SMT技术中再流焊工艺及温度曲线的研究
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IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线指南(再流焊和波峰焊)简介本文档旨在为电子制造行业提供IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线指南,以辅助再流焊和波峰焊工艺的温度控制。
IPC-7530A-2023标准为该行业制定的一项技术指南,提供了与温度曲线相关的要求和建议。
背景再流焊和波峰焊是电子制造过程中常用的焊接工艺,用于将电子元件连接到印刷电路板(PCB)上。
为了保证焊接质量和可靠性,温度是一个关键的控制参数。
IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线指南旨在提供标准化的温度曲线要求,以确保焊接过程中的温度控制符合工艺要求。
温度曲线要求根据IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线指南,再流焊和波峰焊的温度曲线应符合以下要求:1.Preheat阶段:在焊接过程之前,需要进行预热。
预热温度应根据PCB和焊接材料的要求进行调整,通常在80°C至120°C之间。
预热时间应足够长,以确保整个PCB和焊接区域达到预定温度。
Preheat阶段:- 温度范围:80°C至120°C- 时间:根据PCB和焊接材料要求调整2.焊接阶段:焊接阶段是再流焊和波峰焊的主要工艺阶段。
在该阶段,焊接区域需要达到特定的温度范围。
IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线指南提供了一个标准温度曲线范围,以确保焊接的可靠性和一致性。
焊接阶段:- 温度范围:根据IPC-7530A-2023标准提供的曲线范围3.Cooling阶段:焊接完成后,需要进行冷却以稳定焊点。
冷却时间和速度应根据焊接材料的要求进行调整。
Cooling阶段:- 冷却时间:根据焊接材料要求调整- 冷却速度:根据焊接材料要求调整IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线示例下面是一个示例的IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线,用于再流焊和波峰焊:温度曲线示例:- Preheat阶段:- 温度范围:100°C- 时间:60秒- 焊接阶段:- 温度范围:235°C至245°C- Cooling阶段:- 冷却时间:30秒- 冷却速度:根据焊接材料要求调整以上示例仅供参考,具体的温度曲线应根据实际情况和生产要求进行调整。
回流炉工艺的测试步骤及温度曲线的分段介绍回流炉工艺是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料,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。
回流炉是SMT (表面贴装技术)最后一个关键工序,是一个实时过程控制,其过程变化比较复杂,涉及许多工艺参数,其中温度曲线的设置最为重要,直接决定回流焊接质量。
测试步骤:1)选取能代表SMA组件上温度变化的测试点,一般至少应选取三点,这三点应反映出表面组装组件上温度最高、最低、中间部位上的温度变化。
再流焊机所用传送方式的不同有时会影响最高、最低部位的分布情况,这点应根据具体炉子情况具体考虑。
对于网带式传送的再流焊机表面组装件上最高温度部位一般在SMA与传送方向相垂直的无元件的边缘中心处,最低温度部位一般在SMA靠近中心部位的大型元器件处(如PLCC)。
2)用高温焊料、贴片胶或高温胶带纸将温度采集器上的热电偶测量头分别固定到SMA组件上已选定的测试点部位,再用高温胶带把热电偶丝固定,以免因热电偶丝的移动影响测量数据,采用焊接办法固定热电偶测试点,注意各测试点焊料量尽量小和均匀。
3)将被测的SMA组件连同温度采集器一同置于再流焊机入口处的传送链/网带上,随着传送链/网带的运行,将完成一个测试过程。
注意温度采集器距待测的SIMA组件距离应大于100mn。
4)将温度采集器记录的温度曲线显示或打印出来。
由于测试点热容量的不同,通过三个测试点所测的温度曲线形状会略有不同,炉温设定是否合理,可根据三条曲线预热结束时的温度差、焊接峰值温度以及再流时间来考虑。
回流炉的温度曲线分为以下几段:预热:预热是为了使元器件在焊接时所受的热冲击最小。
元器件一般能忍受的温度变化速率为4℃/SEC以下,因此预热阶段升温速率一般控制在1℃/SEC~3℃/SEC,同时温升太快会造成焊料溅出。
第五部分SMT工艺技术改进通孔元件再流焊工艺及部分问题解决方案实例顾霭云•工艺改进不仅给企业带来生产效率和质量,同时带来工艺技术水平的不断提高和进步。
通孔元件再流焊工艺部分问题解决方案实例是工艺优化和技术改进的实例内容1. 通孔元件再流焊工艺2.部分问题解决方案实例•通孔元件再流焊工艺(paste-in-hole)•把引脚插入填满焊膏的插装孔中,并用回流法焊接。
可以替代波峰焊、选择性波峰焊、自动焊接机器人、手工焊。
通孔元件再流焊工艺•目前绝大多数PCB上通孔元件的比例只占元件总数的10~5%以下,采用波峰焊、选择性波峰焊、自动焊接机器人、手工焊以及压接等方法的组装费用远远超过该比例,而且组装质量也不如再流焊。
因此通孔元件再流焊技术日渐流行。
1. 通孔元件采用再流焊工艺的优点(与波峰焊相比)a 可靠性高,焊接质量好,不良比率DPPM可低于20。
b 虚焊、桥接等焊接缺陷少,修板的工作量减少。
C 无锡渣的问题,PCB板面干净,外观明显比波峰焊好。
机器为全封闭式,干净,生产车间里无异味。
d 简化工序,节省流程时间,节省材料,设备管理及保养简单,使操作和管理都简单化了。
e 降低成本,增加效益(厂房、设备、人员)。
与波峰焊相比的缺点(1) 焊膏的价格成本相对波峰焊的锡条较高。
(2) 有些工艺需要专用模板、专用印刷设备和回流炉,价格较贵。
而且不适合多个不同的PCBA产品同时生产。
(3) 传统回流炉可能会损坏不耐高温的元件。
在选择元件时,特别注意塑胶元件,如电位器、铝电解电容等可能由于高温而损坏。
(如果采用专用回流炉,元件表面最高温度可以控制在120~150℃。
因此一般的电解电容,连接器等都无问题)2. 通孔元件采用再流焊工艺的适用范围• a 大部分SMC/SMD,少量(10~5%以下)THC的产品。
• b 要求THC能经受再流焊炉的热冲击,例如线圈、连接器、屏蔽等。
有铅焊接时要求元件体耐温240℃,无铅要求260℃以上。
再流焊工艺控制
再流焊的工艺曲线设臵,由温度、速度和气氛三要素所决定,典型的再流焊曲线由以下几个区域所组成:
预热区:使基板尽快加热、控制升温速率在适当的范围,过快会产生热冲击,使基板和元器件受损,过慢则会使助焊剂的活性作用减弱。
保温区:有两个功能:一是控制合适的时间与温度(可以维持恒定温度也可以有一定的升温速率)、使基板上不同大小的元器件温度趋于均匀,使得进入再流区时不会因各元器件温度不均匀而产生不良焊接;其二是充分发挥助焊剂的活性作用,去除焊盘及元器件上的氧化物。
需要根据加工产品的情况与焊膏特点作出调整。
再流区:在该温区温度快速升至再流焊所需要的温度(一般高于焊料熔点温度20℃~50℃),峰值温度覆盖区小且左右对称、时间短。
如采用铅锡类焊料时,超过200℃的温度范围内时间约在30秒左右。
而从保温去到达再流温度这一段斜坡区有时也称再预热区。
冷却区:在这一区段,熔融状焊料已充分浸润被焊接导体表面,应快速进行冷却。
这样将有助控制光亮,饱满的焊点外形与低的接触角。
缓慢冷却会导致更多的分解物溶入焊料,产生灰暗的焊点,甚至减弱焊点的结合力。
冷却段的降温至75℃即可,一般不需强制冷却。
再流焊温度曲线的设定,不是一成不变的,需要根据焊膏类型、性能、PCB组成、生产节拍、元件数量类别、设备特点决定的。
温度曲线设臵不恰当,焊膏经过回流焊后,也会产生虚焊、空焊、短路和锡珠等现象。
但前段工艺的不足也有可能造成这些现象。