回流爐測試操作指導書.doc

FILE No.華晟電子有限公司作業(yè)指導書PAGE5 OF 5ConfidentialREVISIONASUBJECT回流爐溫度測試操作指導書ISSUE DATENov.07.2012收文單位：產(chǎn)品運營部 smt目錄一、 目的二、 范圍三、 特殊定義四、 職責五、 程序內容六、 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SMT工藝水平，讓技術工程人員都能準確掌握PCB及回流焊工藝。二、 范圍：適用于SMT車間所有操作，工程技術人員。三、特殊定義： 3.1峰值溫度（peak temperature）:無鉛：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：4.1 工程：制定溫度測試方法與溫度設定支持； 4.2 品質；負責監(jiān)控五、程序內容：5.1回流工藝 一個典型的溫度曲線包含幾個不同的階段-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，以防止由于加熱或冷卻太快對板和/或元件所造成的損害。預熱 保溫 回流 冷卻，以下從預熱段開始進行簡要分析。A預熱段：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，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，影響焊接質量。由于加熱速度較快，在溫區(qū)的后段SMA內的溫差較大。為防止熱沖擊對元件的損傷，一般規(guī)定最大速度為4/S。然而，通常上升速率設定為13/S。典型的升溫速率為2/S。B保溫段：是指溫度從180一200升至焊膏熔點的區(qū)域。時間控制在60-120秒。保溫段的主要目的是使SMA內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。應注意的是SMA上所有元件在這一段結束時應具有相同的溫度，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。C回流焊：在這一區(qū)域里加熱器的溫度設置得最高，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溫度加20-40。對于熔點為217的錫96.5/銀3.0/銅0.5焊膏，峰值溫度一般為230-250，再流時間不要過長，應控制在40-80秒。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點的“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)熔化并充分潤濕被連接表面，應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。在極湍的情形下，它能引起沾錫不良和減弱焊點結合力。冷卻段降溫速率一般為310/S，冷卻至75即可。5.2、在使用測溫儀時，應注意以下幾點：A、測定時，必須使用已完全裝配過的板。首先對印制板元器件進行熱特性分析，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，各點實際受熱升溫不相同，找出最熱點，最冷嘲熱諷點，分別設置熱電偶便可測量出最高溫度與最低溫度。B、盡可能多設置熱電偶測試點，以求全面反映印制板各部分真實受熱狀態(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置測試點。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試位置，否則受熱松動，偏離預定測試點，引起測試誤差。D、所用電池為鋰電池與可重復充電鎳鎘電池兩種。結合具體情況合理測試及時充電，以保證測試數(shù)據(jù)準確性。5.3與再流焊相關焊接缺陷的原因分析： 5.3.1.錫橋 焊接加熱過程中也會產(chǎn)生焊料塌邊，這個情況出現(xiàn)在預熱和主加熱兩種 場合，當預熱溫度在幾十至一百度范圍內，作為焊料中成分之一的溶劑即會降低粘度而流出，如果其流出的趨勢是十分強烈的，會同時將焊料顆粒擠出焊區(qū)外的含金顆粒，在熔融時如不能返回到焊區(qū)內，也會形成滯留的焊料球。除上面的因素外SMD元件端電極是否平整良好，電路線路板布線設計與焊區(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，這是因為急熱使元件兩端存在溫差，電極端一邊的焊料完全熔融后獲得良好的濕潤，而另一邊的焊料未完全熔融而引起濕潤不良，這樣促進了元件的翹立。因此，加熱時要從時間要素的角度考慮，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： 選擇粘接力強的焊料，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性和濕潤穩(wěn)定性，推薦：溫度40以上，濕度70%RH以下，進廠元件的使用期不可超過6個月。 采用小的焊區(qū)寬度尺寸，以減少焊料熔融時對元件端部產(chǎn)生的表面張力。另外可適當減小焊料的印刷厚度，如選用100um。 焊接溫度管理條件設定對元件翹立也是一個因素，通常的目標是加熱要均勻，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。5.4回流焊曲線圖：在測試取得曲線圖之后和下圖作比較，來測試出更加合理的曲線圖。 當最后的曲線圖盡可能的與所希望的圖形相吻合，應該把爐的參數(shù)記錄或儲存以備后用。做一個標準的爐溫曲線是SMT生產(chǎn)中一個非常重要環(huán)節(jié)，有需要可以咨詢一下錫膏供應商和了解元器