演示文稿回流焊爐溫曲線的設(shè)定

演示文稿回流焊爐溫曲線的設(shè)定目前一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點（優(yōu)選）回流焊爐溫曲線的設(shè)定目前二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點學(xué)習(xí)的目標:課程結(jié)束時你會對SMT不同的回流焊接過程有一個大致的了解.3目前三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點內(nèi)容介紹良好的回流焊接的效果所需的要素RSS爐溫曲線的設(shè)定RTS爐溫曲線的設(shè)定有鉛與無鉛爐溫曲線的分析對比4目前四頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點良好的回流焊接效果取決于下列要素:

設(shè)備

作業(yè)方法

物料

環(huán)境

作業(yè)人員5目前五頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點1.設(shè)備

爐子傳輸軌道供應(yīng)商支持加熱區(qū)冷卻區(qū)6目前六頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點2.方法焊接曲線Preheat預(yù)熱Soakorlinear浸潤區(qū)或直線Reflow回流Cooling冷卻Conveyorspeed鏈條速度7目前七頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點3.材料焊接材料Flux助焊劑Alloy合金AlloyParticlesize金屬顆粒的大小Components電子元件焊接環(huán)境氮氣空氣8目前八頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點4.環(huán)境生產(chǎn)環(huán)境周圍溫度相對濕度灰塵空氣流動9目前九頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點5.作業(yè)人員培訓(xùn)知識意識10目前十頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點電子產(chǎn)品焊接對焊料的要求焊接溫度要在相對較低的溫度下進行,以保證元器件不受熱力沖擊而損壞.熔融焊料必須在被焊金屬表面有良好的流動性,有利于焊料均勻分布,并為潤濕奠定基礎(chǔ).凝固時間要短,有利于焊點成型,便于操作.焊點外觀要好,便于檢查.導(dǎo)電性能好,并有足夠的機械強度.抗蝕性好.(特別是軍事,航天,通信及大型計算機)焊料的原料來源應(yīng)廣泛,即組成焊料的金屬礦產(chǎn)應(yīng)豐富,價格低廉,才能保證穩(wěn)定供貨.11目前十一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點回流焊溫度曲線（ReflowProfile）定義:記錄PCB板在以一定速度經(jīng)過回流焊時，PCB板上溫度變化軌跡圖。所需設(shè)施：

溫度傳感器（線）；已校正測溫儀；PCB板或?qū)嵮b板；用于固定傳感器的介質(zhì)（耐高溫膠布；耐高溫焊錫；高溫固化膠）；焊接設(shè)備；曲線規(guī)格。12目前十二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點測溫板的制作—熱電偶線的連接過程13目前十三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點測溫板14目前十四頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點紅膠鋁膠帶熱電偶線15目前十五頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點回流爐16目前十六頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點Ramp-Soak-SpikeRSS爐溫區(qū)域的劃分預(yù)熱段：(PreheatZone)

該區(qū)域的目的是把室溫的PCB盡快加熱，以達到第二個特定目標，但升溫速率要控制在適當范圍以內(nèi)，如果過快,會產(chǎn)生熱沖擊，電路板和元件都可能受損，過慢，則溶劑揮發(fā)不充分，影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快，在溫區(qū)的后段SMA內(nèi)的溫差較大。為防止熱沖擊對元件的損傷。一般規(guī)定最大速度為4oC/S。然而，通常上升速率設(shè)定為1~3oC/S。典型的升溫度速率為2oC/S.

保溫段：(SoakingZone)

是指溫度從120oC/S~150oC/S升至焊膏熔點的區(qū)域。保溫段的主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定，盡量減少溫差。在這個區(qū)域里給予足夠的時間使較大元件的溫度趕上較小元件，并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結(jié)束，焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個電路板的溫度達到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一段結(jié)束時應(yīng)具有相同的溫度，否則進入到回流段將會因為各部分溫度不均產(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。

17目前十七頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點回流段:

在這一區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)置得最高，使組件的溫度快速上升至峰值溫度。在回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同，一般推薦為焊膏為焊膏的溶點溫度加20-40oC.對于熔點為183oC的63Sn/37Pb焊膏和熔點為179oC的Sn62/Pb36/Ag2膏焊，峰值溫度一般為210-230oC/S，再流時間不要過長，以防對SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點的“尖端區(qū)”覆蓋的體積最小。冷卻段

這段中焊膏中的鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接表面，應(yīng)該用盡可能快的速度來進行冷卻，這樣將有助于得到明亮的焊點并有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會導(dǎo)致電路板的更多分解而進入錫中，從而產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點。在極端的情形下，它能引起沾錫不良和弱焊點結(jié)合力。冷卻段降溫速率一般為3~4oC/S冷卻至75oC即可。18目前十八頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點

1.溫度不夠使助焊劑揮發(fā)

2.元件破裂,焊料飛濺(錫珠),焊膏蹋陷(錫橋) 3.過多的助焊劑揮發(fā)(不潤濕) 4.不能激發(fā)助焊劑的活性(不潤濕) 5.助焊劑的殘留和空洞的形成 6.元件和板的損壞.19目前十九頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點20目前二十頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點21目前二十一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點220240180200140160100120

60

80

20

40

0

30

90

60

0

120

150

180

210

240

270

300

Time(Seconds)

Temperature(°C)1.3-1.6°C/SecPeakTemp.210-225°CReflowZone

(2.0min.max.)~60-90sec.typicalSoakingZone0.5-0.6°C/Sec<3°C/Sec

Pre-heatingZone

(2.0-4.0min.max.)(30-90sec.max.)~30-60sec.typical標準的RSS回流焊接曲線

合金:SnPb63/3722目前二十二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點Ramp-Soak-Spike23目前二十三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點Ramp-Soak-Spike-RSS在今天RSS爐溫曲線運用的越來越少了.

因為焊接材料的改進

強制對流的爐子的引入.在今天大多數(shù)的焊料不需要提供保溫區(qū)去激活助焊劑而達到合適的潤濕.24目前二十四頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點設(shè)定RTS溫度曲線RTS曲線簡單地說就是一條從室溫到回流峰值溫度的溫度漸升曲線，RTS曲線溫升區(qū)其作用是裝配的預(yù)熱區(qū)，這里助焊劑被激化，揮發(fā)物被揮發(fā)，裝配準備回流，并防止溫度沖擊。RTS曲線典型的升溫速率為每秒0.6~1.8°C。升溫的最初90秒鐘應(yīng)該盡可能保持線性。25目前二十五頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點RTS曲線回流區(qū)是裝配達到焊錫回流溫度的階段。在達到150°C之后，峰值溫度應(yīng)盡快地達到，峰值溫度應(yīng)控制在215(±5)°C，液化居留時間為60(±15)秒鐘。液化之上的這個時間將減少助焊劑受夾和空洞，增加拉伸強度。和RSS一樣，RTS曲線長度也應(yīng)該是從室溫到峰值溫度最大3.5~4分鐘，冷卻速率控制在每秒4°C。26目前二十六頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點RampToSpike27目前二十七頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點RamptoSpike–RTS直線型RTS在混裝型焊接中有時會導(dǎo)致較大的(DeltaT),即同一板面的溫差較大,在些會超過10°C.使用RSS曲線可以很好的降低DeltaT,實際生產(chǎn)中根據(jù)需要調(diào)整.28目前二十八頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點有鉛和無鉛焊料的比較錫是延展性很好的銀白色的金屬,質(zhì)地軟,熔點是:231.9°C鉛也是質(zhì)地柔軟并呈灰色的金屬,熔點:327.4°C1.錫鉛比例:Sn63Pb37焊料的熔點:183°C2.錫銀銅:Sn96.5Ag3.0Cu0.5(SAC305)焊料的熔點:217°C-221°C所以無鉛焊接所需要的溫度更高,在無鉛制程中存在更大的擔憂!29目前二十九頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點220240180200140160100120

60

80

20

40

0

30

90

60

0

120

150

180

210

240

270

300

Time(Seconds)

Temperature(°C)1.3-1.6°C/SecPeakTemp.210-225°CReflowZone

(2.0min.max.)~60-90sec.typicalSoakingZone0.5-0.6°C/Sec<3°C/Sec

Pre-heatingZone

(2.0-4.0min.max.)(30-90sec.max.)~30-60sec.typical標準的RSS回流焊接曲線

合金:SnPb63/3730目前三十頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點考慮:混合焊接元件本體溫度(如:CCGA)和SOT-23)溫度的不同可能相差20oC加熱速率需要<0.75oC/sec)且不超過零件包裝的溫度的上限.在焊接前長時間的爆露增加氧化的發(fā)生.20015010050250-5oC/secSoak(60-180sec)235oC(10seconds)Minimum@AllSolderJoints217-220oC(熔點)Temperature(C)Time(sec)3oC/sec3oC/sec3oC/secReflow(45-120sec)3oC/sec-5oC/secUpperLimitDictatedbyComponentBodyTemperatureLimits.TypicalSpecificationsare:245oC,250oC,or260oC.建議的焊料合金:SnAgCuPreheatCooldown60120180240300360420480540600660720880目標峰值溫度235oC-245oCPb-Free–Sn/Ag/CuSAC30531目前三十一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點用錫鉛合金與無鉛合金焊料形成的焊點主要不同在于：焊料的外觀標準給出了兩者的目檢要求下述標記特指無鉛焊點圖例無鉛合金多具有:表面粗糙（顆粒狀或灰暗）不同的潤濕接觸角（無鉛焊點潤濕接觸角偏大）所有焊料填充的其他要求相同

無鉛焊接效果與有鉛焊接效果的比較32目前三十二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點圖5-4錫鉛焊料；免洗工藝

圖5-5錫銀銅焊焊料；免洗工藝33目前三十三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十一點圖5-6錫鉛焊料；水溶