SMT制程与炉温曲线规范
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SMT制程与炉温曲线
1
报告项目
一、SMT简介 二、 SMT 工艺流程介绍
三、锡膏制程与红胶制程的区别
四、锡膏介绍
五、炉温曲线介绍
2
SMT简介（一）
一、SMT简介 1.何谓SMT SMT是Surface Mount Technology的英文缩写，中文意思是表面贴 装技术。SMT是新一代电子组装技术，也是目前电子组装行业里最流 行的一种技术和工艺。它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十 分之一的器件。 2.SMT历史 表面贴装不是一个新的概念，它源于较早的工艺，如平装和混合 安装。电子线路的装配，最初采用点对点的布线方法，而且根本没有 基片。第一个半导体器件的封装采用放射形的引脚，将其插入已用于 电阻和电容器封装的单片电路板的通孔中。50年代，平装的表面安装 元件应用于高可靠的军方，60年代，混合技术被广泛的应用，70年代， 受日本消费类电子产品的影响，无源元件被广泛使用，近十年有源元 件被广泛使用。
4
SMT工艺流程图
传统的锡膏制程工艺
锡膏印刷
CHIP元件贴装
IC元件贴装
AOI检测
回流来自百度文库接
5
可贴装元件 松下CM602可贴装元件的种 类 25mm 21mm
高速机 泛用机
CM602-D0 6.5mm
（*1）
ALC
SVP Socket
Transformer
Connector
SOJ BGA-P MTCP QFP Transistor CSP
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。
•
活性区，有时叫做干燥或浸湿区，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。 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。 冷却区, 理想的冷却区曲线应该是和回流区曲线成镜像关系。越是靠近这种镜像关系，焊点达到固 态的结构越紧密，得到焊接点的质量越高，结合完整性越好。
3
SMT简介（二）
3.SMT特点 组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量 只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩 小40%~60%，重量减轻60%~80%。 SMT产品可靠性高、抗振能力强；焊点缺陷率低，高频特性好；减少 了电磁和射频干扰。 且易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、 能源、设备、人力、时间等。
元件贴装工序
元件吸取－相机识别－元件贴装
松下CM602贴片机
贴装元件后
8
回流焊接
热风
热风
BTU回流焊
9
AOI检验
IC自 动抽 出
极 性
贴 装 文 字 IC焊 盘
测试元件的焊接状况，如未焊，立 碑，翻件，短路，偏移等
焊 盘 1 & 2
极 贴 贴 性 装 装 1 2
文 字
10
锡膏制程与红胶制程的区别
• •
16
实际测得的炉温曲线
17
如何调节炉温曲线
预热区调节
保温区调节
回流区调节
冷却区调节
18
炉温曲线与相关不良项
19
20
11
锡膏介绍
12
理解锡膏的回流过程
• 1. 2. 当锡膏至于一个加热的环境中，锡膏回流分为五个阶段 首先，用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发，温度上升必需慢， 以限制沸腾和飞溅，防止形成小锡珠，以及防止敏感元件因外部温度上升 太快造成断裂。 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。 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。 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。
4.SMT优势 电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小；电 子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大 规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件；产品批量化，生产自动 化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市 场竞争力；电子科技革命势在必行：电子元件的发展，集成电路(IC) 的开发，半导体材料的多元应用等，都使追逐国际潮流的SMT工艺尽 显优势。
HIC
SOP
高 度
CM602-A2
Diode cylindrical
Connector
BGA-T
（*2） 01005 chip
0603 chip 0402 chip
0805 chip
TSOP
元件长度
CM602-A2 24 mm
Connector
CM602-D0 100 mm
6
锡膏印刷工序
OK
NG
7
锡膏制程
Loader（自动上板机）=>Screen Printer(锡膏印刷 机) =>Chip Mount（贴片机) =>IC Mount(泛用机） =>Reflow（回流焊）=>AOI（自动光学检测）
红胶制程
Loader（自动上板机）=>Screen Printer(红胶印刷 机)&点胶机 =>Chip Mount（贴片机) =>Reflow （回流焊）=>目检
•
14
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。
15
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
3. 4. 5.
13
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。 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℃，和冷却温降速度小于5℃。
1
报告项目
一、SMT简介 二、 SMT 工艺流程介绍
三、锡膏制程与红胶制程的区别
四、锡膏介绍
五、炉温曲线介绍
2
SMT简介（一）
一、SMT简介 1.何谓SMT SMT是Surface Mount Technology的英文缩写，中文意思是表面贴 装技术。SMT是新一代电子组装技术，也是目前电子组装行业里最流 行的一种技术和工艺。它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十 分之一的器件。 2.SMT历史 表面贴装不是一个新的概念，它源于较早的工艺，如平装和混合 安装。电子线路的装配，最初采用点对点的布线方法，而且根本没有 基片。第一个半导体器件的封装采用放射形的引脚，将其插入已用于 电阻和电容器封装的单片电路板的通孔中。50年代，平装的表面安装 元件应用于高可靠的军方，60年代，混合技术被广泛的应用，70年代， 受日本消费类电子产品的影响，无源元件被广泛使用，近十年有源元 件被广泛使用。
4
SMT工艺流程图
传统的锡膏制程工艺
锡膏印刷
CHIP元件贴装
IC元件贴装
AOI检测
回流来自百度文库接
5
可贴装元件 松下CM602可贴装元件的种 类 25mm 21mm
高速机 泛用机
CM602-D0 6.5mm
（*1）
ALC
SVP Socket
Transformer
Connector
SOJ BGA-P MTCP QFP Transistor CSP
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。
•
活性区，有时叫做干燥或浸湿区，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。 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。 冷却区, 理想的冷却区曲线应该是和回流区曲线成镜像关系。越是靠近这种镜像关系，焊点达到固 态的结构越紧密，得到焊接点的质量越高，结合完整性越好。
3
SMT简介（二）
3.SMT特点 组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量 只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩 小40%~60%，重量减轻60%~80%。 SMT产品可靠性高、抗振能力强；焊点缺陷率低，高频特性好；减少 了电磁和射频干扰。 且易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、 能源、设备、人力、时间等。
元件贴装工序
元件吸取－相机识别－元件贴装
松下CM602贴片机
贴装元件后
8
回流焊接
热风
热风
BTU回流焊
9
AOI检验
IC自 动抽 出
极 性
贴 装 文 字 IC焊 盘
测试元件的焊接状况，如未焊，立 碑，翻件，短路，偏移等
焊 盘 1 & 2
极 贴 贴 性 装 装 1 2
文 字
10
锡膏制程与红胶制程的区别
• •
16
实际测得的炉温曲线
17
如何调节炉温曲线
预热区调节
保温区调节
回流区调节
冷却区调节
18
炉温曲线与相关不良项
19
20
11
锡膏介绍
12
理解锡膏的回流过程
• 1. 2. 当锡膏至于一个加热的环境中，锡膏回流分为五个阶段 首先，用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发，温度上升必需慢， 以限制沸腾和飞溅，防止形成小锡珠，以及防止敏感元件因外部温度上升 太快造成断裂。 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。 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。 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。
4.SMT优势 电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小；电 子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大 规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件；产品批量化，生产自动 化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市 场竞争力；电子科技革命势在必行：电子元件的发展，集成电路(IC) 的开发，半导体材料的多元应用等，都使追逐国际潮流的SMT工艺尽 显优势。
HIC
SOP
高 度
CM602-A2
Diode cylindrical
Connector
BGA-T
（*2） 01005 chip
0603 chip 0402 chip
0805 chip
TSOP
元件长度
CM602-A2 24 mm
Connector
CM602-D0 100 mm
6
锡膏印刷工序
OK
NG
7
锡膏制程
Loader（自动上板机）=>Screen Printer(锡膏印刷 机) =>Chip Mount（贴片机) =>IC Mount(泛用机） =>Reflow（回流焊）=>AOI（自动光学检测）
红胶制程
Loader（自动上板机）=>Screen Printer(红胶印刷 机)&点胶机 =>Chip Mount（贴片机) =>Reflow （回流焊）=>目检
•
14
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。
15
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
3. 4. 5.
13
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。 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℃，和冷却温降速度小于5℃。