SMT回焊与锡炉相关参数设定

SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 5 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 基本焊接模式及特性差異 焊接加熱基本因素 加熱溫度 升溫速度 均溫溫度及時間 焊接溫度及時間 加熱 熱傳導 量 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 基本焊接模式及特性差異 迴焊焊接 BGA 靜態焊接 焊接時焊點本身已具備焊錫 錫膏 錫球 加熱後形成焊接 波焊焊接 手插件 動態焊接 焊接時焊點靠截取錫槽內流動之焊錫 形成焊接 烙鐵焊接 動 靜態焊接 焊接時靠吸取外加之焊錫 錫絲 但缺乏動態焊接之優 點 流動性不足 焊點殘留氧化 物及助焊劑 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 迴焊過程及溫度效應 迴焊過程 過焊加熱方式通常在零件及 PCB 由外部 表面 加 熱後再傳導至內部 使內部升溫至與焊點表面溫度 接近 且溫度足以將錫膏熔化 183 度 C 以上 後透 過錫膏內含之助焊劑清除焊接表面後形成接合 溫差效應 不同尺寸 體積 數量 封裝方式及材質之零件與 不同面積 層數及厚度等之 PCB 其加熱 吸熱 量 及加熱時間皆有不同之需求因此產生溫差 為取得 溫差平衡並配合錫膏熔解形成焊接時對溫度及時間 之需求 因此必須設定 迴焊加溫曲線 REFLOW PROFILE SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 基本焊接模式及特性差異 靜態焊接 迴焊 之特性 焊接時熔錫缺乏流動性 不易突破液體表面張 力 焊點表面氧化物清除後及助焊劑殘留物殘留於 焊點表面 阻礙焊點之結合並增加表面張力 焊點間必須 接觸 透過錫膏或其它介質如助 焊劑類 受加熱環境 需求 模式及工具 等 變因之 影響 參數設定較為複雜 如加熱溫度 加溫 速度 加熱量及焊接時間等 被動焊接僅提供加熱環境 焊接品質完全受外 在因素影響 如錫膏印刷量印刷品質 吃錫性 氧化 等 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 迴焊加熱之特性 熱集膚效應及其對迴焊所產生之影響 高溫集中於表面 零件 PCB 及錫膏 零件破裂 大型零件 錫膏未完全溶解 小型零件提早達到焊接溫度 墓碑效應 錫球產生 PCB 加溫速度落後於零件加溫速度 PCB 焊墊與熔錫 錫膏 接面冷焊 PCB 焊墊與錫球 BGA 接面冷焊 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 基本迴焊模式及差異 氣相法 VAPOR PHASE 以高溫氣體對零件及 PCB 加溫 加熱環境熱分佈良好 零件及 PCB 表面與內部間易產生較大溫差 熱集膚效應較明顯 IR 迴焊 以 IR 照射方式對零件及 PCB 加熱 加熱環境熱分佈較差 加溫速度較慢 熱風迴焊 將 IR 加熱管產生之高溫透過風扇產生流動 加熱環境熱分佈平均 但熱風流動易產生類似氣 相法迴焊之加溫環境 熱集膚效應更明顯 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 基本迴焊模式及差異 迴焊加入氮氣 零件表面 PCB 焊墊表面及錫膏 在焊接過程中因 空氣中之 氧 而造成氧化並產生氧化物 氧化物之存在對於迴焊製程 靜態焊接 之影響更為 明顯 氧化物殘留於焊點及熔錫 錫膏 表面將阻隔 熔錫與焊接面之結合 並增加熔錫之表面張力 為減少迴焊 氧化 之產生 因此將氮氣灌入迴焊爐 內將爐內之空氣 氧 排出 迴焊爐加氮氣方式 全密閉式 半循環式 全循環式 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 基本迴焊模式及差異 迴焊加入氮氣之優點及注意事項 優點 焊接性改善 空 冷焊減少 焊接殘留物減少 助焊劑 氧化物殘留 焊接面平整 光亮 須注意事項 短路機率增加 焊接強度不足機率增加 錫膏量不足時 墓碑效應機率增加 錫球產生機率增高 使用成本偏高 迴焊速度不可因使用氮氣而過度提升 氮氣濃度應穩定控制 使用半循環方式之設備應加強保養 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 迴焊曲線設定基本考量因素 零件 溫度設定優先考量之零件或製程 最大尺寸及熱需求量最高之零件 如 QFP PLCC BGA 零件附散熱片金屬蓋 等 密度較高之區域 大型零件 高需熱類 PTH 零件 REFLOW 製程 對高溫敏感 易損壞 之零件 迴焊爐加熱區數量 加熱區數量較多之設備 可選擇以較高之迴焊 速度 配以較多之加熱區逐步加溫 加熱區數量較少之設備 應優先選擇降低迴焊 速度 再搭配溫度之設定 配備氮氣亦相同 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 迴焊曲線設定基本考量因素 錫膏熔點 183 度 C 63 37 錫鉛比 電路板 尺寸 層數 厚度 大尺寸 多層數及較厚之 PCB 需熱量較高 PCB 溫度擴散較慢 均溫時間較長 加溫模式 應優先考慮降低迴焊速度 再輔以提高設定溫 度 小尺寸 少層數及較薄之 PCB 則可選擇較快 之迴焊速度 及較高之設定溫度 以減少 PCB 之彎曲 但仍須焊墊設計上之配合 以減少墓 碑效應之發生 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 迴焊曲線設定基本考量因素 加熱模式 IR 加熱 純 IR 加熱方式因溫度擴散性較差 而需要 較長之加熱時間 也因此使加熱速度受到 限制 但迴焊熔錫區時間過長將影響焊接 性 因此可考慮將熔錫區溫度提高 熱風加熱 熱風加熱方式溫度擴散速度快 熱氣流之快速 流動 加上過快之迴焊速度及較高之設定溫度 易加速小型零件之溫度集膚效應之產生 而拉 大零件與 PCB 間溫差而形成墓碑效應 因此使 用熱風加熱 應降低迴焊速度及溫度 配備氮 氣亦相同 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 迴焊曲線設定基本考量因素 預熱加熱溫度及時間 溫度 110 130 度 C 時間 1 2 分鐘 均溫溫度及時間 溫度 120 160 度 C 時間 2 3 分鐘 焊接區加溫時間 40 90 秒 180 度 C 最高溫及時間 溫度 210 240 度 C 時間 5 15 秒 STATUS 3 TEMP 49 BATT 4 877 Pts 400 Act 54321 00 00 01 0 File SMOLE 70 235C MAXIMA X 3 1 2 4 5 161C MAX SLOPES X Deg Point 87C 13C X Deg 2 4 3 1 3 1 2 4 5 MIN 1 98 9 MID 2 150 0 HI 3 182 8 MAX 4 233 9 ECO cure Ther mocouple location 1 U50 PPAC 2 R500 3 U12 4 U3 Time above each reference line HH MM SS 00 04 47 00 02 35 00 01 03 00 00 00 999 00 04 43 00 02 49 00 01 09 00 00 00 999 00 04 44 00 02 38 00 01 10 00 00 00 999 00 04 45 00 02 28 00 01 01 00 00 00 999 5 0510 00 04 45 00 02 44 00 01 09 00 00 00 999 F1 F4 Sample 1 4 F5 Rescalex F6 ReScaey F7 Print F8 HELP Fsc Menu 0 20 40 6 0 80 100 120 140 160 180 200 500800750700650 600550850450400350300250200150100500t s 1 st Record Transport cm min T Peak Delta 蚓 5 8 C Electronic Controls Design 1234 0C X 100C 200C 300C MAXIM A X 3 1 2 4 5 3 1 2 4 5 MAX SLOPES X Deg Sec File MOLE66 Sample1 X 41 Sample2 X 106 Sample3 X 258 Sample4 X 328 Thermocouple location Temp Slope Temp Slope Temp Slope Temp Slope 1 U21 64 SEC 33 9 0 6 115 6 0 4 183 9 1 1 177 2 1 3 C531 70 SEC 31 7 0 4 115 0 0 7 183 9 1 1 183 9 1 5 3 U11 61 SEC 32 8 0 6 108 9 0 2 180 0 1 1 176 1 1 9 4 U4 57 SEC 33 9 0 7 108 9 0 4 180 6 0 9 177 8 0 4 5 U500 68 SEC BOT 31 1 0 2 121 7 0 6 185 0 1 1 176 1 3 0 F1 Sample 1 F2 Sample F3 Sample 3 F4 Sample 4 F5 Print F6 HELP Esc Menu 1 5 M O L D Status 4 769 BATT OK Temp 56 SLOPE 1 2 1 28 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 基本焊接模式及特性差異 動態焊接 波焊 之過程 助焊劑供應 錫爐焊接 PCB 底部首先經助焊劑供應 發泡 噴 霧 以改善焊接效果 PCB 預熱 PCB 經助焊劑供應後 進行預熱烘烤 主要目 的在提升 PCB 溫度減少 PCB 溫度 底部 在焊 接時與錫波之溫差及熱衝擊 同時將助焊劑烘 乾 以減少焊接時錫球之產生 焊接 焊接時錫波接觸經助焊劑清洗之焊點 零件及 焊墊 表面 焊點吃錫同時錫流將作用後之助 焊劑帶離完成焊接 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 基本焊接模式及特性差異 動態焊接 波焊 之特性 錫槽提供足量之焊錫來源 焊接時焊點浸泡於 錫波中 增加吃錫機率 流動之錫波有助於將焊點之氧化物帶離 改善 焊錫性 主動焊接 吃錫 吃錫量穩定 錫波溫度固定 且穩定 焊接熱量 度 主要由錫波堤供 焊錫對焊點 直接加熱 加熱速度快但熱衝擊較大 焊接時液面表面張力小 被零件腳刺破 有助吃 錫 溫度 250 100 0 時間 錫爐加熱 PROFILE SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 動態焊接 波焊 助焊劑供應系統 發泡式 較小發泡尺寸 發泡石 較低發泡壓力 較小之 PCB 與發泡間隙 較高之助焊劑存量 助焊劑槽 較小之發泡嘴內部空間 噴霧式 較小之網目尺寸 網目式 較快之滾統轉速 較慢之噴霧 噴嘴 速度 噴頭式 準確之噴霧時間 較小之噴霧壓力 較小之 PCB 與噴霧間隙 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 動態焊接 波焊 PCB 預熱 較大 長之加熱面積 較高之加熱溫度 逐步升溫 較慢之加熱速度 上下層同時加溫 在可能之條件下 錫爐 較慢之錫波流速 較慢之迴流流速 較小之 PCB 與錫波間隙 PCB 承載 較小之 PCB 2 側內壓力 平穩之 PCB 承載 SMT 迴焊與錫爐相關參數設定 基本焊接模式特性差異 烙鐵焊接 動 靜態焊接模式之特性 烙鐵頭高溫但熱傳導量不足 高溫集中對較小焊