如何设定回流焊温度曲线
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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S MT工艺和表面贴装元器件(S MC/SMD)。
因此,焊接过程也就无法避免的大量的使用回流焊机(reflow solderin g)。
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。
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在3~4℃/sec以下进行升温较好。
回流焊八温区标准曲线
回流焊八温区标准曲线
回流焊是一种用于电子元件焊接的工艺,其八温区标准曲线是回流焊温度设置的参考。
以下是回流焊八温区标准曲线的各个阶段:
1.预热阶段
在预热阶段,温度从室温逐渐上升到预热温度。
这个阶段的目的是使回流焊炉内的温度稳定,以确保焊接效果的一致性。
预热阶段通常持续几分钟,并且在这个阶段,元件逐渐加热到足够温度,以便进行下一步操作。
2.浸温阶段
在浸温阶段,温度继续上升到浸温温度。
这个阶段的目的是使元件的焊接部分达到熔点,以便进行焊接操作。
浸温阶段通常持续几秒钟,并且在这个阶段,元件焊接部分会融化并准备好进行焊接。
3.回流阶段
在回流阶段,温度继续上升到回流温度。
这个阶段的目的是使焊接部分的金属完全熔化并形成焊点。
回流阶段通常持续几秒钟,并且在这个阶段,元件被放置在回流焊炉中,以形成焊接点。
4.冷却阶段
在冷却阶段,温度逐渐降低到室温。
这个阶段的目的是使焊接部分的金属冷却并固定下来。
冷却阶段通常持续几分钟,并且在这个阶段,元件被取出并放置在冷却架上,以加速冷却过程。
以上是回流焊八温区标准曲线的四个阶段。
在设置回流焊温度时,应该根据具体的元件和焊接需求进行调整,以确保焊接效果的最佳化。
回流焊温度曲线讲解引言回流焊是电子产品制造中常用的一种焊接方法,它通过在高温环境下对焊接点进行加热,使焊膏熔化并与焊接点结合。
回流焊的温度曲线对焊接质量起着重要影响,本文将对回流焊温度曲线进行详细讲解。
回流焊温度曲线回流焊温度曲线通常是一个时间-温度图表,描述了在回流焊过程中焊接区域的温度变化情况。
回流焊温度曲线一般由以下几个阶段组成:预热阶段在回流焊过程开始之前的预热阶段,温度逐渐升高以使电路板和组件适应温度变化并消除一些潜在的热应力。
预热阶段温度通常从室温开始,逐渐升高至大约100°C。
热上升阶段热上升阶段是回流焊过程中温度升高最迅速的阶段,通常称为“热冲击”。
在这个阶段,温度快速上升至最高点,以确保焊接区域达到足够的温度以熔化焊膏。
焊接保持阶段焊接保持阶段是回流焊过程中温度维持在一定水平的阶段,通常在焊接温度的峰值处保持一段时间。
在这个阶段,焊膏完全熔化并与焊接点形成牢固的连接。
冷却阶段冷却阶段是回流焊过程中温度逐渐降低的阶段,焊接区域的温度逐渐接近室温。
冷却速率对焊接质量也有一定影响,过快的冷却可能导致焊接点的冷焊和应力积累。
回流焊温度曲线设计原则设计良好的回流焊温度曲线能够保证焊接质量,提高生产效率和产品可靠性。
以下是一些回流焊温度曲线设计的原则:温度控制回流焊温度曲线的设计应考虑到焊接区域的温度分布,确保所有焊接点达到所需的温度。
控制温度过高可能导致焊接点损坏或电路板变形,而温度过低则会导致焊接不良。
上升速率热上升阶段的速率应根据回流焊设备和焊接材料的规格来确定。
过快的上升速率可能导致焊接区域温度不均匀,增加焊接缺陷的风险。
焊接保持时间焊接保持阶段的时间应根据焊膏的特性和焊接点的要求来确定。
保持时间过短可能导致焊点不够牢固,而保持时间过长可能会造成过度熔化和焊接缺陷。
冷却速率冷却阶段的速率应适中,过快的冷却速率可能引起焊接点冷焊,过慢的冷却速率则可能导致应力积累和焊接不稳定。
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。
bga 回流焊温度曲线一、概述BGA(Ball Grid Array)是一种集成电路封装技术,其具有高密度、低功耗和易散热等特点。
在进行电路板维修或升级时,常常需要使用到BGA回流焊设备对BGA芯片进行焊接。
在焊接过程中,合理的温度曲线设计是保证焊接质量的关键因素之一。
本文将介绍一种适用于BGA的回流焊温度曲线的设计与实现方法。
二、温度曲线设计原则1. 预热阶段:为了使锡膏或助焊剂均匀融化,提高润湿性,应确保足够的加热时间。
2. 升温阶段:应缓慢升高温度,避免瞬间高温导致锡膏飞溅或芯片损坏。
3. 焊接阶段:在此阶段,应保持适当的温度以保证锡膏充分熔化并达到理想润湿效果。
4. 冷却阶段:为防止冷速过快导致虚焊等质量问题,应适当延长冷却时间。
三、温度曲线设定及参数说明1. 起始温度(Top Hot):设置加热开始时的最高温度,通常为250℃-300℃。
2. 恒温时间(Hold Time):在预设的温度下保持的时间,以确保锡膏或助焊剂融化并获得良好的润湿效果。
根据具体情况,一般建议在20-60秒之间选择合适的值。
3. 降温速度(Cool Down Rate):降温过程的速率控制,以防止因温度骤降导致的冷缩应力造成芯片损伤。
一般来说,应在每分钟下降约5℃左右为宜。
4. 冷却时间(Cooldown time):整个焊接过程结束后,PCB板的冷却时间,应根据实际情况进行调整,以防止焊接后由于热胀冷缩引起的不良后果。
四、实验结果与分析通过实际操作与测试,我们发现按照上述温度曲线设计的焊接工艺能够有效提升焊接质量,减少虚焊、连焊等问题。
同时,我们还观察到了在不同温度段下,锡膏的润湿性能以及芯片的热扩散情况。
这些数据为我们进一步优化温度曲线提供了依据。
五、温度曲线调整与优化在实际操作过程中,我们可能会遇到一些特殊情况,如锡膏过期、环境温湿度变化等。
此时,需要对温度曲线进行适当调整以适应这些变化。
此外,通过定期的测试和实验,我们可以对温度曲线的参数进行调整和优化,以提高焊接质量。
锡膏工艺设定与优化回流焊温度曲线详解锡膏工艺正确设定与优化回流焊温度曲线回流焊温度曲线与制程的匹配是炉后高直通率的保障回流焊是SMT 工艺的核心技术,PCB 上全部的电子元器件通过整体加热一次性焊接完成,电子厂SMT 生产线的质量掌握占确定重量的工作最终都是为了获得优良的焊接质量。
设定好温度曲线,就管好了炉子,这是全部PE 都知道的事。
很多文献与资料都提到回流焊温度曲线的设置。
对于一款产品、炉子、锡膏,如何快速设定回流焊温度曲线?这需要我们对温度曲线的概念和锡膏焊接原理有根本的生疏。
本文以最常用的无铅锡膏Sn96.5Ag3.0Cu0.5 锡银铜合金为例,介绍抱负的回流焊温度曲线设定方案和分析其原理。
如图一:图一SAC305 无铅锡膏回流焊温度曲线图图一所示为典型的SAC305 合金无铅锡膏回流焊温度曲线图。
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。
也可以看做PCB 上测试点的温度在炉子内随着时间变化的过程。
那么,我们把这个曲线分成4 个区域,就得到了PCB 在通过回流焊时某一个区域所经受的时间。
在这里,我们还要说明另一个概念“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确实定值,所得到的值即为“斜率”。
引入斜率的概念是为了表示PCB 受热后升温的速率,它是温度曲线中重要的工艺参数。
图中A、B、C、D 四个区段,分别为定义为A:升温区,B:预热恒温区〔保温区或活化区〕,C:回流焊接区〔焊接区或Reflow 区〕,D:冷却区。
连续深入解析个区段的设置与意义:一.升温区APCB 进入回流焊链条或网带,从室温开头受热到150℃的区域叫做升温区。
升温区的时间设置在60-90 秒,斜率掌握在2-4 之间。
此区域内PCB 板上的元器件温度相对较快的线性上升,锡膏中的低沸点溶剂开头局部挥发。
回流焊温度曲线的设定依据回流焊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受热太决,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,严重时会造成焊膏不熔。
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制板。
设置回流焊温度曲线的依据:1.根据使用焊膏的温度曲线进行设置。
不同金属含量的焊膏有不同的温度曲线,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、是否多层板、尺寸大小进行设置。
3.根据表面组装板搭载元器件的密度、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,根据设备的具体隋况,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(回流)炉和红外(回流)炉有很大区别,红外炉主要是辐射传导,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。
在同一块PCB上由于器件线的要求。
5.根据温度传感器的实际位置确定各温区的设置温度,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。
一般回流焊炉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。
锡膏工艺回流温度曲线的设定与测量引言锡膏工艺回流温度曲线是在表面贴装(SMT)过程中至关重要的一个参数。
正确设定和测量回流温度曲线可以确保焊接过程的质量和可靠性。
本文将介绍锡膏工艺回流温度曲线的设定和测量的方法。
设定回流温度曲线回流温度曲线是一条描述锡膏在回流焊过程中温度变化的曲线。
通过控制回流温度曲线,可以使锡膏达到最佳焊接温度,从而保证焊接质量。
以下是设定回流温度曲线的步骤:1.确定焊接需求:首先需要确定焊接的组件和PCB的要求,例如焊接温度范围、焊接时间等。
2.选择适当的焊接工艺:根据焊接需求选择适当的焊接工艺,例如传统波峰焊、热风炉回流焊等。
3.设定主要参数:根据焊接工艺的要求,设定主要参数,包括预热温度、焊接温度、冷却温度等。
4.设定温度曲线:根据主要参数设定温度曲线,包括升温阶段、保温阶段和冷却阶段的温度变化。
5.优化温度曲线:通过实际焊接测试和观察,逐步调整温度曲线并进行优化,以达到最佳焊接效果。
测量回流温度曲线测量回流温度曲线是验证实际回流温度与设定温度曲线是否一致的过程。
以下是测量回流温度曲线的方法:1.选择合适的测温工具:可以使用红外线温度计、热电偶等测温工具测量焊接过程中的温度变化。
2.放置测温点:根据需要,在PCB上放置测温点,通常放置在焊接组件的附近。
3.记录温度数据:在焊接过程中,使用测温工具记录温度数据,包括升温阶段、保温阶段和冷却阶段的温度变化。
4.分析数据:将记录的温度数据与设定的温度曲线进行比较和分析,确定实际回流温度是否符合要求。
5.调整和优化:根据分析结果,如有需要,进行温度曲线的调整和优化,以达到所需的焊接质量。
结论锡膏工艺回流温度曲线的设定和测量是保证焊接过程质量和可靠性的重要步骤。
通过正确设定和测量回流温度曲线,可以确保焊接温度在合理范围内,从而有效避免焊接缺陷和质量问题的产生。
本文介绍了设定和测量锡膏工艺回流温度曲线的方法,希望对读者在实际操作中有所帮助。
真空回流焊温度曲线设定真空回流焊是一种广泛应用于电子制造业的焊接技术。
它利用真空环境下的高温加热,使焊料迅速熔化,完成电子元件的连接。
为了确保焊接质量和生产效率,正确设置真空回流焊的温度曲线至关重要。
首先,确定正确的预热温度是真空回流焊的关键。
预热温度过低会导致焊接时焊料未完全熔化,焊点连接质量变差;而预热温度过高则可能引发元件的热应力损坏。
因此,建议将预热温度设定在介于80°C至120°C之间,具体数值可根据焊料的熔点和元件的耐热温度确定。
接下来是焊接温度设定。
焊接温度的设置应根据焊料的特性和元件的要求进行调整。
一般情况下,焊料的熔点在220°C至260°C之间,建议将焊接温度设定在250°C左右。
同时,还要考虑焊接时间,以确保焊料充分熔化和流动,一般焊接时间设置在10秒至30秒之间。
在真空回流焊的过程中,冷却阶段同样重要。
合适的冷却温度能够有效提高焊点的可靠性和耐热性。
建议将冷却温度设定在介于50°C 至80°C之间,以避免因温度过高导致焊点脆化或因温度过低引发热应力。
为了避免温度设定带来的误差,使用高精度温度控制设备是必要的。
这样,我们可以精确控制每个阶段的温度,确保焊接质量和生产效率。
除了温度设定,还有一些其他因素需要考虑。
例如,焊接时的环境湿度应控制在适宜范围,以避免焊点氧化。
此外,焊接前的基板清洁也极为重要,通过去除污垢和氧化层,可以提高焊点的附着力和导电性能。
在实际应用中,不同的电子元件和焊料可能需要微调温度设定参数。
因此,建议在使用真空回流焊技术时,根据具体的情况进行试验和优化,以获得最佳的焊接效果。
总之,真空回流焊温度曲线的设定对焊接质量和生产效率至关重要。
通过合适的预热温度、焊接温度和冷却温度设定,配合高精度的温度控制设备,以及适宜的环境湿度和基板清洁,我们可以实现可靠的焊接连接,提高电子制造的质量和效率。
回焊炉温度曲线设定方法(一)“正确的温度曲线将保证高质量的焊接锡点。
”约翰 . 希罗与约翰 . 马尔波尤夫( 美)在使用表面贴装组件的印刷电路板(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货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,实时传送温度/ 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。
线,它反映了时间变化的曲线,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的认识,该曲线由四个区间组成,即预热区、保温区区、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停留时间以及焊锡膏在各区的变化情况,介绍如下:(胶带固定,但效果没有直接焊接的效果好。
偶。
电偶数量越多,其对了解面。
看一看有几个温区,有几块发热体,是否独立控温。
热电偶放置在何处。
热风的形成与特点,是否构成温区内循环,风速是否可调节。
每个加热区的长度以及加热温区的总长度。
目前使用的红外回流炉,一般有四个温区,每个加热区有上下独立发热体。
热风循环系统各不相同,但基本上能保持各温区独立循环。
通常第一温区为预热区,第二、三温区为保温区,第四温区为回流区,冷却温区为炉外强制冷风,近几图3 BGA温度测试点的选择类炉子其温区相应增多,以至出现八温区以上的回流炉。
随着温区的增多,其温度曲线的轮廓与炉子的温度设置将更加接近,这将会方便于炉温的调节。
但随着炉子温区增多,在生产能力增加的同时其能耗增大、费用增多。
5、炉子的带速:设定温度曲线的第一个考虑的参数是传输带的速度设定,故应首先测量炉子的加热区总长度,再根据所加工的SMA 尺寸大小、元器件多少以及元器件大小或热容量的大小决定SMA 在加热区所运行的时间。
正如前节所说,理想炉温曲线所需的焊接时间约为3-5分钟,因此不难看出有了加热区的长度,以及所需时间,就可以方便地计算出回流炉运行速度。
各区温度设定:接下来必须设定各个区的温度,通常回流炉仪表显示的温度仅代表各加热器内热电偶所处位置的温度,并不等于SMA 经过该温区时其板面上的温度。
如果热电偶越靠近加热源,显示温度会明显高于相应的区间温度,热电偶越靠近PCB 的运行信道,显示温度将越能反应区间温度,因此可打开回流炉上盖了解热电偶所设定的位置。
回流焊温度曲线的设定方法作者:宋嘉宁部门:移动通信事业部在单板组装工艺中,回流焊温度曲线的设置至关重要,直接影响元器件的焊接质量。
设置过程中需要对回流焊温度曲线进行测试,一般采用能随PCB板一同进入炉膛内的炉温测试仪进行测试,测量采用K型热电偶(依测量温度范围及精度而采用不同材质制成各种类型热电偶),偶丝直径0.1~0.3mm为宜,测试后将炉温测试仪数据导入PC专用测试软件,进行曲线数据分析处理,打印出PCB 组件温度曲线。
首先,需要了解影响回流焊温度的因素。
一、锡膏:不同金属含量的锡膏温度要求也有所不同;二、PCB板:材质、层数、尺寸、厚度等均会影响回流焊温度;三、元器件的封装形式、尺寸以及在PCB板上的分布情况;四、回流焊设备的加热方式、温区数量、排风量等性能;其次,在锡膏厂商推荐的温度曲线的基础上,结合元器件厂商,尤其BGA 类器件生产厂商推荐的温度曲线,综合考虑,初步拟定温度曲线XG0;这个过程,需要注意非气密性封装器件的最高耐温,如果耐温低于235℃,一般情况下需要跳过炉后手工焊接。
最后,用炉温测试仪进行测量和调整,反复测量调整,直至最终的温度曲线满足产品的质量要求。
在此过程中,注意热电偶的位置,通常情况下,PCB板的四角和中心位置要固定热电偶,另外最重或最大的BGA器件下面也要固定热电偶。
其他注意事项:a. 将测试板与炉温测试仪一起放入炉膛时,注意炉温测试仪距离待测试PCB板距离在100mm以上,以免热量干扰。
b. 相关实验数据表明:回流焊炉在开机30mim后才能达到炉体热平衡,因此要求在开启炉子至少运行30mim后才可进行温度曲线的测试及生产。
c. 温度曲线图打印出来后依预热的温度时间,回流焊峰值温度,回流焊时间以及升降温速率等综合考虑调整设备至满足温度曲线要求,因测试点热容量的不同以及表征回流焊炉性能的温度不均匀性因素,几个测试点温度曲线将会存在一定差异。
d. 温度曲线的记录:除打印出的温度曲线外,要表明各参数要求的范围及实际值;设备的设定值;测试点位置分布及测试板投入方向以及测定时间及结果判定等。
回流焊温度曲线设定详解回流焊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。
广晟德为大家分享以最为常用的 RSS曲线为例介绍一下炉温曲线的设定方法。
一、回流焊链速的设定:设定回流焊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。
二、回流焊温区温度的设定:一个完整的 RSS 炉温曲线包括四个温区分别为:回流焊预热区: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。
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。
三:回流区
回流区的温度最高,SMA进入该区域后迅速升温,并超出熔点30—40度,即板面温度瞬间达到215-
225度,(此温度又称之为峰值温度)时间约为5—10/S 在回流区焊膏很快融化,并迅速湿润焊盘,随着
温度的进一步提高,焊料表面张力降低。
焊料爬至元件引脚的一定高度。
形成一个(弯月面)从微观上看:此时焊料中的锡与焊盘上的铜或金属由于扩散作用而形成金属间的化合物,SMA在回流区停留时间过长或
温度过高会造成PCB板面发黄/起泡/元件的损坏/如果温度设定正确:PCB的色质保持原貌。
焊点光亮。
在回流区,锡膏融化后产生的表面张力能适应的校正由贴片过程中引起的元件引脚偏移。
但也会由于焊盘
设计不正确引起多种焊接缺陷,回流区的升温率应该控制在2。
5度---3度/S 一般应该在25-30/S内达
到峰值。
温度过低。
焊料虽然融化,但流动性差,焊料不能充分的湿润,故造成假焊及泠焊
四:泠却区
SMA运行到泠却区后,焊点迅速降温。
焊料凝固。
焊点迅速泠却。
表面连续呈弯月形通常泠却的方法
是在回流焊出口处安装风扇。
强制泠却。
并采用水泠或风泠,理想的泠却温度曲线同回流区升温曲线呈镜
像关系(对称分布)
图一(无铅温度曲线)
无铅温度分析:
无铅锡膏的熔点是217度,常见的无铅锡膏的成份为:Sn/Ag/Gu 其比率是:96.5/3.0/0.5 如图(一)所示:
预热区
预热区升温到175度,时间为100S左右,由此可得预热区的升温率(由于本测试仪是采用在线测试,所以从0—46S这段时间还没有进入预热区,时间146-46=100S,由于室温为26度175-26=149度升温率为;149度/100S=1.49度/S)
恒温区
恒温区的最高温度是200度左右,时间为80S,最高温度和最低温度差25度
回流区
回流区的最高温度是245度,最低温度为200度,达到峰值的时间大概是35/S左右回流区的升温率为:45度/35S=1.3度/S 按照(如何正确的设定温度曲线)可知:此温度曲线达到
峰值的时间太长。
整个回流的时间大概是60S
泠却区
泠却区的时间为100S左右,温度由245度降到45度左右,泠却的速度为:245度—45度=200度
/100S=2度/S
图二(无铅温度曲线)
如图(二)所示:
泠却温度曲线没有同回流区升温曲线呈镜像关系(对称分布)所以上图并非为理想标准曲线
图(三)理想标准温度曲线(黑线)
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