回流爐測(cè)試操作指導(dǎo)書(shū).doc

FILE No.華晟電子有限公司作業(yè)指導(dǎo)書(shū)PAGE5 OF 5ConfidentialREVISIONASUBJECT回流爐溫度測(cè)試操作指導(dǎo)書(shū)ISSUE DATENov.07.2012收文單位：產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)部 smt目錄一、 目的二、 范圍三、 特殊定義四、 職責(zé)五、 程序內(nèi)容六、 文件支持與記錄表格REVISION/AMENDMENT HISTORYISSUE DATEREV. PAGEDESCRIPTIONOWNERNOV.07.2012A全部新版王繁華一、目的全面加強(qiáng)SMT工藝水平，讓技術(shù)工程人員都能準(zhǔn)確掌握PCB及回流焊工藝。二、 范圍：適用于SMT車(chē)間所有操作，工程技術(shù)人員。三、特殊定義： 3.1峰值溫度（peak temperature）:無(wú)鉛：一般為230-250；有鉛：一般為：210-230； 3.2升/降溫速率：指溫度在一定時(shí)間的升溫或降溫的斜率，一般爐子升溫速率：13/S，降溫速率：15/S四、職責(zé)：4.1 工程：制定溫度測(cè)試方法與溫度設(shè)定支持； 4.2 品質(zhì)；負(fù)責(zé)監(jiān)控五、程序內(nèi)容：5.1回流工藝 一個(gè)典型的溫度曲線包含幾個(gè)不同的階段-初試的升溫(ramp)、保溫(soak)、向回流形成峰值溫度 (spiketoreflow)、回流(reflow)和產(chǎn)品的冷卻(cooling)。作為一般原則，所希望的溫度坡度是在24C范圍內(nèi)，以防止由于加熱或冷卻太快對(duì)板和/或元件所造成的損害。預(yù)熱 保溫 回流 冷卻，以下從預(yù)熱段開(kāi)始進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。A預(yù)熱段：該區(qū)域的目的是把室溫的PCB盡快加熱，以達(dá)到第二個(gè)特定目標(biāo)，但升溫速率要控制在適當(dāng)范圍以內(nèi)，如果過(guò)快，會(huì)產(chǎn)生熱沖擊，電路板和元件都可能受損，過(guò)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(duì)元件的損傷，一般規(guī)定最大速度為4/S。然而，通常上升速率設(shè)定為13/S。典型的升溫速率為2/S。B保溫段：是指溫度從180一200升至焊膏熔點(diǎn)的區(qū)域。時(shí)間控制在60-120秒。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(gè)區(qū)域里給予足夠的時(shí)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(pán)，焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個(gè)電路板的溫度達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一段結(jié)束時(shí)應(yīng)具有相同的溫度，否則進(jìn)入到回流段將會(huì)因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。C回流焊：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，一般推薦為焊膏的溶點(diǎn)溫度加20-40。對(duì)于熔點(diǎn)為217的錫96.5/銀3.0/銅0.5焊膏，峰值溫度一般為230-250，再流時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)控制在40-80秒。理想的溫度曲線是超過(guò)焊錫熔點(diǎn)的“尖端區(qū)”覆蓋的面積最小。D冷卻段：這段中焊膏中的鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤(rùn)濕被連接表面，應(yīng)該用盡可能快的速度來(lái)進(jìn)行冷卻，這樣將有助于得到明亮的焊點(diǎn)并有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會(huì)導(dǎo)致電路板的更多分解而進(jìn)入錫中，從而產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點(diǎn)。在極湍的情形下，它能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)結(jié)合力。冷卻段降溫速率一般為310/S，冷卻至75即可。5.2、在使用測(cè)溫儀時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：A、測(cè)定時(shí)，必須使用已完全裝配過(guò)的板。首先對(duì)印制板元器件進(jìn)行熱特性分析，由于印制板受熱性能不同，元器件體積大小及材料差異等原因，各點(diǎn)實(shí)際受熱升溫不相同，找出最熱點(diǎn)，最冷嘲熱諷點(diǎn)，分別設(shè)置熱電偶便可測(cè)量出最高溫度與最低溫度。B、盡可能多設(shè)置熱電偶測(cè)試點(diǎn)，以求全面反映印制板各部分真實(shí)受熱狀態(tài)。例如印制板中心與邊緣受熱程度不一樣，大體積元件與小型元件熱容量不同及熱敏感元件都必須設(shè)置測(cè)試點(diǎn)。C、熱電偶探頭外形微小，必須用指定高溫焊料或膠粘劑固定在測(cè)試位置，否則受熱松動(dòng)，偏離預(yù)定測(cè)試點(diǎn)，引起測(cè)試誤差。D、所用電池為鋰電池與可重復(fù)充電鎳鎘電池兩種。結(jié)合具體情況合理測(cè)試及時(shí)充電，以保證測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。5.3與再流焊相關(guān)焊接缺陷的原因分析： 5.3.1.錫橋 焊接加熱過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生焊料塌邊，這個(gè)情況出現(xiàn)在預(yù)熱和主加熱兩種 場(chǎng)合，當(dāng)預(yù)熱溫度在幾十至一百度范圍內(nèi)，作為焊料中成分之一的溶劑即會(huì)降低粘度而流出，如果其流出的趨勢(shì)是十分強(qiáng)烈的，會(huì)同時(shí)將焊料顆粒擠出焊區(qū)外的含金顆粒，在熔融時(shí)如不能返回到焊區(qū)內(nèi)，也會(huì)形成滯留的焊料球。除上面的因素外SMD元件端電極是否平整良好，電路線路板布線設(shè)計(jì)與焊區(qū)間距是否規(guī)范，阻焊劑涂敷方法的選擇和其涂敷精度等都會(huì)是造成橋接的原因。 5.3.2.立碑 片式元件在遭受急速加熱情況下發(fā)生的翹立，這是因?yàn)榧睙崾乖啥舜嬖跍夭?，電極端一邊的焊料完全熔融后獲得良好的濕潤(rùn)，而另一邊的焊料未完全熔融而引起濕潤(rùn)不良，這樣促進(jìn)了元件的翹立。因此，加熱時(shí)要從時(shí)間要素的角度考慮，使水平方向的加熱形成均衡的溫度分布，避免 急熱的產(chǎn)生。防止元件翹立的主要因素以下幾點(diǎn)： 選擇粘接力強(qiáng)的焊料，焊料的印刷精度和元件的貼裝精度也需提高。 元件的外部電極需要有良好的濕潤(rùn)性和濕潤(rùn)穩(wěn)定性，推薦：溫度40以上，濕度70%RH以下，進(jìn)廠元件的使用期不可超過(guò)6個(gè)月。 采用小的焊區(qū)寬度尺寸，以減少焊料熔融時(shí)對(duì)元件端部產(chǎn)生的表面張力。另外可適當(dāng)減小焊料的印刷厚度，如選用100um。 焊接溫度管理?xiàng)l件設(shè)定對(duì)元件翹立也是一個(gè)因素，通常的目標(biāo)是加熱要均勻，特別在元件兩連接端的焊接圓角形成之前，均衡加熱不可出現(xiàn)波動(dòng)。5.4回流焊曲線圖：在測(cè)試取得曲線圖之后和下圖作比較，來(lái)測(cè)試出更加合理的曲線圖。 當(dāng)最后的曲線圖盡可能的與所希望的圖形相吻合，應(yīng)該把爐的參數(shù)記錄或儲(chǔ)存以備后用。做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的爐溫曲線是SMT生產(chǎn)中一個(gè)非常重要環(huán)節(jié)，有需要可以咨詢一下錫膏供應(yīng)商和了解元器