SMT温度曲线与焊点的关系
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smt焊接工艺技术指标SMT(表面贴装技术)焊接工艺是电子元器件制造中最常用的一种技术,它具有高度自动化、生产效率高、质量可控等优点。
然而,为了确保SMT焊接质量达到要求,就需要严格控制焊接工艺中的一些关键技术指标。
首先是焊膏的粘度。
焊膏的粘度直接关系到其在印刷过程中的质量表现,过高或过低的粘度都会造成印刷不良。
一般来说,焊膏的粘度应在20-150Pa·S之间。
其次是印刷厚度。
印刷过厚会导致焊膏流动性差,焊点形状不良;印刷过薄则可能损失太多的焊膏,导致焊点的强度不够。
因此,印刷厚度应在100-200μm之间。
第三是SMT元件的精确度。
在SMT焊接过程中,元件的位置精确度对焊接质量至关重要。
常见的精确度指标有元件与焊盘之间的中心偏差、角度偏差等。
一般要求中心偏差控制在0.2mm以内,角度偏差控制在0.1°以内。
接下来是回流焊的温度曲线。
回流焊是将印刷的焊膏通过加热使其熔化,然后再冷却固化。
为了确保焊接的可靠性,需要控制好回流焊的温度曲线。
一般来说,回流焊的升温速率应控制在1-3℃/s之间,峰值温度应根据焊膏的规格来确定,常见的峰值温度为230-260℃,保温时间应在60-90s之间。
此外,还有贴片机的放料精度。
SMT焊接过程中,贴片机放料的精度决定了元件与焊盘之间的精确度。
常用的放料精度指标有X轴、Y轴方向的偏差。
一般要求X轴、Y轴方向的偏差控制在±0.05mm以内。
最后是可靠性测试。
在SMT焊接工艺中,可靠性测试是评估焊接质量是否达到要求的重要指标之一。
常见的可靠性测试有剪切力测试、耐热性测试、振动测试、冷热冲击测试等。
通过可靠性测试,可以评估焊接过程中是否存在缺陷或潜在问题。
综上所述,SMT焊接工艺技术指标是确保SMT焊接质量达到要求的重要因素。
在实际生产中,需要控制好焊膏的粘度、印刷厚度、元件的精确度、回流焊的温度曲线、贴片机的放料精度等。
通过严格控制这些指标,可以保证焊接质量的可靠性和稳定性。
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。
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。
SMT回流焊工艺温控技术分析SMT(表面贴装技术)回流焊工艺是一种常用的电子元器件焊接方法,通过高温加热使焊料熔化并与电路板进行连接。
在整个回流焊工艺中,温度控制是非常关键的一步,直接影响焊接质量和可靠性。
下面将对SMT回流焊工艺的温控技术进行分析。
SMT回流焊工艺的温控技术主要包括温度曲线设计和温度传感器的选择与布置。
一、温度曲线设计温度曲线是指在整个回流焊工艺过程中,焊接区域的温度变化曲线。
良好的温度曲线设计可以保证焊料充分熔化并与电路板有效连接,同时避免过高的温度造成元器件损坏。
温度曲线设计需要考虑到以下几个因素:1. 预热阶段:在焊接之前,需要进行预热阶段以确保元器件和焊料的温度均匀分布,减少热应力。
一般温度曲线设计中会包含一个缓慢升温的阶段,使温度逐渐升高并达到预定的温度。
2. 熔化阶段:在达到预定温度后,焊料开始熔化。
这个过程需要保持较高的温度并保证焊料充分润湿焊接区域。
常见的温度曲线中会设置一个峰值温度来控制焊料的熔化。
3. 冷却阶段:焊接结束后,需要将焊接区域迅速冷却。
合理的冷却速度可以减少组织变化和应力积累,提高焊点的可靠性。
二、温度传感器的选择与布置温度传感器的选择与布置对于温控技术的准确性和稳定性都起到重要作用。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和红外线传感器。
1. 热电偶:热电偶是测量温度最常用的传感器之一,具有响应速度快、精度高的特点。
它适用于在高温环境中进行温度测量。
在回流焊工艺中,热电偶可以直接接触焊接区域进行温度测量,并将数据反馈给温度控制系统进行调节。
2. 热敏电阻:热敏电阻是一种随温度变化而改变阻值的传感器,它可以通过测量电阻值的变化来获得温度信息。
热敏电阻可以放置在焊接区域附近进行温度测量,可以用来监测焊接过程中的温度变化。
3. 红外线传感器:红外线传感器可以通过测量焊接区域的辐射热量来获得温度信息。
它具有非接触测温、快速测量的特点,适用于焊接区域较大或无法直接接触的情况下进行温度测量。
焊缝温度曲线焊接温度曲线是指熔焊时,焊件各部分温度随时间变化的曲线。
焊接过程:在焊接过程中需要使用助焊剂清除焊件表面氧化物,焊膏的熔融、流动与焊膏冷却凝固。
回流焊接完成后的快速冷却有助于得到一个明亮的焊点,缓慢冷却的话很容易会导致其PAD的更多分解物进入锡中,产生一些灰暗毛躁的焊点,甚至还会引起沾锡不良和弱焊点结合力等后果,一般来讲冷却区降温的速率在-4摄氏度以内,冷却温度至75摄氏度即可,一般情况下也都需要使用冷却风扇对其进行强行冷却处理。
通过焊接温度场分区处理,可以获得整个温度场分布,检测时间在0.5s之内,温度范围为800℃-1400℃ ,单个区域检测时间小于0.15s,满足焊接温度场实时检测及控制要求。
焊接温度控制:熔池温度,直接影响焊接质量,熔池温度高、熔池较大、铁水流动性好,易于熔合,但过高时,铁水易下淌,单面焊双面成形的背面易烧穿,形成焊瘤,成形也难控制,且接头塑性下降,弯曲易开裂。
熔池温度低时,熔池较小,铁水较暗,流动性差,易产生未焊透,未熔合,夹渣等缺陷。
焊接方法:焊接技术主要应用在金属母材上,常用的有电弧焊,氩弧焊,CO2保护焊,氧气-乙炔焊,激光焊接,电渣压力焊等多种,塑料等非金属材料亦可进行焊接。
金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。
熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。
熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。
常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。
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)。