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回流焊的温度曲线

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回流焊 - 回流焊的温度曲线

通过对回流焊温度曲线的分段描述，理解焊膏各成分在回流炉中不同阶段所发生的变化，给出获得最佳温度曲线的一些基本数据，并分析不良温度曲线可能造成的回流焊接缺陷。

在SMT生产流程中，回流炉参数设置的好坏是影响焊接质量的关键，通过温度曲线，可以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。为充分理解焊膏在回流焊接的不同阶段会发生什么，产生的温度分布对焊膏组成成分的影响，以下先介绍焊膏的组成成分及其特性，再介绍获得温度曲线的方法，然后对温度曲线进行较为详细的分段简析，最后列表分析不良温度曲线可能造成的回流焊接缺陷。

(1)冷却段

这一段焊膏中的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被焊接表面，快速度地冷却会得到明亮的焊点并有好的外形及低的接触角度，缓慢冷却会使板材溶于焊锡中，而生成灰暗和毛糙的焊点，并可能引起沾锡不良和减弱焊点结合力。

(2)回流焊接段

这一段把电路板带入铅锡粉末熔点之上，让铅锡粉末微粒结合成一个锡球并让被焊金属表面充分润湿。结合和润湿是在助焊剂帮助下进行的，温度越高助焊剂效率越高，粘度及表面张力则随温度的升高而下降，这促使焊锡更快地湿润。但过高的温度可能使板子承受热损伤，并可能引起铅锡粉末再氧化加速、焊膏残留物烧焦、板子变色、元件失去功能等问题，而过低的温度会使助焊剂效率低下，可能使铅锡粉末处于非焊接状态而增加生焊、虚焊发生的机率，因此应找到理想的峰值与时间的最佳结合，一般应使曲线的尖端区覆盖面积最小。曲线的峰值一般为210℃－230℃，达到峰值温度的持续时间为3－5秒，超过铅锡合金熔点温度183℃的持续时间维持在20－30秒之间。

(3)保温段

溶剂的沸点在125－150℃之间，从保温段开始溶剂将不断蒸发，树脂或松香在70－100℃开始软化和流动，一旦熔化，树脂或松香能在被焊表面迅速扩散，溶解于其中的活性剂随之流动并与铅锡粉末的表面氧化物进行反应，以确保铅锡粉末在焊接段熔焊时是清洁的。保温段的更主要目的是保证电路板上的全部元件在进入焊接段之前达到相同的温度，电路板上的元件吸热能力通常有很大差别，有时需延长保温周期，但是太长的保温周期可能导致助焊剂的丧失，以致在熔焊区无法充分的结合与润湿，减弱焊膏的上锡能力，太快的温度上升速率会导致溶剂的快速气化，可能引起吹孔、锡珠等缺陷，而过短的保温周期又无法使活性剂充分发挥功效，也可能造成整个电路板预热温度的不平衡，从而导致不沾锡、焊后断开、焊点空洞等缺陷，所以应根据电路板的设计情况及回流炉的对流加热能力来决定保温周期的长短及温度值。一般保温段的温度在100－160℃之间,上升的速率低于每秒2度，并在150℃左右有一个0.5－1分钟左右的平台有助于把焊接段的尖端区域降低到最小。

(4)预热段

该段的目的是把室温的电路板尽快加热，但快速的加热不能快到板子或零件的损坏及导致助焊剂中溶剂的丧失，通常的加热速率为1－3℃/秒。

在实际生产中，并不能要求所选择每一点的曲线均达到较为理想的情况，有时由于元件密度、所承受的最高温度的不同及热特性的具大差异或由于板材的不同及回流炉能力的限制，会导致有些点的温度曲线无法满足要求，这时必须综合各元件对整个电路板功能的影响而选择最为有利的回流参数。

回流焊 - 回流焊解决方案

【系统概述】

回流焊又称“再流焊”或“再流焊机”或“回流炉”（Reflow Oven）,它是通过提供一种加热环境，使焊锡膏受热融化从而让表面贴装元器件和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起的设备。根据技术的发展分为：气相回流焊、红外回流焊、远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。另外根据焊接特殊的需要，含有充氮的回流焊炉。目前比较流行和实用的大多是远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。根据形状可以分为台式回流焊炉和立式回流焊炉，简要介绍这两种。

1、台式回流焊炉

台式设备适合中小批量的PCB组装生产，性能稳定、价格经济（大约在4-8万人民币之间），国内私营企业及部分国营单位用的较多。

2、立式回流焊炉

立式备型号较多，适合各种不同需求用户的PCB组装生产。设备高中低档都有，性能也相差较多，价格也高低不等（大约在8-80万人民币之间）。国内研究所、外企、知名企业用的较多。

本回流焊解决方案是广东某设备有限公司采用研祥“EVOC”工控机及其有关自动化板卡所组成IPC＋SSR的氮气保护无铅EP系列热风台式回流焊机。该系统使用独特的小循环设计，使每个温区独立热风循环加热。电脑分析资料库,可存储客户所有的资料,并配有不同的温度曲线图,使温度设定资料以供参考，可以实现全自动检测功能,能自动检测链条运作情况,及超高低温声光报警功能。经过测试该系统运行稳定可靠，得到用户的一致好评；该系统还可以应用于工业过程控制等领域。

【系统构成】

1、系统需要一个控制中心

功能：

◆监视整个回流焊工作机的工作情况。

◆进行常规的设置和控制操作。

◆执行管理功能，负责全部工作部分的调度、分配、安排，使其良好运行。

2、整个系统所完成的任务

◆进行常规或是预定的监控功能；如：温度检测、调节与控制，传输速度、方向的检测与控制等功能。

◆全自动检测功能，能自动超高低温声光报警功能。 ◆直接快速的达到控制及分析功能。

◆系统采用双面供温技术，减小PCB板弯曲变形现象，对温度控制精度要求高。

3、系统主要需求

◆开关量反馈的输入通道（信号采集）

◆开关量的输出通道（控制SSR）

◆串口输出控制变频器（控制传输带的速度）

◆模拟量的输出（控制热风机、实现温控）

◆模拟量的输入（热电偶信号输入）

【系统设计】

为实现上述所有功能，并且希望得到整个控制系统的高可靠性、高稳定性、强抗干扰能力的综合效果，最终选择了研祥公司“EVOC”工控机加自动化板卡，组成IPC＋SSR系统，实现回流焊中所有温度检测与控制、机械传输方向与速度控制、温度报警、N2浓度检测等参数控制。整个系统的系统结构图如下图所示：

系统结构图

【系统配置】

名称 型号 数量 说明

工控机 FSC－1621VD/IPC－6114P4/ IPC－810 1 系统控制中心

采集卡 PCL－836（A） 1 计数器用

采集卡 PCL－726 1 输出模拟控制信号、信号I/O

采集卡 PCL－734 1 隔离DO控制SSR

采集卡 PCL－812PG 2 信号采集、A/D转换与控制

端子板 PCLD－789D 1 热电偶采集信号输入

【系统特点】

◆整个系统均采用研祥一家的工控设备，体现了很好的稳定性和兼容性、可靠性、以及提高了整个系统的抗干扰性，使系统能够良好运行。

◆系统对温度控制采用进行全方位的动态恒温储能板装置，减小温区中的温差效应；同时使用双面供温技术，可以减小并防止PCB板弯曲变形现象。

◆系统具有全自动检测功能，能自动检测链条运作情况，及超高低温声光报警功能。 ◆系统采用进口N2流量计，通过数据采集与控制卡，可以保证精确对N2浓度的控制。

◆系统具有电脑分析资料库，可存储客户所有的资料，并配有不同的温度曲线图。

◆ 该系统得到了成功应用，又是研祥产品在智能设备中成功应用的又一例。

【系统相关产品详细介绍】

1、FSC－1621VD嵌入式CPU卡

FSC-1621VD采用 Socket 370主流架构，支持最新133MHz FSB的处理器，内置AGP显示控制器，8MB独立显存支持3D/2D图形加速；板上带有ISA总线高驱动,最大驱动能力高达64mA，PCI IDE接口支持ATA-66；具有串口15000V静电保护。 FSC-1621VD是一款高性能的全长工业主板,配合EVOC多款工业机箱可广泛应用于网络、视频、交通、银行等各行业。

产品规格：

总线类型

- PICMG PCI/ISA总线

处理器

- 支持Socket370结构PPGA Celeron/PIII

系统芯片集

- VIA Pro133,支持66MHz/100MHz/133MHz FSB

系统内存

- 168pin X 2,最大512MB 内存速度与CPU FSB可以不一致

BIOS

- 最新Award Modular PnP6.0 Ver 6.0,

VGA/AGP

- SIS6326 AGP 2X 3D/2D图形加速控制器，8MB显存

ISA驱动

- ISA总线高驱动，最大64mA

PCI IDE

- 双Ultra 33/66 IDE控制器 连接四个IDE设备

IDE控制器

- 扩展Promise ATA100 IDE RAID控制器，可支持ATA100冗余磁盘阵列

USB

- 两个USB

多I/O接口

- W83977 I/O接口芯片，一个FDD接口、一个并口、 二个RS-232 15KV静电保护、一个IrDA红外接口、 一个PS/2 键盘和PS/2鼠标接口

看门狗定时器

- 0～３０秒，16级

硬件监测

- Winbond W83782D系统状态，监测电压、温度、风扇速度 固态盘接口

- M-system DiskOnChip 电子盘

电源

- 5V、12V，支持AT/ATX电源

外形尺寸

- 338mm X 122mm

工作温度

- 0~60℃

相对湿度

- 5%--90%，非凝结

2、PCL－836(A)6通道计数器/定时器卡

PCL－836（A）具有6个独立的16计数器，数字滤波降低噪音，二进制或是BCD计数，可选择中断输入通道，高达10MHz的输入频率；同时具有16个TTL兼容的数字量输入与16个TTL兼容的数字量输出通道；寄存器结构兼容Advantech的PCL－836。

3、PCL－726高级6通道电压/电流输出卡

PCL－726提供6通道的模拟量输出，16通道数字量输入和16通道数字量输出，适用于IBM个人计算机和兼容机。它是为工业控制应用的恶劣环境中要求12位分辨率的模拟输出而设计的。它设计紧凑，板上的元件都是SMT类型，提高了卡的可靠性和质量。

4、PCL－734隔离数字量输出卡

PCL－734是32通道隔离数字量输出卡，最高频率10KHz，高驱动能力，1000VDC隔离电压。宽输出工作范围5－40VDC。

5、PCL－812PG加强型多功能数据采集卡

产品特性：

12位模拟输入分辨率

最高至100KHz A/D采样速率

16路单端

双极性输入信号

可编程选择增益

芯片带彩样/保持

2个12位单片集成电路多通道模拟输出

16路数字输入/输出通道

3个独立的可编程16位递减计数器

3种A/D触发模式: 软件触发,可编程定时触发和外部缓冲触发

DC-DC积分转换器提供稳定的模拟电源

AT总线, 带9级IRQ

37芯D型接口，紧凑型半长PCB

6、PCLD－789D热电偶输入端子板

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回流焊炉温曲线计算cpk

回流焊炉温曲线计算cpk

回流焊炉温曲线计算cpk

回流焊炉温曲线计算CPK（Concentration Process Index）的步骤如下：

确定关键过程参数（CPPs）：回流焊炉温曲线中，关键过程参数包括炉子温度、保温时间、空气流量等。

收集数据：收集回流焊炉温曲线的实际数据，包括实际温度、时间等。

绘制温度曲线：将实际数据绘制成回流焊炉温曲线，并确定关键过程参数的控制限。

计算CPK：根据实际数据和控制限，计算每个关键过程参数的CPK。

具体步骤如下：

确定关键过程参数（CPPs）

回流焊炉温曲线中，关键过程参数包括炉子温度、保温时间、空气流量等。这些参数的波动会对回流焊的质量产生影响。

收集数据

收集回流焊炉温曲线的实际数据，包括实际温度、时间等。这些数据可以通过在线监测系统或记录表获得。

绘制温度曲线

将实际数据绘制成回流焊炉温曲线，以便更好地了解回流焊炉温曲线的实际情况。同时，可以根据实际曲线确定关键过程参数的控制限。

计算CPK

根据实际数据和控制限，计算每个关键过程参数的CPK。CPK是过程能力指数，用于评估过程的质量水平。计算CPK需要首先确定过程的质量要求和过程波动的范围，然后计算过程波动的标准差和过程中心值的偏移量，最后根据公式计算CPK。

具体计算方法可以参考相关的统计质量控制（SQC）工具和技术，例如MINITAB等统计软件。

需要注意的是，计算CPK需要充分了解回流焊炉温曲线的实际情况，并且需要定期收集数据和计算CPK，以便及时发现和解决问题，提高回流焊的质量水平。

除了上述的步骤，以下是一些额外的注意事项：

确定控制限：在计算CPK之前，需要确定每个关键过程参数的控制限。控制限是指过程波动的范围，通常以过程中心值加减某个标准

差的值来确定。

校准设备：为了确保回流焊炉温曲线的准确性，需要定期校准设备。校准设备包括对温度传感器进行校准，以确保测量结果的准确性。

培训员工：计算CPK需要统计技术和专业知识，因此需要对员工进行培训，以便他们能够理解和掌握相关的技术和方法。

bga回流焊温度曲线

bga回流焊温度曲线

第 1 页 共 2 页 bga回流焊温度曲线

【实用版】

目录

一、BGA 回流焊温度曲线概述

二、BGA 回流焊温度曲线的影响因素

三、BGA 回流焊温度曲线的优化方法

四、结论

正文

一、BGA 回流焊温度曲线概述

BGA（球栅阵列）回流焊是一种广泛应用于微电子领域的焊接技术，其核心是将焊料通过加热的方式融化，使芯片与电路板之间的连接更加牢固。回流焊温度曲线是描述焊接过程中温度变化的曲线，对于保证焊接质量具有重要意义。

二、BGA 回流焊温度曲线的影响因素

1.焊接设备：不同类型的焊接设备，其加热方式和温度控制能力有所差异，会影响回流焊温度曲线的形状。

2.焊料类型：焊料的熔点、润湿性等性能参数会影响回流焊温度曲线的制定。

3.芯片与电路板：芯片与电路板的尺寸、厚度、材质等参数会影响回流焊温度曲线的制定。

4.焊接工艺参数：焊接时间、预热时间、焊接温度等参数会影响回流焊温度曲线的形状。

三、BGA 回流焊温度曲线的优化方法

1.选择合适的焊接设备：根据实际生产需求，选择具有良好温度控制 第 2 页 共 2 页 能力和稳定性的焊接设备。

2.选择合适的焊料：根据芯片与电路板的性能参数，选择具有良好熔点匹配和润湿性的焊料。

3.合理设置焊接工艺参数：通过试验和经验积累，优化焊接时间、预热时间、焊接温度等参数，以获得理想的回流焊温度曲线。

4.实时监测与调整：在生产过程中，对回流焊温度曲线进行实时监测，并根据实际情况进行调整，以保证焊接质量。

四、结论

BGA 回流焊温度曲线对于保证焊接质量具有重要意义，其影响因素包括焊接设备、焊料类型、芯片与电路板以及焊接工艺参数。

回流焊温度曲线与翘曲

回流焊温度曲线与翘曲

有关“回流焊温度”的曲线与翘曲

回流焊温度曲线是焊接过程中温度随时间变化的曲线，它对于焊接质量和焊接效果具有重要影响。翘曲是焊接过程中常见的缺陷之一，表现为焊接后焊点表面不平整、扭曲或弯曲。

有关“回流焊温度”的曲线与翘曲如下：

1. 预热区温度过低：如果预热区温度过低，会导致焊料没有充分软化，流动性差，容易形成焊点表面不平整、扭曲或弯曲的现象。适当提高预热区温度可以改善翘曲现象。

2. 升温斜率过大：如果升温斜率过大，会使板材变形翘曲，焊点也会受到一定的影响，从而导致翘曲。因此，需要选择适当的升温斜率，缓慢升温，避免板材和焊点过快受热而变形。

3. 峰值温度过高：如果峰值温度过高，会使焊料过度熔化，导致焊点形状不规则、表面不平整，甚至出现焊珠现象。适当降低峰值温度可以改善翘曲现象。

4. 冷却区温度过低或冷却速度过快：如果冷却区温度过低或冷却速度过快，会导致焊点收缩过快，容易形成表面不平整、扭曲或弯曲的现象。适当提高冷却区温度或减缓冷却速度可以改善翘曲现象。

综上所述，回流焊温度曲线对翘曲的影响主要表现在预热区温度、升温斜率、峰值温度和冷却区温度等方面。为了获得良好的焊接效果和减少翘曲现象，需要根据具体的焊接材料和工艺要求，合理设置回流焊温度曲线。

回流焊的温度曲线

回流焊的温度曲线

回流焊 - 回流焊的温度曲线

通过对回流焊温度曲线的分段描述，理解焊膏各成分在回流炉中不同阶段所发生的变化，给出获得最佳温度曲线的一些基本数据，并分析不良温度曲线可能造成的回流焊接缺陷。

在SMT生产流程中，回流炉参数设置的好坏是影响焊接质量的关键，通过温度曲线，可以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。为充分理解焊膏在回流焊接的不同阶段会发生什么，产生的温度分布对焊膏组成成分的影响，以下先介绍焊膏的组成成分及其特性，再介绍获得温度曲线的方法，然后对温度曲线进行较为详细的分段简析，最后列表分析不良温度曲线可能造成的回流焊接缺陷。

(1)冷却段

这一段焊膏中的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被焊接表面，快速度地冷却会得到明亮的焊点并有好的外形及低的接触角度，缓慢冷却会使板材溶于焊锡中，而生成灰暗和毛糙的焊点，并可能引起沾锡不良和减弱焊点结合力。

(2)回流焊接段

这一段把电路板带入铅锡粉末熔点之上，让铅锡粉末微粒结合成一个锡球并让被焊金属表面充分润湿。结合和润湿是在助焊剂帮助下进行的，温度越高助焊剂效率越高，粘度及表面张力则随温度的升高而下降，这促使焊锡更快地湿润。但过高的温度可能使板子承受热损伤，并可能引起铅锡粉末再氧化加速、焊膏残留物烧焦、板子变色、元件失去功能等问题，而过低的温度会使助焊剂效率低下，可能使铅锡粉末处于非焊接状态而增加生焊、虚焊发生的机率，因此应找到理想的峰值与时间的最佳结合，一般应使曲线的尖端区覆盖面积最小。曲线的峰值一般为210℃－230℃，达到峰值温度的持续时间为3－5秒，超过铅锡合金熔点温度183℃的持续时间维持在20－30秒之间。

(3)保温段

溶剂的沸点在125－150℃之间，从保温段开始溶剂将不断蒸发，树脂或松香在70－100℃开始软化和流动，一旦熔化，树脂或松香能在被焊表面迅速扩散，溶解于其中的活性剂随之流动并与铅锡粉末的表面氧化物进行反应，以确保铅锡粉末在焊接段熔焊时是清洁的。保温段的更主要目的是保证电路板上的全部元件在进入焊接段之前达到相同的温度，电路板上的元件吸热能力通常有很大差别，有时需延长保温周期，但是太长的保温周期可能导致助焊剂的丧失，以致在熔焊区无法充分的结合与润湿，减弱焊膏的上锡能力，太快的温度上升速率会导致溶剂的快速气化，可能引起吹孔、锡珠等缺陷，而过短的保温周期又无法使活性剂充分发挥功效，也可能造成整个电路板预热温度的不平衡，从而导致不沾锡、焊后断开、焊点空洞等缺陷，所以应根据电路板的设计情况及回流炉的对流加热能力来决定保温周期的长短及温度值。一般保温段的温度在100－160℃之间,上升的速率低于每秒2度，并在150℃左右有一个0.5－1分钟左右的平台有助于把焊接段的尖端区域降低到最小。