回流焊温度曲线测试操作指示
SMT回流焊温度曲线测试操作指导书—范文
SMT回流焊温度曲线测试操作指导书一范文一、目的：用于指导回流焊温度曲线测试操作指示。
二、适用范围：适用于本公司SMT回流焊温度测试三、职责：无四、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回流焊标准温度曲线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：回流焊标准测温点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。
回流焊炉温曲线测试作业标准
备注：执行日期为批准日期延后一个工作日开始。
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、确认和跟踪过程一致性提供准确的作业指导。
2. 适用范围适用于SMT车间所有回流焊温度设定、测试、分析及监控。
3. 用语定义3.1升温阶段：也叫预热区，是为了是元器件在焊接时所受的热冲击最小。
一般升温变化速率不能超过3℃/S，升温太快会造成元器件损伤、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，通常时间控制在60S左右。
3.2恒温阶段：也叫活性阶段。
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，而是允许助焊剂活化，锡膏中挥发性物质得到有利挥发。
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要求的峰值温度，加热从熔化到液体状态的过程。
此段温度设定太高或超过客户所推荐的峰值高会使PCB脱层、卷曲、元件损坏等。
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，焊点的质量越高，结合完整性就越好，一般降温速率控制在4℃/S。
4. 组织和职能4.1SMT工程师4.1.1有责任和权限制定炉温测试板制作及曲线判定标准。
4.1.2有责任和权限指导工艺员如何制作温度曲线图。
4.1.3有责任和权限定义热电偶在PCB上的测试点，特别是一些关键的元件定位。
4.1.4有责任和权限基于客户要求和公司内部标准来定义温度曲线的测试频率。
4.1.5有责任和权限对炉温曲线图进行审批。
4.2SMT IPQC4.2.1有责任和权限首件确认回流焊的参数设置并对曲线进行审核。
4.2.2有责任和权限定期监控炉温曲线设置状况以保证生产过程中质量的稳定。
4.3工艺员4.3.1有责任和权限在工程师的指导下制作温度曲线并交其审批。
4.3.2有责任和权限定期监控炉温曲线设置状况以保证生产过程中质量的稳定。
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。
回流温度曲线的测定方法
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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� ， 这个区 的 温度设定太高会使其温升斜率超过每秒 2 �4�，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. 冷却区， 在这个区域温度的下降斜率一般为 3�5 �， 温 度下降的越快， 焊点表面越平滑, 光亮， 温度下降的 较慢， 焊 点表面越粗造， 焊点的机械抗拉强度就比较差. 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.明智的 是向炉子制 造商咨询了解清楚显示温度和实际区间温度的关系.本文中 将考虑的是区间温度而不是显示温度.表 1 列出的是用于典 型 PCB 装配回流的区间温度设定. 表 1 典型 PCB 回流区间温度设定 区间 预热 活性 回流 区间温度设定 21 0 ( 1 0 1 (3 0 ) ) ) 区间末实际板温 1 0 ( 2 1 0 ( 302 21 0 ( 2 ) ) )
锡固定测温线时,请使用其融点高于回流炉 设定温度以上的 焊锡. 2.测试零部件的温度 测试零部件的温度 � 时间, 温度冲击等是否在可容许 的 范围内. （1 ） 用热 硬化型粘合 剂或无机 质粘合 剂等固 定测温 线 的顶端. 注 :如用 粘合剂等将 测温线的 顶端 "埋" 在零部件 中, 可 得到 较精确的测定. 请注意,在 使用粘合剂等时, 不要使零 部 件的外形变化的过大. 关于回流炉温度测试仪的测定误差. ①热应答与测温线直径的关系 对于回 流炉温度测试仪, 通常使 用直径为 �0.2mm 的 标 准 测温 线, 如想 加 快热 应答 的 速度 , 建 议 使 用直 径 为 �0.1mm 的测温线. 用热硬化型粘合剂将测温线固定在样品基板上时, 直 径为 �0.2mm 的测温线的耐久 性较好, 但如测定扁平组 件 等的 细引线时, 不适合使用 �0.2mm 的 测温线. 请使用直 径 为 �0.1mm 的测温线, 用胶带等粘 合剂将测温线的顶端 固 定在所要测定的部位上. ②焊接测温线顶端时的注意事项 测温线是通过和异种金属相接合的顶端(将测温线的顶 端焊接在所要测定的部位上)与其底端产 生温度差而发生电 压 .在焊接 时,测 温线的顶端 和所要测 定部位的接 和部分 越 小 ,测温线 的热应答 就越好. 请注意一 定要将测温 线伸直 后 再焊接. ③固定测温线的方法 使用高温焊锡固定时,请使用其熔点高 于回流炉设定温 度以 上的焊锡.如 使用高温焊锡, 需先使用不锈钢用 助焊剂. 通常是先用焊锡焊接完之后, 再使用助焊剂. 表2 固定方法 热电偶不良固定方法比较 优 点 缺 点
回流焊温度曲线讲解
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
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。
得益于升温-到-回流的回流温度曲线
排除RTS曲线的故障
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
SMT回流焊PCB温度曲线讲解
区间
区间温度设定
区间末实际板温
预热 210℃(410°F)
140℃(284°F)
活性 177℃(350°F)
150℃(302°F)
回流 250℃(482℃)
210℃(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
无光泽、颗粒状焊点 一个相对普遍的回流焊缺陷是无光泽、颗粒 状焊点。这个缺陷可能只是美观上的，但也 可能是不牢固焊点的征兆。在RTS曲线内改正 这个缺陷，应该将回流前两个区的温度减少 5° C；峰值温度提高5° C。如果这样还不行， 那么，应继续这样调节温度直到达到希望的 结果。这些调节将延长锡膏活性剂寿命，减 少锡膏的氧化暴露，改善熔湿能力。
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℃到峰值温度215(± 5)℃持续3.5~4分钟。冷却速率应控制在每秒 4℃。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
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。
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℃。
SMT回流焊的温度曲线
電子產業之所以能夠蓬勃發展，表面貼焊技術(SMT, Surface MountTechnology)的發明及精進佔有極大程度的貢獻。
而回焊(Reflow)又是表面貼焊技術中最重要的技術之一。
這裡我們就試著來解釋一下回焊的一些技術與溫度設定的問題。
▲ Ramp-Soak-Spike(RSS)典型馬鞍式回流焊溫度曲線 ▲ Ramp-To-Spike(RTS) 斜升式回流焊溫度曲線電路板組裝的回流焊溫度曲線(reflow profile)共包括了預熱(pre-heat)、吸熱(Soak)、回焊(Reflow)和冷卻(Cooling)等四個大區塊，以下為個人的心得整理，如果有誤也請各位先進不吝指教。
預熱區(Pre-heat zone)預熱區通常是指由溫度由常溫升高至150°C 左右的區域﹐在這個區域﹐溫度緩升（又稱一次昇溫）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BGA 、IO 連接器零件）緩緩升溫﹐為適應後面的高溫預作準備。
但PCB 表面的零件大小不一﹐焊墊/焊盤連接銅箔面積也不同，其吸熱裎度也不一，為了避免零件內外或不同零件間有溫度不均勻的現象發生﹐以致零件變形，所以預熱區升溫的速度通常控制在1.5°C ～3°C/sec 之間。
預熱區均勻加熱的另一目的，是要使錫膏中的溶劑可以適度緩慢的揮發並活化助焊劑，因為大部分助焊劑的活化溫度大約落在150°C上下。
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，它可以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受熱不均而產生變形(Warpage)、空洞或IC晶片損壞﹐同時錫膏中的溶劑揮發太快﹐也會導致錫膏塌陷產生的危險。
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。
回流焊温度与温度曲线设置规范
回流焊温度与温度曲线设置规范
1目的
1.1指导技术人员正确设置温度
2 范围
2.1本司SMT技术人员适用
2.2本司回流焊适用
3 内容
3.1设定原则:根据锡膏、胶水供应商所提供有关锡膏、胶水的温度曲线图与性
能数据等资料作为参考,以实际生产产品不同适当设定各温区温度;
3.2设定温度依据测试温度为准,若不合格需做相应修改后再测试,直到合格为
止;
3.3无特殊要求下,本司回流焊温度曲线应符合如下条件：
3.3.1 无铅锡膏(一般以Sn96 /Ag3.5/Cu0.5、Sn96.5/ Ag3/ Cu0.5、、Sn96.5/
Ag3.5为准);
150℃-190℃之时间段为: 60ses-120ses
高于220℃之时间段为: 30 ses-90 ses;
峰值温度为:235℃~255℃
3.32胶水:130℃~155℃之间保持时间为:120 ses-180 ses
3.4我公司回流焊显示器实际温度与设置温度相差5℃以上(不含5℃)时为异常,
此时不可使用回流焊.
4 温度测试
4．1 每个班次需对运行中的回流炉进行一次温度测量确认，如有转线之机型重新设置温度曲线后需要再次测量温度达到合格。
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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
4.3.1根据工程师制定的温度制程界限,炉温测试技术员基于不同的回流炉结构
先行预设定各区炉温
,以达到温度制程要求.
4.3.2将测温板上的热电偶依次插入测试仪的插孔内.戴上保护套，同时注意空
气线必须插入第一插孔内。
4.3.3
炉温设定后,待回流炉绿灯正常亮起后，方可以用测温板进行测试。
4.3.4将测温板及测试仪小心的放入回流焊的传送带或链条上，并打开测试仪的
电源及记录数据开关，进板方式应与所生产的板子相同。
4.3.5
测试完成后,
在出板端取出测试仪。
4.3.6
在电脑端读出温度曲线,检查曲线是否在合理的制程范围内,否则技术员需
要继续调试各区温度,直到测量出符合制程界限的温度曲线。
4.4数据收集
4.4.1 如图打开电脑KIC 测温程序。
并检查锡膏制程是否OK.
4.4.2 输入相关信息包括炉温、温区、链速、测试通道等。
4.4.3根据提示连接测温仪，开始读取数据。
选取测试通道
连接
4.4.4根据温度曲线要求分析数据，并将符合规定的温度曲线打印出来，以便存
档.
4.4.5填写《温度曲线确认表》，并有ME、IPQC共同确认OK后张贴在回流炉
上。
4.5炉后检查
检查在此温度设置下的基板过炉后焊接情况，根据此焊接良率来确认此设定范
围及炉温参数设定的合理性。
4.6测试频率
回流焊的温度曲线由技术员每天测试一次，若换线应重新做，并将正确的温度曲
线图打印，填写相应的《温度曲线确认表》。
4.7注意事项:
4.7.1如客户有要求需测量IC/QFP温度时，要将热电偶线引接在IC的引脚上。
4.7.2如客户有要求需测量BGA温度时，需在测试板正面的BGA焊盘处位置上的
钻一个孔,直至反面，把热电偶线从测试板反面插入焊接到BGA的焊点
上，同时将整个BGA焊接在测试板上。
4.7.3如需测量手焊元件温度时，要将热电偶线从正面穿过焊孔，伸出测试板的
长度为1.5-2mm以便接触到锡波。
4.8健康安全: 在测试的过程中注意安全，防止高温烫伤。
5.0相关附件:
无
6.0相关文件：
无
7.0使用表单：
7.1温度曲线确认表。