。
在这个阶段,温度的稳定性和均匀性非常重要。
通常使用PID控制器来实现温度的精确控制和调节。
恒温时间的长短主要根据实验要求来确定,一般可以在几分钟到几小时的范围内选择。
除了以上三个基本阶段,马弗炉的升温曲线还可以根据具体实验需求进行调整和优化。
例如,在某些实验中,可以采用多段升温曲线,通过在升温过程中适时降低升温速率来控制材料的相变和反应速率。
此外,还可以在恒温阶段设置降温速率,以实现温度的精确控制和调控。
总之,马弗炉升温曲线的设定是根据实验需求和材料性质来确定的。
合理的升温曲线能够确保实验的可重复性和结果的准确性,从而为研究和实验工作提供有力支持。
SMT工艺中的炉温曲线分析
320
340
锡膏的焊接过程
T4: (180-220℃) 此温区段为焊接预备段,此段的升温率建议控制在1℃-3℃/秒之间, 时间10-20秒左右.如果时间长即为加长活性区的时间,加速助焊剂的挥 发之至回流区时锡膏干化,活性不够,BGA 锡球氧化,易造成虚焊、空洞、 短路等不良.但如果升温太快, 表面张力增大同样会造成立碑等不良. T5: (220℃以上) 进入此温区段后锡膏快速熔解,并润湿焊盘,随着温度的提高, 表面张力降低,锡膏爬升到元件脚的一定高度,形成焊点.普通元件最 高温只要高于熔点(183℃:Sn63/Pb37、217℃:SAC305)30℃左右即可,时 间60秒左右,当然还要视PCB 的厚度、大小,元件的多少而定.但对于 BGA QFN 208 pin 等大IC 时则要看产品的良率而定,此时如果想调解温 度来提高产品的品质而把温度调高1℃- 2℃ 效果不会明显,5℃以上才 会真正体现他的作用,当然焊接时间的作用也不容忽视. 冷却:此温区段大多数是不可调节的,只是根据回流焊的结构不同会有 一些差异.需要了解的是降温速度越快,焊点越坚固(机械强度越大);但容 易造成元件和焊点出现裂痕
T3:220℃以上 回焊
T1:20-120℃
预热
T4:冷却
T2:120-180℃ 活化
锡膏的焊接过程
Temperature T1:20-100℃ (溶剂挥发) T2:100-150℃ 锡膏扩散 (流动)
冷却
T5:220℃以上 回焊(流动)
T3:150-180℃ 助焊剂润湿
T4:180-220℃ 预熔锡 Time
20
40
60
80
100
120
140
160
180
缺点:
炉温曲线工艺规范-A
5.6.8生产时,先试产2片,经过检验合格后,方可以过炉进行批量生产
5.6.9过炉生产时,板与板之间的距离,需要保持在7~8cm左右。
防止放板密度过大,拉低回流焊接温度,影响产品焊接质量
5.6.10如果客户有特殊要求,按照客户的要求执行
5.7.测试曲线要求:
5.7.1红胶工艺温度曲线要求
最大爬升斜率:4℃/sec;
固化温度与时间:150~170℃之间保持90~150sec;
最高温度:不超过170℃。
最大下降斜率: -4℃/sec
5.7.2无铅焊锡膏焊接曲线要求:
00 初始发出
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炉温曲线工艺规
范
文件编号:
版次:00 第4页,共5页
文件名称炉温曲线工艺规范
预热区与保温区最大爬升斜率:3℃/sec;
焊接区最大爬升斜率:4℃/sec;
熔点(220℃)以上时间: 30~90sec;
焊接区峰值温度:≤250℃
焊接区(BGA底部)峰值温度: 235~240℃
冷却区最大下降斜率: -5℃/sec。
5.7.3有铅焊锡膏焊接曲线要求:
预热区:温度120℃、升温速率设定在2.5℃/S以下
恒温区:温度130℃-160℃、时间在60-90秒
焊接区:温度大于183℃、时间在30-80秒
峰值温度:210℃-230℃
冷却区最大斜率:-4°/S
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炉温曲线工艺规范文件编号:。
马弗炉升温曲线的设定
马弗炉升温曲线的设定
马弗炉是一种高温炉窑,通常用于高温实验、烧结、熔炼等场合。
设定马弗炉的升温曲线是高温操作中的重要步骤。
以下是设定马弗炉升温曲线的一般步骤:
1. 阅读马弗炉说明书,了解炉温控制系统的特点和使用方法。
2. 根据实验或烧结的需要,设定合适的升温速率和升温温度点。
升温速率通常控制在 10-20°C/min 范围内,升温温度点应根据具体情况进行调整。
3. 开启马弗炉,将炉内温度稳定在所需温度范围内。
通常需要
使用预热阶段,使炉内温度均匀,然后进入恒温阶段,保持炉内温度不变。
4. 在恒温阶段,需要对炉内温度进行实时监控,以确保炉温稳定。
如果发现炉温偏离设定值,需要及时调整升温速率或升温温度点,以达到所需的温度范围内。
5. 设定完升温曲线后,需要进行高温实验或烧结烧结,并在实
验或烧结过程中密切关注炉内温度变化和实验或烧结结果,及时调整升温曲线,以确保实验或烧结的顺利进行。
需要注意的是,设定马弗炉升温曲线需要根据具体情况进行调整,不同实验或烧结的需要可能需要不同的升温曲线。
因此,在实际操作中,需要仔细阅读说明书,并根据具体情况进行调整。
炉温曲线文档
炉温曲线引言炉温曲线是指在炉内加热过程中,炉温随时间变化的曲线。
通过监测和分析炉温曲线,可以获得炉内温度变化的情况,进而控制和调节炉内温度,以满足工艺要求。
本文将介绍炉温曲线的基本概念、应用和实现方法。
基本概念炉温曲线的构成炉温曲线通常由时间和温度两个变量构成。
时间是炉温变化的自变量,温度是因变量。
在炉温曲线中,时间往往沿着横轴表示,温度沿着纵轴表示。
炉温曲线可以是连续的曲线,也可以是离散的数据点。
炉温曲线的特征炉温曲线的特征主要包括炉温的升温速率、保持时间和降温速率。
升温速率表示炉温在单位时间内的变化量,保持时间表示炉温保持在某一温度区间的时间,降温速率表示炉温在单位时间内的下降量。
炉温曲线的形态炉温曲线的形态可以根据炉温变化的趋势来分类。
常见的炉温曲线形态有升温曲线、保温曲线和降温曲线。
升温曲线呈现出温度逐渐上升的趋势;保温曲线呈现出温度基本保持在某一温度区间的趋势;降温曲线呈现出温度逐渐下降的趋势。
应用炉温曲线在工业生产中的应用炉温曲线在工业生产中具有广泛的应用。
在烧结过程中,可以通过监测炉温曲线的形态和特征,来控制烧结温度和时间,以获得理想的烧结效果。
在熔炼过程中,可以通过炉温曲线来调节炉温,保证熔炼反应的进行。
此外,炉温曲线还可以在炉衬材料的选择上提供参考,以避免材料过热或过冷。
炉温曲线在实验室中的应用炉温曲线在实验室中也有重要的应用价值。
在材料研究中,可以使用炉温曲线来探索材料的热稳定性和相变行为。
在催化反应研究中,可以通过炉温曲线来确定最佳炉温范围,以获得最佳的催化效果。
在生物实验中,炉温曲线可以用于温度控制,以提供适合细胞生长的环境。
实现方法数据采集与处理要获取炉温曲线,首先需要进行数据采集。
可以使用温度传感器等设备来实时监测炉内温度,并将数据记录下来。
采集到的数据可以通过编程语言或专业软件进行处理和分析,绘制出炉温曲线。
控制与调节为了实现炉温曲线的控制与调节,需要根据炉内温度的变化情况来对炉温进行控制。
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正确设定回流炉温度曲线是获得优良焊接质量的关键张文典滕云枫南京熊猫电子股份有限公司前言红外回流焊是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。
图1 理想的温度曲线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。
如何正确设定回焊炉温度曲线
线,它反映了时间变化的曲线,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的认识,该曲线由四个区间组成,即预热区、保温区区、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停留时间以及焊锡膏在各区的变化情况,介绍如下:(胶带固定,但效果没有直接焊接的效果好。
偶。
电偶数量越多,其对了解面。
看一看有几个温区,有几块发热体,是否独立控温。
热电偶放置在何处。
热风的形成与特点,是否构成温区内循环,风速是否可调节。
每个加热区的长度以及加热温区的总长度。
目前使用的红外回流炉,一般有四个温区,每个加热区有上下独立发热体。
热风循环系统各不相同,但基本上能保持各温区独立循环。
通常第一温区为预热区,第二、三温区为保温区,第四温区为回流区,冷却温区为炉外强制冷风,近几图3 BGA温度测试点的选择类炉子其温区相应增多,以至出现八温区以上的回流炉。
随着温区的增多,其温度曲线的轮廓与炉子的温度设置将更加接近,这将会方便于炉温的调节。
但随着炉子温区增多,在生产能力增加的同时其能耗增大、费用增多。
5、炉子的带速:设定温度曲线的第一个考虑的参数是传输带的速度设定,故应首先测量炉子的加热区总长度,再根据所加工的SMA 尺寸大小、元器件多少以及元器件大小或热容量的大小决定SMA 在加热区所运行的时间。
正如前节所说,理想炉温曲线所需的焊接时间约为3-5分钟,因此不难看出有了加热区的长度,以及所需时间,就可以方便地计算出回流炉运行速度。
各区温度设定:接下来必须设定各个区的温度,通常回流炉仪表显示的温度仅代表各加热器内热电偶所处位置的温度,并不等于SMA 经过该温区时其板面上的温度。
如果热电偶越靠近加热源,显示温度会明显高于相应的区间温度,热电偶越靠近PCB 的运行信道,显示温度将越能反应区间温度,因此可打开回流炉上盖了解热电偶所设定的位置。
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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。
电子厂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。
回流焊工艺要得到重复性好的结果,负载因子愈大愈困难。
通常回流焊炉的最大负载因子的范围为~。
这要根据产品情况(元件焊接密度、不同基板)和再流炉的不同型号来决定。
要得到良好的焊接效果和重复性,实践经验很重要的。
一、初步炉温设定:1、看锡膏类型,有铅还是无铅还要考虑锡膏特性,焊膏是由合金粉末、糊状助焊剂均匀混和而成的膏体。
焊膏中的助焊剂(点击助焊剂的特性)主要由溶剂、松香或合成树脂、活性剂及抗垂流剂四类原物质构成。
溶剂决定了焊膏所需的干燥时间,为了增加焊膏的粘度使之具备良好流变性加入了合成树脂或松香,活性剂是用来除去合金所产生的氧化物以清洁板面焊盘,抗垂流剂的加入有助于合金粉末在焊膏中呈现悬浮状态,避免沉降现象。
衡量焊膏品质的因素很多,在实际生产中应重点考虑以下的焊膏特性。
(1)根据电路板表面清洁度的要求决定焊膏的活性与合金含量;(2)根据印刷设备及生产环境决定焊膏的粘度、流变性及崩塌特性;(3)根据工艺要求及元件所能承受的温度决定焊膏的熔点;(4)根据焊盘的最小脚间距决定焊膏合金粉末的颗粒大小。
2、看PCB板厚度是多少此时结合以上1、2点,根据经验就有个初步的炉温了;3、再看PCB板材,具体细致设定一下回流区的炉温;4、再看PCB板上的各种元器件,考虑元件大小的不同、特殊元件、厂家要求的特殊元件等方面,再仔细设定一下炉温;5、还的考虑一下炉子的加热效率,因为当今汇流炉有很多种,其加热效率是各个不一样的,所以这一点不应忽视掉;结合以上5方面,就可以设定出初步的炉温了。
二、炉温的详细设定及热电偶的安装步骤:1,感应温度用的热电偶,在使用和安装过程中,应确保除测试点外,无短接现象发生,否则无法保证试精度。
2,热电偶在与记忆装置或其它测试设备相连接时,其极性应与设备要求一致,热电偶将温度转变为电动势,,以连接时有方向要求。
第二,测试点的选取,一般至少三点,能代表PCB组件上温度变化的测试点(能反映PCB组件上高、中低温部位的温度变化); 一般情况下,最高温度部位在PCB与传送方向相垂直的无元件边缘中心处,最低温度在PCB 靠近中心部位的大型元件之半田端子处等),另外对耐热性差部品表面要有测试点,以及客户的特定要求。
回流温度曲线各区间的推荐设定值:①常温~预热开始点②预热区预热过度导致氧化加深、助焊剂恶化③预热终点~回流焊接区④回流焊接区~冷却区4 回流焊接缺陷与不良温度曲线的关系:以下表2仅列出不良温度曲线所引起的回流焊接缺陷,其它影响回流焊接质量的因素还包括丝印质量的优劣、贴片的准确性和压力、焊膏的品质及环境的控制等,本文不做阐述。
回流焊接的缺陷温度曲线的不良之处吹孔1、保温段预热温度不足;2、保温段温度上升速度过快。
焊点灰暗冷却段冷却速度过缓。
不沾锡1、焊接段熔焊温度低;2、保温段保温周期过长;3、保温段温度过高。
焊后断开保温段保温周期短。
锡珠1、保温段温度上升速度过快;2、保温段温度低;3、保温周期短。
空洞1、保温段温度低;2、保温周期短。
生焊1、焊接段熔焊温度低;2、焊接段熔焊周期短。
板面或元件变色1、焊接段熔焊温度过高;2、焊接段熔焊周期太长。
提示:请链接无线网欣赏!!!锡膏过回流焊融化后的焊接效果演示,仅供参考。
回流焊是SMT工艺的核心技术,PCB上所有的电子元器件通过整体加热一次性焊接完成,电子厂SMT生产线的质量控制占绝对分量的工作最后都是为了获得优良的焊接质量。
设定好温度曲线,就管好了炉子,这是所有PE都知道的事。
很多文献与资料都提到回流焊温度曲线的设置。
对于一款新产品、新炉子、新锡膏,如何快速设定回流焊温度曲线这需要我们对温度曲线的概念和锡膏焊接原理有基本的认识。
本文以最常用的无铅锡膏锡银铜合金为例,介绍理想的回流焊温度曲线设定方案和分析其原理。
如图一:图一SAC305无铅锡膏回流焊温度曲线图图一所示为典型的SAC305合金无铅锡膏回流焊温度曲线图。
图中黄、橙、绿、紫、蓝和黑6条曲线即为温度曲线。
构成曲线的每一个点代表了对应PCB上测温点在过炉时相应时间测得的温度。
随着时间连续的记录即时温度,把这些点连接起来,就得到了连续变化的曲线。
也可以看做PCB上测试点的温度在炉子内随着时间变化的过程。
那么,我们把这个曲线分成4个区域,就得到了PCB在通过回流焊时某一个区域所经历的时间。
在这里,我们还要阐明另一个概念“斜率①”。
用PCB通过回流焊某个区域的时间除以这个时间段内温度变化的绝对值,所得到的值即为“斜率”。
引入斜率的概念是为了表示PCB受热后升温的速率,它是温度曲线中重要的工艺参数。
图中A、B、C、D四个区段,分别为定义为A:升温区,B:预热恒温区(保温区或活化区),C:回流焊接区(焊接区或Reflow区),D:冷却区。
继续深入解析个区段的设置与意义:一.升温区APCB进入回流焊链条或网带,从室温开始受热到150℃的区域叫做升温区。
升温区的时间设置在60-90秒,斜率控制在2-4之间。
此区域内PCB板上的元器件温度相对较快的线性上升,锡膏中的低沸点溶剂开始部分挥发。
若斜率太大,升温速率过快,锡膏势必由于低沸点溶剂的快速挥发或者水气迅速沸腾而发生飞溅,从而在炉后发生“锡珠”缺陷。
过大的斜率也会由于热应力的原因造成例如陶瓷电容微裂、PCB板变形曲翘、BGA内部损坏等机械损伤。
升温过快的另一个不良后果就是锡膏无法承受较大的热冲击而发生坍塌,这是造成“短路”的原因之一。
长期对制造厂的服务跟踪,很多厂商的SMT线该区域的斜率实际控制在之间能得到满意的效果。
由于各个板载贴装的元器件尺寸、质量不一,在升温区结束时,大小元器件之间的温度差异相对较大。
二.预热恒温区B此区域在很多文献和供应商资料中也称为保温区、活化区。
该区域PCB表面温度由150℃平缓上升至200℃,时间窗口在60-120秒之间。
PCB 板上各个部分缓缓受到热风加热,温度随时间缓慢上升。
斜率在之间。
此时锡膏中的有机溶剂继续挥发。
活性物质被温度激活开始发挥作用,清除焊盘表面、零件脚和锡粉合金粉末中的氧化物。
恒温区被设计成平缓升温的目的是为了兼顾PCB 上贴装的大小不一的元器件能均匀升温。
让不同尺寸和材料的元器件之间的温度差逐渐减小,在锡膏熔融之前达到最小的温差,为在下一个温度分区内熔融焊接做好准备。
这是防止“墓碑”缺陷的重要方法。
众多无铅锡膏厂商的SAC305合金锡膏配方里活性剂的活化温度大都在150-200℃之间,这也是本温度曲线在这个温度区间内预热的原因之一。
需要注意的是:1、预热时间过短。
活性剂③与氧化物反应时间不够,被焊物表面的氧化物未能有效清除。
锡膏中的水气未能完全缓慢蒸发、低沸点溶剂挥发量不足,这将导致焊接时溶剂猛烈沸腾而发生飞溅产生“锡珠”。
润湿不足,可能会产生浸润不足的“少锡”“虚焊”、“空焊”、“漏铜”的不良。
2、预热时间过长。
活性剂消耗过度,在下一个温度区域焊接区熔融时没有足够的活性剂即时清除与隔离高温产生的氧化物和助焊剂高温碳化的残留物。
这种情况在炉后的也会表现出“虚焊”、“残留物发黑”、“焊点灰暗”等不良现象。
三.回流焊接区C回流区又叫焊接区或Refelow区。
SAC305合金的熔点在217℃-218℃之间④,所以本区域为>217℃的时间,峰值温度<245℃,时间30-70秒。
形成优质焊点的温度一般在焊料熔点之上15-30℃左右,所以回流区最低峰值温度应该设置在230℃以上。
考虑到无铅锡膏的熔点已经在217℃以上,为照顾到PCB和元器件不受高温损坏,峰值温度最高应控制在250℃以下,笔者所见大部分工厂实际峰值温度最高在245℃以下。
预热区结束后,PCB板上温度以相对较快的速率上升到锡粉合金液相线,此时焊料开始熔融,继续线性升温到峰值温度后保持一段时间后开始下降到固相线。
此时锡膏中的各种组分全面发挥作用:松香或树脂软化并在焊料周围形成一层保护膜与氧气隔绝。
表面活性剂被激活用于降低焊料和被焊面之间的表面张力,增强液态焊料的润湿力。
活性剂继续与氧化物反应,不断清除高温产生的氧化物与被碳化物并提供部分流动性,直到反应完全结束。
部分添加剂在高温下分解并挥发不留下残留物。
高沸点溶剂随着时间不断挥发,并在回焊结束时完全挥发。
稳定剂均匀分布于金属中和焊点表面保护焊点不受氧化。
焊料粉末从固态转换为液态,并随着焊剂润湿扩展。
少量不同的金属发生化学反应生产金属间化合物,如典型的锡银铜合金会有Ag3Sn、Cu6Sn5生成。
回焊区是温度曲线中最核心的区段。
峰值温度过低、时间过短,液态焊料没有足够的时间流动润湿,造成“冷焊”、“虚焊”、“浸润不良(漏铜)”、“焊点不光亮”和“残留物多”等缺陷;峰值温度过高或时间过长,造成“PCB板变形”、“元器件热损坏”、“残留物发黑”等等缺陷。