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。

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。

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
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。

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。

回流焊PCB温度曲线讲解回流焊是一种常用的电子组装工艺，用于将电子元件焊接到印刷电路板（PCB）上。

在回流焊过程中，PCB需要经历一系列的温度变化，以确保焊点可靠连接。

下面将讲解回流焊温度曲线的各个阶段及其作用。

1. 预热阶段（Preheat Stage）：回流焊过程开始时，PCB需要从室温逐渐升温至预定温度。

预热阶段的作用是除去PCB上的水分和挥发性有机物，以避免在焊接过程中产生气泡和蒸汽。

通常，预热温度为100°C至150°C，持续时间为1至2分钟。

2. 热液相预热阶段（Thermal Soak Stage）：在预热阶段后，PCB会继续加热至更高的温度，通常为150°C至200°C。

这一阶段的目的是让整个PCB均匀达到焊接温度，以减少焊接过程中的热应力。

热液相预热阶段的持续时间通常为1至4分钟。

3. 焊接阶段（Reflow Stage）：当PCB达到焊接温度时，焊膏开始熔化，将电子元件与PCB焊接在一起。

焊接温度通常为220°C至245°C，具体取决于焊膏的特性。

焊接阶段的持续时间通常为1至3分钟。

4. 冷却阶段（Cooling Stage）：焊接完成后，PCB需要冷却到室温，以确保焊点的稳定性。

冷却阶段通常使用强制风冷却或自然冷却。

冷却时间因焊接设备和PCB的尺寸而异，一般为1至5分钟。

回流焊温度曲线中的每个阶段都有其特定的温度和时间要求，这是为了保证焊接质量和工艺稳定性。

通过控制这些参数，焊接过程中的温度变化可以最小化，从而减少因热应力引起的PCB变形和元件损坏的风险。

总结来说，回流焊温度曲线包括预热阶段、热液相预热阶段、焊接阶段和冷却阶段。

每个阶段都有其特定的温度和时间要求，以确保焊接质量和PCB的稳定性。

通过合理控制回流焊温度曲线，可以提高焊接过程的可靠性和稳定性，从而保证电子产品的性能和可靠性。

回流焊是一种广泛应用于电子制造业的关键工艺，它能够将电子元件精准地焊接到印刷电路板（PCB）上。