SMT 如何正确设定回流炉温度曲线
炉温测试板制作及曲线测试规范(20200517094721)
炉温测试板制作及曲线测试规范 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、确认和跟踪过程的一致性提供准确的作业指导； 2、范围: 本规范适用于公司PCBA部SMT车间所有炉温设定、测试、分析及监控。 3.定义: 3.1升温阶段：也叫预热区，从室温到120度，用以将PCBA从环境温度提升到所要求的活性 温度；升温斜率不能超过3°C度/s；升温太快会造成元件损伤、会出现锡球现象，升 温太慢锡膏会感温过度从而没有足够的时间达到活性温度；通常时间控制在60S左右； 3．2恒温阶段：也叫活性区或浸润区，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；二是允许助焊剂活化，锡膏中挥发性物质得到 有利挥发，一般普遍的锡膏活性温度是120-150度，时间在60-120S之间，升温斜率一 般控制在1度/S左右；PCBA上所有元件要达到熔锡的过程，不同金属成份的锡膏熔点 不同，无铅锡膏（SN96/AG3.5/CU0.5）熔点一般在217-220度，有铅（SN63/PB37）一 般在183度含银（SN62/PB36/AG2）为179度； 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推荐的峰值温 度，加热从熔化到液体状态的过程；活性温度总是比熔点低，而峰值温度总在熔点之上， 典型的峰值温度范围是（SN63/PB37）从205-230度；无铅（SN96/AG3.5/CU0.5）从235-250 度；此段温度设定太高会使升温斜率超过2-5度/S，或达到比所推荐的峰值高，这种情 况会使PCB脱层、卷曲、元件损坏等；峰值温度：PCBA在焊接过程中所达到的最高温度； 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，焊点的质量就越高，结合完整性就越好，一般降温斜率控制在4度/S； 4、职责: 4．1 工程部 4.1.1工程师制定炉温测试分析标准，炉温测试员按此标准测试、分析监控炉温。 4.1.2 指导工艺技术员如何制作温度曲线图； 4.1.3 定义热电偶在PCB上的测试点，特别是对一些关键的元件定位； 4.1.4基于客户要求和公司内部标准来定义温度曲线的运行频率；
温度曲线设定
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关键 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
回流焊温度曲线测试操作指示
1.0目的 用于指导回流焊温度曲线测试操作指示。 2.0适用范围： 适用于苏州福莱盈电子有限公司 3.0职责： 无 4.0作业内容 4.1设定温度参数制程界限: 4.1.1工程师根据锡膏型号、特殊元件规格、特殊测量位置、FPC制程以及客户 的要求制定一个合理的温度曲线测试范围，包括：升温区、浸泡（保 温）区、回流区、冷却区的具体参数及定义 图一： KOKI S3X48-M500锡膏的参考回流曲线 4.1.2预热区：通常是指由室温升温至150度左右的区域。在此温区，升温速 率不宜过快，一般不超过3度/秒。以防止元器件应升温过快而造成基板 变形或元件微裂等现象。 4.1.3浸泡（保温）区：通常是指由110度~190度左右的区域。在此温区，助 焊剂进一步挥发并帮助基板清楚氧化物，基板及元器件均达热平衡，为高 温回流做准备。此区一般持续时间问60~120秒。
4.1.4回流区：通常是指超过217度以上温度区域。在此温区，焊膏很快熔 化，迅速浸润焊接面，并与基板PAD形成新的合金焊接层，达到元件与 PAD之间的良好焊接。此区持续时间一般设定为：45~90秒。最高温度一 般不超过250度（除有特定要求外）。 4.1.5冷却区：该区为焊点迅速降温，将焊料凝固，使焊料晶格细化，提高焊 接强度。本区降温速率一般设置为-3~-1度/秒左右。 4.2测温板的制作 4.2.1采用与生产料号一致的样品板作为测温板，制作测温板时，原则上应保留 必要的具有代表性的测温元器件，以保证测试测量温度与实际生产温度保 持一致。 4.2.2测温板与生产料号在无法保持一致情况下，经工程师验证认可，可使用与 之同类型的测温板进行测量。 4.2.3测温点应该选择最具有代表性的区域及元件，比如最大及最小吸热量的元 件，零件选取优先级（如Socket->Motor->大型BGA ->小型BGA->QFP或 SOP->标准Chip）除此之外，还应选择介于两者之间的一个测温区。如 图： 4.2.4一般测温点在每板上不得少于3个，有BGA或大型IC至少选取4个，基 于特殊代表型元件为首选原则选取元件。 4.2.5位置分布：采用全板对角线型方式或4角1中心点方式，能涵盖整块板位 置分布. 4.2.6测温线应用耐高温黄胶带或红胶固定在测温板上。 4.3测试炉温曲线
温度曲线的设定及其依据
回流返修焊接中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受热太快，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，严重时会造成锡球不熔。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刷电路板。 ●预热阶段：在这一段时间内使PCB均匀受热升温，并刺激助焊剂活跃。一般升温的速度不要过快，防止线路板受热过快而产生较大的变形。尽量将升温速度控制在3℃/秒以下，较理想的升温速度为2℃/秒。时间控制在60 ~ 90 秒之间。 ●浸润阶段：这一阶段助焊剂开始挥发。温度在150℃~ 180℃之间应保持60 ~ 120 秒，以便助焊剂能够充分发挥其作用。升温的速度一般在0.3 ~ 0.5℃/秒。 ●回流阶段：这一阶段的温度已经超过焊膏的熔点温度，焊膏熔化成液体，元器件引脚上锡。该阶段中温度在183℃以上的时间应控制在60 ~ 90 秒之间。 如果时间太少或过长都会造成焊接的质量问题。其中温度在220 +/- 10 ℃范围内的时间控制相当关键，一般控制在10~ 20 秒为最佳。 ●冷却阶段：这一阶段焊膏开始凝固，元器件被固定在线路板上。同样的是降温的速度也不能够过快，一般控制在4℃/秒以下，较理想的降温速度为3℃/秒。由于过快的降温速度会造成线路板产生冷变形，它会引起BGA焊接的质量问题，特别是BGA外圈引脚的虚焊。设 设置回流返修焊接温度曲线的依据： 1.根据使用焊膏的温度曲线进行设置。不同金属含量的锡球有不同的温度曲线，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、层数多少、尺寸大小等进行设置。 3.根据PCB板表面搭载元器件的密度、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。热风加热器和红外加热器有很大区别，红外加热器主要是辐射传导，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。 5.根据温度传感器的实际位置确定各温区所设置的温度，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。一般返修焊接系统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。
最新回流焊曲线
回流焊曲线
随着电子产业的飞速发展，高集成度、高可靠性已经成为行业的新潮流。在这种趋势的推动下，SMT（表面贴装技术）在中国也得到了进一步的推广和发展。很多公司在生产和研发中已经大量的应用了SMT工艺和表面贴装元器件（SMC／SMD）。因此，焊接过程也就无法避免的大量的使用回流焊机（reflow soldering）。我就针对回流焊温度曲线的整定谈谈我在工作中的一些经验和看法。 回流焊作为表面贴装工艺生产的一个主要设备，它的正确使用无疑是进一步确保焊接质量和产品质量。在回流焊的使用中，最难以把握的就是回流焊的温度曲线的整定。怎样才能更合理的整定回流焊的温度曲线呢？ 要解决这个问题，我们首先要了解回流焊的工作原理。从温度曲线（见图1-1）分析回流焊的原理：当PCB进入升温区（干燥区）时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘、元器件端头和引脚与氧气隔离→PCB进入保温区时，PCB 和元器件得到充分的预热，以防PCB突然进入焊接高温区而损坏PCB和元器件→当PCB进入焊接区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点→PCB进入冷却区，使焊点凝固。此时完成了回流焊。 这款机子下部的两个加热器是用来做底部预热的，当PCB板从机子的左侧进入，依次通过上方第一块加热器、下方第一块加热器、上方第二块加热器、上
方第三块加热器、下方第二块加热器、上方第四块加热器。每块加热器的传感器分布如图。PCB板进入炉子的过程是一个吸热的过程，它会从室温慢慢的接近它所处环境的温度。那么，当环境的温度发生变化时，PCB板的温度也将随着环境的温度变化而变化，形成一条温度曲线。因此，我们怎样利用回流焊的不同的加热器使PCB上的温度变化符合标准要求的温度曲线，这就是回流焊温度曲线的整定。 根据TR360回流焊结构图，我们知道这款回流焊的上方第四个加热器的温度最高，是用来焊接的，第六个传感器处的温度是最高的，对应到温度曲线的最高温度，我们就知道PCB到达这一点时所需要的时间是150秒。由于PCB板进入回流焊的速度是恒定的，TR360的六个传感器的间距是固定的，我们很容易就可以算出PCB板通过每个传感器的时间，对照TR360的结构图，温室的左侧到第一个传感器，第一传感器到第二个传感器（下方），第二个传感器到第三个传感器，第四个传感器到第五个传感器，第五个传感器到第六个传感器距离是一致，而第三个传感器到第四个传感器的距离是其他传感器间距的2倍，这样我们就可以推算出PCB板通过每个传感器的时间，对照标准的温度曲线，我们可以知道PCB板通过该点时应该达到的温度，加上传感到网带这段距离产生的温度差（由于网带和传感器的距离不变，因此这个值基本上也是一个定值），再加上不同材质的PCB板吸热能力的差异，就等于传感器处应该达到的温度，也就是各加热器的设定温度。 然后，我们再调整网带的速度，使PCB进入温室到离开温室的时间和回流焊的标准曲线要求的时间一致，这样PCB板通过各传感器的时间和温度用曲线连接起来就符合回流焊的标准的温度曲线了
波峰焊温度曲线图及温度控制标准
波峰焊温度曲线图及温度控制标准介绍 发表于 2017-12-20 16:08:55 工艺/制造 波峰焊是指将熔化的软钎焊料（铅锡合金），经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料 波峰，亦可通过向焊料池注入氮气来形成，使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现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。 波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一 个斜面，并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫“波峰焊”，其主要材料是焊锡条。 波峰焊焊接方法 波峰焊方法或工艺的采用取决于产品的复杂程度以及产量，如果要做复杂的产品以及产 量很高，可以考虑用氮气工艺比如CoN ▼ 2 ▼ ToUr波峰来减少锡渣并提高焊点的浸润性。 如果使用一台中型的机器，其工艺可以分为氮气工艺和空气工艺。用户仍然可以在空气环境 下处理复杂的板子，在这种情况下，可根据客户的要求使用腐蚀性助焊剂，在焊接后再进行清洗，或者使用低固态助焊剂。 波峰焊温度曲线图介绍 在预热区内，电路板上喷涂的助焊剂中的溶剂被挥发，可以减少焊接时产生气体。同时， 松香和活化剂开始分解活化，去除焊接面上的氧化层和其他污染物，并且防止金属表面在高
温下再次氧化。印制电路板和元器件被充分预热，可以有效地避免焊接时急剧升温产生的热 应力损坏。电路板的预热温度及时间，要根据印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和数量， 以及贴装元器件的多少而确定。在PCB表面测量的预热温度应该在90~130 C间，多层板 或贴片套件中元器件较多时，预热温度取上限。预热时间由传送带的速度来控制。如果预热温度偏低或预热时间过短，助焊剂中的溶剂挥发不充分，焊接时就会产生气体引起气孔、锡珠等焊接缺陷；如预热温度偏高或预热时间过长，焊剂被提前分解，使焊剂失去活性，同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。为恰当控制预热温度和时间，达到佳的预热温度，也可以从 波峰焊前涂覆在PCB底面的助焊剂是否有粘性来进行判断。 O m ?α M4BH?*7*B?n Iae ∣l? m W IM ItB IM m :W )4?I(C) 波峰焊温度曲线 合格温度曲线必须满足： 1 :预热区PCB板底温度范围为：90-120oC. 2:焊接時锡点温度范围为：245 ±10 C
炉温工艺曲线的设置方法
炉温工艺曲线的设置方法 Prepared on 22 November 2020
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：
回流焊原理及温度曲线
回流焊原理与温度曲线： 从温度曲线分析回流焊的原理：当PCB进入升温区（干燥区）时，焊锡膏中的溶剂气体蒸发掉，同时焊锡膏中的助焊剂润湿焊盘元器件端头和引脚，焊锡膏软化塌落覆盖了焊盘，将焊盘元器件引脚与氧气隔离；PCB进入保温区时，使PCB和元器件得到充分的预热，以防PCB突然进入焊接区升温过快而损坏PCB和元器件；当PCB进入焊接区时，温度迅速上升使焊锡膏达到熔化状态，液态焊锡对PCB的焊盘元器件端头和引脚润湿扩散漫流或回流混合形成焊锡接点；PCB进入冷却区，使焊点凝固，完成整个回流焊。 温度曲线是保证焊接质量的关键，实际温度曲线和焊锡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℃/s～2℃/s，如果升温斜率速度太快，一方面使元器件及PCB受热太快，易损坏元器件，易造成PCB变形；另一方面，焊锡膏中的溶剂挥发速度太快，容易溅出金属成分，产生焊锡球。峰值温度一般设定在比焊锡膏熔化温度高20℃～40℃左右（例如Sn63/Pb37焊锡膏的熔点为183℃，峰值温度应设置在205℃～230℃左右），回（再）流时间为10s～60s，峰值温度低或回（再）流时间短，会使焊接不充分，严重时会造成焊锡膏不熔；峰值温度过高或回（再）流时间长，造成金属粉末氧化，影响焊接 质量，甚至损坏元器件和PCB。 根据回流焊温度曲线及回流原理，目前市场上的回流焊机一般为简易四温区回流焊机，还有大型的六八甚至十二温区的回流焊机，而型号为QHL320A的回流焊机采用20段可编程温度控制，相当于20温区回流焊机，这样将回流温度曲线细分，进而控温更精确，更加拟合理想的回流温度曲线，达到完美焊良好的焊接质量从何保障？QHL320A回流焊机除了在控制上完全符合回流焊的温度曲线以外，同时也可以使用户真正了解回流焊接的原理。QHL320A回流焊机具有大尺寸透明视窗的功能，用户可通过透明视窗对整个焊接过程进行全程控制，同时可观察焊锡膏在整个焊接过程中的变化状态，易于发现焊接过程中出现的问题，通过参数调整加以改善，从而保证良好的焊接质量。同时QHL320A回流焊机为小型台式回流焊机，采用全静止焊接，有效的防止了大型多温区回流焊机履带式传送所产生的微小振动，此振动有可能在焊接区焊锡膏熔化的流动状态下对微小间距的IC（如间距≤0.5mm）和元件（如0603.0402和0201等）的焊接产生影响，导致元器件的漂移锡珠锡桥等焊接缺陷，而全静止焊接则完全避免了以上可能出现的缺陷。
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
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。一般普遍的活性温度范围是135-170℃（以SN63PB37为例），活性时间设定在60-90秒。如果活性温度设定过高会使助焊剂过早的失去除污的功能，温度太低助焊剂则发挥不了除污的作用。活性时间设定的过长会使锡膏内助焊剂的过度挥发，致使在焊接时缺少助焊剂的参与使焊点易氧化，润湿能力差，时间太短则参与焊接的助焊剂过多，可能会出现锡球，锡珠等焊接不良。从而影响焊接质量。 回流区：其目的是使印刷线路板的温度提升到锡膏的熔点温度以上并维持一定的焊接时间，使其形成合金，完成元器件电极与焊盘的焊接。该区的温度设定在183℃以上，时间为30-90秒。（以SN63PB37为例）峰值不宜超过230℃，200℃以上的时间为20-30秒。如果温度低于183℃将无法形成合金实现不了焊接，若高于230℃会对元器件带来损害，同时也会加剧印刷线路板的变形。如果时间不足会使合金层较薄，焊点的强度不够，时间较长则合金层较厚使焊点较脆。 冷却区：其目的是使印刷线路板降温，通常设定为每秒3-4℃。如速率过高会使焊点出现龟裂现象，过慢则会加剧焊点氧化。理想的冷却曲线应该是
炉温曲线标准
炉温曲线标准 1.目的 提供回流炉焊接曲线参考范围，确保产品焊接质量。 2.范围 该工艺规范适用于SMT 回流炉生产单双面板。 3.定义 无. 4.职责 工艺工程师: 制定维护回流温度控制工艺规范, 在试产中过程中产品工艺工程师针对不同产品进行回流曲线设置, 曲线设置参数作为技术文件在量产后移交给制造部.工艺工程师在量产后根据产品品质状况进行优化回流曲线参数设置, 继续对炉温参数设置进行优化调整.现场工程师(设备/工艺) : 确认回流炉温度曲线是否正常. 工艺技术员: 回流温度曲线测试. IPQC:确认回流曲线是否经过工程师确认,并发现异常情况进行反馈给工艺工程师. 5.作业内容 5.1回流炉设定温度参照下表执行，不同的产品可参考该范围进行回流曲线设置。 锡铅合金焊接工艺： 5.2回流炉温度曲线示意图：(锡铅焊接工艺参考曲线) 250
220℃ 180℃ 备注：该图形仅供参考，温度设定参考上表数据进行, 在实际测的曲线与该参数范围内有少许差异时, 工程师根据现场品质状况与测试板的状态进行现场分析确认, 如工程师判为合格则签字 确认. 5.3采用无铅焊料合金焊接的回流炉温度要求。 5.3.1无铅焊料合金的选择 无铅焊料合金采用锡/银/铜（Sn/Ag/Cu，简称：SAC305），合金成份范围(重量％)：Sn/ （96.5%），Ag/(3.0%),Cu(0.5%) ，合金熔点：217℃` 5.3.2回流焊接的峰值温度和220℃熔点以上的时间 峰值温度范围：245℃＋/－5℃；217℃熔点以上的时间：50秒－90秒；升温速度<3℃/秒； 降温速度：-1℃/秒_-5℃/秒。 5.3.3. 助焊剂活化温度 150℃-180℃之间的保温时间为: 50-90秒. 6.附件 无 第 2 页共2 页
回流曲线的讲解
当锡膏至于一个加热的环境中，锡膏回流分为五个阶段 1.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(大约每秒3° C)，以限制沸腾和飞溅，防止形成小锡珠，还有，一些元件对内部应力比较敏感， 如果元件外部温度上升太快，会造成断裂。 2.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。 3.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。 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 6. 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°C，和冷却温降速度小于5°C。 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。
回流焊曲线的讲解与说明
回流焊ＰＣＢ 回流焊ＰＣＢ溫度曲線講解 ＰＣＢ溫度曲線講解
佛山市顺德区昊瑞电子科技有限公司
FOSHAN CITY SHUNDE HAORUI ELECTRON SCIENCE AND TECHNOLOGY CO,LTD
https://www.360docs.net/doc/e08092794.html,
目
錄
理解锡 理解锡膏的回流过 膏的回流过程 怎样设定 样设定锡膏回流温 膏回流温度曲线 度曲线 得益于升温 得益于升温-到-回流的回流温 回流的回流温度曲线 度曲线 群焊的温 群焊的温度曲线 度曲线 回流焊接工艺 回流焊接工艺的经典PCB温度曲线 度曲线
理解锡 理解锡膏的回流过 膏的回流过程
当锡膏至于一个加热的环境中，锡膏 回流分为五个阶段 1.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(大约每秒3° C)，以限制沸腾和 飞溅，防止形成小锡珠，还有，一 些元件对内部应力比较敏感，如果 元件外部温度上升太快，会造成断 裂。
理解锡 理解锡膏的回流过 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。
理解锡 理解锡膏的回流过 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。
回流焊炉温曲线的设定及异常情况分析
回流焊温度曲线的设定及异常情况分析正确设定回流焊温度曲线是获得优良焊接质关键 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。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。但SMA表面由于元器件大小不一，其温度有不均匀现象，在预热区升温的速率通常控制在1.5℃-3℃/sec。若升温太快，由于热应力的作用，导致陶瓷电容的细微裂纹、PCB变形、IC芯片损坏，同时锡膏中溶剂挥发太快，导致飞珠的发生。炉子的预热区一般占加热信道长度的1/4-1/3，其停留时间计算如下：设环境温度为25℃，若升温速率按3℃/sec
回流焊温度曲线详解
[SMT] 回流焊温度曲线Reflow Profile 表面黏著技術(SMT, Surface Mount Technology)的回流焊溫度曲線包括預熱、浸潤、回焊和冷 卻四個部份，以下為個人的心得整理，如果有誤或偏偏也請各位先進不吝指教。 預熱區 預熱區通常是指由溫度由常溫升高至150℃左右的區域﹐在這個區域﹐溫度緩升以利錫膏中的 部分溶劑及水氣能夠及時揮發﹐電子零件特別是IC零件緩緩升溫﹐為適應後面的高溫。但PCB 表面的零件大小不一﹐吸熱裎度也不一，為免有溫度有不均勻的現象﹐在預熱區升溫的速度通常控制在1.5℃--3℃/sec。預熱區均勻加熱的另一目的，是要使溶劑適度的揮發並活化助焊劑，因為大部分助焊劑的活化溫度落在150℃以上。 快速升溫有助快速達到助焊劑軟化的溫度，因此助焊劑可以快速地擴散並覆蓋到最大區域的焊點，它可能也會讓一些活化劑融入實際合金的液體中。可是，升溫如果太快﹐由於熱應力的作用﹐可能會導致陶瓷電容的細微裂紋(micro crack)、PCB所熱不均而產生變形(Warpage)、空洞或IC 晶片損壞﹐同時錫膏中的溶劑揮發太快﹐也會導致塌陷產生的危險。 較慢的溫度爬升則允許更多的溶劑揮發或氣體逃逸，它也使助焊劑可以更靠近焊點，減少擴散及崩塌的可能。但是升溫太慢也會導致過度氧化而降低助焊劑的活性。 爐子的預熱區一般占加熱通道長度的1/4—1/3﹐其停留時間計算如下﹕設環境溫度為25℃﹐若 升溫斜率按照3℃/sec計算則（150-25）/3即為42sec﹐如升溫斜率按照1.5℃/sec計算則（150-25）/1.5即為85sec。通常根據組件大小差異程度調整時間以調控升溫斜率在2℃/sec以下為最佳。 另外還有幾種不良現象都與預熱區的升溫有關係，下面一一說明： 1. 塌陷： 這主要是發生在錫膏融化前的膏狀階段，錫膏的黏度會隨著溫度的上升而下降，這是因為溫度的
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0.5~0.9。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;
炉温工艺曲线的设置方法
炉温工艺曲线的设置方法 High quality manuscripts are welcome to download
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。
如何设置回流焊温度曲线
一、回流温度曲线在生产中地位： 回流焊接是在SMT工业组装基板上形成焊接点的主要方法，在SMT工艺中回流焊接是核心工艺。因为表面组装PCB的设计，焊膏的印刷和元器件的贴装等产生的缺陷，最终都将集中表现在焊接中，而表面组装生产中所有工艺控制的目的都是为了获得良好的焊接质量，如果没有合理可行的回流焊接工艺，前面任何工艺控制都将失去意义。而回流焊接工艺的表现形式主要为回流温度曲线，它是指PCB的表面组装器件上测试点处温度随时间变化的曲线。因而回流温度曲线是决定焊接缺陷的重要因素。因回流曲线不适当而影响的缺陷形式主要有：部品爆裂/破裂、翘件、锡粒、桥接、虚焊以及生半田、PCB脱层起泡等。因此适当设计回流温度曲线可得到高的良品率及高的可靠度，对回流温度曲线的合理控制，在生产制程中有着举足轻重的作用。 二、回流温度曲线的一般技术要求及主要形式： 1．回流温度曲线各环节的一般技术要求：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60～120sec，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
波峰焊炉温设定、管理方法
1.目的： 指导具体操作人员针对特定产品合理设定波峰焊炉温度，以保证产品的焊接质量。 2.范围： 适用于公司内部所有产品的波峰焊炉温设置、管理与确认。 3.参考文件： STK/WI 760-05 《RCM-5炉温测试仪使用方法》 4.职责范围： 4.1.对通用产品的波峰焊标准温度曲线由本文件附页规定； 4.2.对客户有特定要求的波峰焊温度曲线要求由技术部以特定机种作业指导书的形式做出规定； 4.3.回流焊炉的炉温设置、测量与调整由生产部波峰焊炉操作人员负责； 4.4.回流焊炉的温度设定与要求是否相符由品管人员进行评价。 5.工具： 5.1.回流焊炉温测试； 5.2.特定产品实装基板； 5.3.DIP TESTER： 5.4.模拟基板。 6.工作流程： 6.1.控制用炉温曲线的获得： 6.1.1.用回流焊测试仪和特定产品实装基板测试炉温曲线，使炉温曲线满足标准温度曲线或客户推荐的波 峰焊炉温曲线要求； 6.1.2.在采用特定产品实装基板测试炉温曲线时，热电偶的设置位置要求为： 6.1.2.1.通道A：基板上热容量最大的部件引脚（焊接面）； 6.1.2.2.通道B：基板上热容量最小的部件引脚（焊接面）； 6.1.2.3.通道C：基板中央的部件引脚（焊接面）； 6.1.2.4.通道D：耐热性差的部件引脚/元件表面（部品面）； 6.1.2.5.通道E：热容量最大的元器件引脚（部品面）； 6.1.3.标准炉温曲线是否满足条件的判定依据： 6.1.3.1.通道B的曲线必须满足所有条件； 6.1.3.2.通道A的曲线数据可以低于条件要求但必须保证大热容量的元器件焊接状态良好； 6.1.3.3.通道D的最高温度必须低于部件规定的受热温度。