无铅炉温—回流焊曲线讲解
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。
如何设定回流焊温度曲线
如何设定回流焊温度曲线如何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 ：泠却区那么，如何正确的设定回流焊的温度曲线下面我们以有铅锡膏来做一个简单的分析（Sn/pb）一：预热区预热区通常指由室温升至150度左右的区域，在这个区域，SMA平稳升温，在预热区锡膏的部分溶剂能够及时的发挥。
元件特别是集成电路缓慢升温。
以适应以后的高温，但是由于SMA表面元件大小不一。
其温度有不均匀的现象。
在些温区升温的速度应控制在1-3度/S 如果升温太快的话，由于热应力的影响会导致陶瓷电容破裂/PCB变形/IC芯片损坏同时锡膏中的溶剂挥发太快，导致锡珠的产生，回流焊的预热区一般占加热信道长度的1/4—1/3 时间一般为60—120S二：恒温区所谓恒温意思就是要相对保持平衡。
在恒温区温度通常控制在150-170度的区域，此时锡膏处于融化前夕，锡膏中的挥发进一步被去除，活化剂开始激活，并有效的去除表面的氧化物，SMA表面温度受到热风对流的影响。
不同大小/不同元件的温度能够保持平衡。
板面的温差也接近最小数值，曲线状态接近水平，它也是评估回流焊工艺的一个窗口。
选择能够维持平坦活性温度曲线的炉子将提高SMA的焊接效果。
特别是防止立碑缺陷的产生。
通常恒温区的在炉子的加热信道占60—120/S的时间，若时间太长也会导致锡膏氧化问题。
导致锡珠增多，恒温渠温度过低时此时容易引起锡膏中溶剂得不到充分的挥发，当到回流区时锡膏中的溶剂受到高温容易引起激烈的挥发，其结果会导致飞珠的形成。
恒温区的梯度过大。
这意味着PCB的板面温度差过大，特别是靠近大元件四周的电阻/电容及电感两端受热不平衡，锡膏融化时有一个延迟故引起立碑缺陷。
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。
回流焊温度曲线
冷却区：温度由Tmax～180℃，温度下降速率最大不能超过4℃/s。
温度从室温25℃升温到250℃时间不应该超过6分钟。
该Hale Waihona Puke 流焊曲线仅为推荐值，客户端需根据实际生产情况做相应调整。
回流时间以30～90s为目标，对于一些热容较大无法满足时间要求的单板可将回流时间放宽至120s。
无铅回流焊接工艺曲线，如下图
无铅回流焊工艺参数，如下表
区域
时间
升温速率
峰值温度
降温速率
预热区（室温～150℃）
60～150s
≤2.0℃/s
均温区（150～200℃）
60～120s
＜1.0℃/s
回流区（＞217℃）
60～90s
230-260℃
冷却区（Tmax～180℃）
1.0℃/s≤Slope≤4.0℃/s
说明：
预热区：温度由室温～150℃，温度上升速率控制在2℃/s左右，该温区时间为60～150s。
均温区：温度由150℃～200℃，稳定缓慢升温，温度上升速率小于1℃/s，且该区域时间控制在60~120s（注意：该区域一定缓慢受热，否则易导致焊接不良）。
回流区：温度由217℃～Tmax～217℃，整个区间时间控制在60～90s。
无铅制程回流炉炉温曲线标准
无铅制程回流围:
适用无铅产品系列机种。
2.0 测量仪器:
测温仪。
3.0 参考文件:
参考无铅制程相关温度曲线标准。
4.0 锡膏产品温度设置
4.1 预热区:由室温到120℃,升温率V1-3℃/sec。
44..32 回 恒峰 温区区::温120度℃t>～212800℃℃,时,时间间3为0秒60至～6900秒秒 。
4.4 PCB表面温度≦250℃。
44..65 冷 QF却P引区脚:降温度为220℃～240℃(QFP Lead)。 温率V≦3℃
编号:
版本:A/0 批工准程/ 编号：SMT-07 日期:
224500℃℃ 222200℃℃ 128000℃℃
112400℃℃
1-3℃/S
5.0 注意事项
60～90秒 ≤
30～60秒
≤3℃/S
TIIMME
5.1 测温次数,每一天一次(同一类型板24小时);换不同类型板时,需重新测温确
认,并填写<<回流炉温度记录表>>。
5.2 如客户特殊要求时,按客户要求作业。
5.3 非工程人员不得善自更改温度或测回流炉曲线。
ITSMT001
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。
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。
回流炉炉温曲线讲解PPT文档20页
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护伯克
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。
回流炉温曲线恒温区作用
恒温阶段的设定主要应参考焊锡膏供应商的建议和PCB板热容的大 小。
因为恒温阶段有两个作用，一是使整个PCB板都能达到均匀的温度， 均热的目的是为了减少进入回流区的热应力冲击，以及其它焊接缺 陷如元件翘起，某些大体积元件冷焊等。恒温阶段另一个重要作用 就是焊锡膏中的助焊剂开始发生活性反应，它将清除焊件表面的氧 化物和杂质，增大焊件表面润湿性能（及表面能），使得融化的焊 锡能够很好地润湿焊件表面。由于恒温段的重要性，因此恒温时间 和温度必须很好地控制，既要保证助焊剂能很好地清洁焊面，又要 保证助焊剂到达回流之前没有完全消耗掉。助焊剂要保留到回流焊 阶段是必需的，它能促进焊锡润湿过程和防止焊接表面的再氧化。 尤其是目前使用低残留，免清洗（no-clean）的焊锡膏技术越来越 多的情况下，焊膏的活性不是很强，且回流焊接的也多为空气回流 焊，更应注意不能在均热阶段把助焊剂消耗光。
回流炉温曲线冷却区作用
冷却阶段的重要性往往被忽视。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，焊点表面不光滑，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炉温标准曲线
版次：V1拟制:审核:批准:锡铅合金回流炉温曲线标准(Sn63/Pb37)最高温度230℃以下预热时间(70±20秒)预热温度范围(140~160℃)回流焊接时间200℃以上版次：V3胶水固化炉温曲线标准90-150秒适用红胶规格：1、LOCTITE 3482、SOMAR IR-130拟制:审核:批准:版次：V2拟制:审核:批准:无铅回流焊炉温曲线标准(Sn-3.0Ag-0.5Cu)①热容量小的部品(上限) ②热容量大的部品(下限)回流预热冷却T ＝10℃之内(秒)版次：V2拟制:审核:批准:35±10Sec 是表示从进板到开始预热的时最高温度230℃以下35±10秒预热温度范围(130~150℃)200℃以上15013020023090±30秒25秒以下30±1010040秒以下无铅回流焊炉温曲线标准(Sn-8Zn-3Bi)特别要求:最大热容量部品与最小热容量部品最高温度的温差控制在10℃之内90±30Sec是表示预热从130°到达150°的时间25Sec以下是表示从150°到达200°的时间30±10Sec是表示保持200°的时40Sec以下是表示冷却从200°降至100°的时间版次：V1T＝10℃之内250235MP4/I-REC无铅回流焊炉温曲线标准(Sn-3.0Ag-0.5Cu)拟制:审核:批准:①热容量小的部品(上限) ②热容量大的部品(下限)(秒)。
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。
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。
无铅锡膏4258回焊温度曲线图
无铅锡膏回焊温度曲线图[Sn42/Bi58]以下是我们建议的热风回流焊工艺所采用的温度曲线，可以用作回焊炉温度设定之参考。
该温度曲线可有效减少锡膏的垂流性以及锡球的发生，对绝大多数的产品和工艺条件均适用。
温度 (0℃) 时间(sec)A. 预热区（加热通道的25~33%）在预热区，焊膏内的部分挥发性溶剂被蒸发，并降低对元器件之热冲击：*要求：升温速率为1.0~3.0℃/秒；*若升温速度太快，则可能会引起锡膏的流移性及成份恶化，造成锡球及桥连等现象。
同时会使被焊件承受过大的热应力而受损。
B. 浸濡区（加热通道的28~45%）在该区助焊开始活跃，化学清洗行动开始，并使被焊件在到达回焊区前各部温度均匀。
*要求：温度：110~130℃时间：2.5~3.5 分钟升温速度：＜2℃/秒C. 回焊区锡膏中的金属颗粒熔化，在液态表面张力作用下形成焊点表面。
* 要求：最高温度：160~180℃时间：138℃以上1.5~2.0 分钟（Important）。
* 若峰值温度过高或回焊时间过长，可能会导致焊点变暗、助焊剂残留物碳化变色、被焊件受损等。
* 若温度太低或回焊时间太短，则可能会使焊料的润湿性变差而不能形成高品质的焊点，具有较大热容量的被焊件的焊点甚至会形成虚焊。
D. 冷却区离开回焊区后，被焊件进入冷却区，控制焊点的冷却速度也十分重要，焊点强度会随冷却速率增加而增加。
* 要求：降温速率＜4℃冷却终止温度最好不高于55℃* 若冷却速率太快，则可能会因承受过大的热应力而造成被焊件受损，焊点有裂纹等不良现象。
* 若冷却速率太慢，则可能会形成较大的晶粒结构，影响焊点光亮度，且使焊点强度变差或元件移位。
注：¾上述温度曲线是指焊点处的实际温度，而非回焊炉的设定加热温度（不同）¾上述回焊温度曲线仅供参考，可作为使用者寻找在不同制程应用之最佳曲线的基础。
实际温度设定需结合被焊件性质、元器件分布状况及特点、设备工艺条件等因素综合考虑，事前不妨多做试验，以确保曲线的最佳化。
《回流焊曲线讲解》课件
回流焊曲线讲解
汇报人：PPT
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 回流焊曲线的基本概念 回流焊曲线的影响因素 回流焊曲线的分析方法 回流焊曲线的优化措施 回流焊曲线的应用实例
01
添加目录项标题
02
回流焊曲线的基本概念
什么是回流焊曲线
回流焊曲线是描述回流焊过程中温度和时间关系的曲线 回流焊曲线包括预热区、恒温区和冷却区 回流焊曲线的设置直接影响焊接质量 回流焊曲线的优化可以提高焊接效率和可靠性
温度变化率的分析
温度变化率：指回流焊过程中，温度随时间的变化速度
影响因素：包括加热速度、冷却速度、加热时间、冷却时间等 重要性：温度变化率对焊接质量有重要影响，过高或过低都会导致焊接 不良 控制方法：通过调整加热速度和冷却速度，以及加热时间和冷却时间来 控制温度变化率
温度均匀性的分析
温度均匀性是回流焊曲 线的重要指标
温度稳定性：影响回流 焊曲线的稳定性和重复
性
04
回流焊曲线的分析方法
温度曲线的分析
温度曲线的组成：预热区、恒温区、回流 区和冷却区
预热区的作用：使焊膏中的溶剂挥发，避 免焊膏飞溅
恒温区的作用：使焊膏中的焊料熔化，形 成焊点
回流区的作用：使焊料充分熔化，形成良 好的焊点
冷却区的作用：使焊点固化，避免焊点脱 落
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
回流焊曲线可以评估设备的温度 控制能力
回流焊曲线可以指导设备的参数 设置和优化
回流焊曲线在品质控制中的应用
回流焊曲线是品质控制的重要工具 回流焊曲线可以帮助工程师优化焊接工艺 回流焊曲线可以预测焊接缺陷 回流焊曲线可以指导工程师进行品质控制和改进
回流焊温度曲线讲解66页PPT
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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理解锡膏的回流过程
4.这个阶段最为重要，当单个的焊锡颗 粒全部熔化后，结合一起形成液态锡， 这时表面张力作用开始形成焊脚表面， 如果元件引脚与PCB焊盘的间隙超过 4mil，则极可能由于表面张力使引脚 和焊盘分开，即造成锡点开路。 5.冷却阶段，如果冷却快，锡点强度会 稍微大一点，但不可以太快而引起元 件内部的温度应力。
怎样设定锡膏回流温度曲线
接下来必须决定各个区的温度设定， 重要的是要了解实际的区间温度不 一定就是该区的显示温度。显示温 度只是代表区内热敏电偶的温度， 如果热电偶越靠近加热源，显示的 温度将相对比区间温度较高，热电 偶越靠近PCB的直接通道，显示的温 度将越能反应区间温度。
怎样设定锡膏回流温度线
怎样设定锡膏回流温度曲线
活性区，有时叫做干燥或浸湿区，这
个区一般占加热通道的33~50%，有两个 功用，第一是，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。第二个功 能是，允许助焊剂活性化，挥发性的物 质从锡膏中挥发。一般普遍的活性温度 范围是120~150°C。
理解锡膏的回流过程
2.
3.
助焊剂活跃，化学清洗行动开始， 水溶性助焊剂和免洗型助焊剂都会 发生同样的清洗行动，只不过温度 稍微不同。将金属氧化物和某些污 染从即将结合的金属和焊锡颗粒上 清除。好的冶金学上的锡焊点要求 “清洁”的表面。 当温度继续上升，焊锡颗粒首先单 独熔化，并开始液化和表面吸锡的 “灯草”过程。这样在所有可能的 表面上覆盖，并开始形成锡焊点。
应该注意到，保温区一般是不需要 用来激化锡膏中的助焊剂化学成分。 这是工业中的一个普遍的错误概念， 应予纠正。当使用线性的RTS温度曲 线时，大多数锡膏的化学成分都显示 充分的湿润活性。事实上，使用 RTS 温度曲线一般都会改善湿润。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
升温-保温-回流
升温-保温-回流(RSS)温度曲线可用于 RMA或免洗化学成分，但一般不推荐用于 水溶化学成分，因为RSS保温区可能过早 地破坏锡膏活性剂，造成不充分的湿润 。使用RSS温度曲线的唯一目的是消除或 减少D T。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
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RTS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。
RTS温度曲线可用于任何化学成分或合金 ，为水溶锡膏和难于焊接的合金与零件所 首选。 RTS温度曲线比RSS有几个优点。 RTS一般得到更光亮的焊点，可焊性问题 很少，因为在RTS温度曲线下回流的锡膏 在预热阶段保持住其助焊剂载体。这也将 更好地提高湿润性，因此，RTS应该用于 难于湿润的合金和零件。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
为什么和什么时候保温
保温区的唯一目的是减少或消除大的D T 。保温应该在装配达到焊锡回流温度之 前，把装配上所有零件的温度达到均衡 ，使得所有的零件同时回流。由于保温 区是没有必要的，因此温度曲线可以改 成线性的升温-到-回流(RTS)的回流温度 曲线。
为什么和什么时候保温
怎样设定锡膏回流温度曲线
理想的曲线由四个部分或区间组成，前面三个区加热、最 后一个区冷却。炉的温区越多，越能使温度曲线的轮廓达 到更准确和接近设定。大多数锡膏都能用四个基本温区成 功回流。
怎样设定锡膏回流温度曲线
预热区，也叫斜坡区，用来将PCB的温
度从周围环境温度提升到所须的活性温 度。在这个区，产品的温度以不超过每 秒2~5°C速度连续上升，温度升得太快 会引起某些缺陷，如陶瓷电容的细微裂 纹，而温度上升太慢，锡膏会感温过度， 没有足够的时间使PCB达到活性温度。 炉的预热区一般占整个加热通道长度的 25~33%。
理解锡膏的回流过程
理解锡膏的回流过程
回流焊接要求总结：
重要的是有充分的缓慢加热来安 全地蒸发溶剂，防止锡珠形成和限制由 于温度膨胀引起的元件内部应力，造成 断裂痕可靠性问题。其次，助焊剂活跃 阶段必须有适当的时间和温度，允许清 洁阶段在焊锡颗粒刚刚开始熔化时完成。
理解锡膏的回流过程
时间温度曲线中焊锡熔化的阶段 是最重要的，必须充分地让焊锡颗粒完全 熔化，液化形成冶金焊接，剩余溶剂和助 焊剂残余的蒸发，形成焊脚表面。此阶段 如果太热或太长，可能对元件和PCB造成伤 害。锡膏回流温度曲线的设定，最好是根 据锡膏供应商提供的数据进行，同时把握 元件内部温度应力变化原则，即加热温升 速度小于每秒3° C，和冷却温降速度小于 5° C。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
设定RTS温度曲线
RTS曲线的升温基本原则是，曲线 的三分之二在150° C以下。在这个 温度后，大多数锡膏内的活性系统 开始很快失效。因此，保持曲线的 前段冷一些将活性剂保持时间长一 些，其结果是良好的湿润和光亮的 焊接点。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
设定RTS温度曲线
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
升温-到-回流
因为RTS曲线的升温速率是如此受控的， 所以很少机会造成焊接缺陷或温度冲击。 另外，RTS曲线更经济，因为减少了炉前 半部分的加热能量。此外，排除RTS的故 障相对比较简单，有排除RSS曲线故障经 验的操作员应该没有困难来调节RTS曲线， 以达到优化的温度曲线效果。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
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。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
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。
怎样设定锡膏回流温度曲线
回流区，有时叫做峰值区或最后升温区。
这个区的作用是将PCB装配的温度从活性 温度提高到所推荐的峰值温度。活性温 度总是比合金的熔点温度低一点，而峰 值温度总是在熔点上。典型的峰值温度 范围是205~230°C，这个区的温度设定 太高会使其温升斜率超过每秒2~5°C， 或达到回流峰值温度比推荐的高。这种 情况可能引起PCB的过分卷曲、脱层或烧 损，并损害元件的完整性。
RTS曲线回流区是装配达到焊锡回流温度的阶 段。在达到150° C之后，峰值温度应尽快地 达到，峰值温度应控制在215(± 5)° C，液 化居留时间为60(± 15)秒钟。液化之上的这 个时间将减少助焊剂受夹和空洞，增加拉伸 强度。和RSS一样，RTS曲线长度也应该是从 室温到峰值温度最大3.5~4分钟，冷却速率控 制在每秒4° C。
典型PCB回流区间温度设定 区间
区间温度设定
区间末实际板温
预热
活性 回流
210° C(410° F)
177° C(350° F) 250° C(482° C)
140° C(284° F)
150° C(302° F) 210° C(482° F)
怎样设定锡膏回流温度曲线
图形曲线的形状必须和所希望的相比较，如果形状 不协调，则同下面的图形进行比较。选择与实际图 形形状最相协调的曲线。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
整个温度曲线应该从45° C到峰值温度 215(± 5)° C持续3.5~4分钟。冷却速 率应控制在每秒4° C。一般，较快的冷 却速率可得到较细的颗粒结构和较高强 度与较亮的焊接点。可是，超过每秒4° C会造成温度冲击。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
升温-到-回流
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RTS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RTS曲线不大可能，因为其 相对较慢、较平稳的温升。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
升温-保温-回流
RSS温度曲线开始以一个陡坡温升， 在90秒的目标时间内大约150° C，最 大速率可达2~3° C。随后，在 150~170° C之间，将装配板保温90秒 钟；装配板在保温区结束时应该达到 温度均衡。保温区之后，装配板进入 回流区，在183° C以上回流时间为 60(± 15)秒钟。
怎样设定锡膏回流温度曲线
怎样设定锡膏回流温度曲线
怎样设定锡膏回流温度曲线
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
许多旧式的炉倾向于以不同速率来加热一 个装配上的不同零件，取决于回流焊接的 零件和线路板层的颜色和质地。一个装配 上的某些区域可以达到比其它区域高得多 的温度，这个温度变化叫做装配的D T。如 果D T大，装配的有些区域可能吸收过多热 量，而另一些区域则热量不够。这可能引 起许多焊接缺陷，包括焊锡球、不熔湿、 损坏元件、空洞和烧焦的残留物。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
设定RTS温度曲线
RTS曲线简单地说就是一条从室温到回流 峰值温度的温度渐升曲线，RTS曲线温升 区其作用是装配的预热区，这里助焊剂 被激化，挥发物被挥发，装配准备回流 ，并防止温度冲击。RTS曲线典型的升温 速率为每秒0.6~1.8° C。升温的最初90 秒钟应该尽可故障
排除RSS和RTS曲线的故障，原则是相 同的：按需要，调节温度和曲线温度 的时间，以达到优化的结果。时常， 这要求试验和出错，略增加或减少温 度，观察结果。以下是使用RTS曲线 遇见的普遍回流问题，以及解决办法 。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
回流焊ＰＣＢ溫度曲線講解