PCBASMT回流焊工艺ppt课件

1、1SMT回流焊工艺控制 2u 預热区：預热区：PCB与资料与资料(元器件元器件)預热，使被焊接材质到达热平衡，针对回流預热，使被焊接材质到达热平衡，针对回流焊炉说的是前一到两个加热区间的加热作用焊炉说的是前一到两个加热区间的加热作用u 【更高預热，锡膏开场活动，助焊剂等成份遭到温度上升而开场适量的【更高預热，锡膏开场活动，助焊剂等成份遭到温度上升而开场适量的挥发，此针对回流焊炉说的是第三到四个加热区间的加热作用挥发，此针对回流焊炉说的是第三到四个加热区间的加热作用 】u恒温区：恒温区： 除去外表氧化物，一些气流开场蒸发除去外表氧化物，一些气流开场蒸发(开场焊接开场焊接)温度到达焊膏熔温度到达焊

2、膏熔点此时焊膏处在将溶未溶形状，此针对回流焊炉的是第五六七三个加热点此时焊膏处在将溶未溶形状，此针对回流焊炉的是第五六七三个加热区间的加热作用区间的加热作用u回焊区：从焊料溶点至峰值再降至溶点，回焊区：从焊料溶点至峰值再降至溶点， 焊料熔溶的过程，焊料熔溶的过程，PAD与焊料构与焊料构成焊接，此针对回流焊炉的是第八、九、十、三个加区间的加热作用成焊接，此针对回流焊炉的是第八、九、十、三个加区间的加热作用u冷却区：从焊料溶点降至冷却区：从焊料溶点降至50度左右，度左右， 合金焊点的构成过程。合金焊点的构成过程。uu炉温要求平缓平稳，让气流完全蒸发炉温要求平缓平稳，让气流完全蒸发(急速升温暖降温都

3、会产生气泡，或急速升温暖降温都会产生气泡，或是焊点粗糙，假焊，焊点有裂痕等景象是焊点粗糙，假焊，焊点有裂痕等景象) 炉温曲线分析炉温曲线分析profile3炉温曲线分析炉温曲线分析profile401201751832000 PH1 PH2 PH3 PH4 最顶峰值220 5时间(sec)有铅制程 profile有铅回流炉温工艺要求有铅回流炉温工艺要求:1. 起始温度起始温度(40)到到120 时的温升时的温升 率为率为13 /s2. 120 175 时的恒温时间要控时的恒温时间要控 制在制在60120秒秒3. 高过高过183 的时间要控制在的时间要控制在4590 秒之间秒之间4. 高过高过2

4、00 的时间控制在的时间控制在1020 秒秒,最顶峰值在最顶峰值在220 55. 降温率控制在降温率控制在35/s之间为好之间为好6. 普通炉子的传送速度控制在普通炉子的传送速度控制在 7090cm/Min为佳为佳温度()图一图一4炉温曲线分析炉温曲线分析profile401302002172300 PH1 PH2 PH3 PH4 最顶峰值240 5时间(sec)无铅制程无铅制程 profile无铅回流炉温工艺要求无铅回流炉温工艺要求:1. 起始温度起始温度(40)到到150 时的温升时的温升 率为率为13 /s2. 150 200 时的恒温时间要控时的恒温时间要控 制在制在60120秒秒3.

5、 高过高过217 的时间要控制在的时间要控制在3070 秒之间秒之间4. 高过高过230 的时间控制在的时间控制在1030 秒秒,最顶峰值在最顶峰值在240 55. 降温率控制在降温率控制在35/s之间为好之间为好 6. 普通炉子的传送速度控制在普通炉子的传送速度控制在 7090cm/Min为佳为佳温度()图二图二5SMT回流焊接分析 在消费双面板或阴阳板时在消费双面板或阴阳板时,贴第二面贴第二面(二次二次)过炉时过炉时,相相对应的下溫区不易对应的下溫区不易与上溫区设定參數值差别太大与上溫区设定參數值差别太大,普通在普通在510 左右左右. a.假设差别太大了会导致錫膏內需求蒸发的气流不能假设

6、差别太大了会导致錫膏內需求蒸发的气流不能完全的蒸发完全的蒸发(产生气泡产生气泡)b.普通第一次焊接后的錫在第二次过炉时普通第一次焊接后的錫在第二次过炉时,它的溶点它的溶点溫度会比第一次高溫度会比第一次高10%左右左右c. 气泡应控制在气泡应控制在15%以内以内,不影响功能不影响功能6SMT回流焊接分析BGA 虛焊构成和处置虛焊构成和处置 普通普通PCB上上BGA位都会有凹位都会有凹(弯曲弯曲)現象現象, BGA在焊接时优先焊接的在焊接时优先焊接的是是BGA的四边的四边,等四边焊完后才会焊接中間部位的錫球等四边焊完后才会焊接中間部位的錫球,这时能够因炉这时能够因炉溫的差别沒能使锡膏和溫的差别沒能

7、使锡膏和BGA焊球完全的熔溶焊接上焊球完全的熔溶焊接上,这样就產生了虛这样就產生了虛焊焊.或是冷焊景象或是冷焊景象,用熱吹風机加熱到达焊接溫度时用熱吹風机加熱到达焊接溫度时,能够再次重焊完成能够再次重焊完成. 处置这种現象可加長回焊的焊接时間处置这种現象可加長回焊的焊接时間(183或是或是217 的时間的时間).7SMT回流焊接分析特殊性的制程控制 普通在有铅锡膏和无铅无件混合制程时,回流焊炉的温区设定值(实测值)要比全有铅制程的高510,比全无铅制程的低510.混合制程的最高炉温峰值控制在230238为佳. 混合制程中混合制程中,不良率较高的景象主要表达在虚焊方面不良率较高的景象主要表达在虚

8、焊方面,因这种特殊性制因这种特殊性制程很难去控制有铅与无铅完全熔溶的最正确温度程很难去控制有铅与无铅完全熔溶的最正确温度. 只能在调整炉温时以最只能在调整炉温时以最重要的元件去思索如何设定各温区值重要的元件去思索如何设定各温区值.在在BGA/IC等芯片级元件焊接正等芯片级元件焊接正常后去察看其它元件的变化常后去察看其它元件的变化,再做适当的调动再做适当的调动.8SMT回流焊接分析手机主板制造工艺控制手机主板制造工艺中，不良率较高的景象主要表达在J类衔接器元件尺寸较大、I类屏蔽盖内BGA/IC、滤波器、音频供放小型BGAQFN)假焊、连焊;整体来讲，以上不良产生的本质缘由是温度的差别所呵斥的。

9、PCB在过炉时因元件大小不一，各元件吸热不同，会出现各元件升温速率不在过炉时因元件大小不一，各元件吸热不同，会出现各元件升温速率不同，同，J类类PCB PAD升温速率大于元件引脚升温的速率，焊膏内的助焊剂会快升温速率大于元件引脚升温的速率，焊膏内的助焊剂会快速地浸润速地浸润PCB PAD最终导致焊料和整个最终导致焊料和整个PAD润湿过程。润湿过程。I类屏蔽盖设计会造类屏蔽盖设计会造成焊盘的热容量变大，导致升温滞后，出现润湿过程不同步；成焊盘的热容量变大，导致升温滞后，出现润湿过程不同步；元件尺寸及焊盘大小差别很大时元件尺寸及焊盘大小差别很大时,需求一定的升温速率和恒温区域来保证二需求一定的升温

10、速率和恒温区域来保证二者的同时到达某一工艺温度的需求者的同时到达某一工艺温度的需求9 回流焊接工艺及调试回流焊接工艺及调试运输速度运输速度从消费效率的角度来看，炉子的速度愈快，单位时间炉内经过从消费效率的角度来看，炉子的速度愈快，单位时间炉内经过的产品数量越多。但思索到元件的耐热冲击性以及每一种炉子的产品数量越多。但思索到元件的耐热冲击性以及每一种炉子的热补偿才干，运输速度只能是在满足规范锡膏曲线的前提下的热补偿才干，运输速度只能是在满足规范锡膏曲线的前提下尽量提升。尽量提升。20406080100120140160180200220240260050100150200250300Temper

11、atur (C)Aktivierungszone50-70 Sek. typicalReflow Zone50-60 Sek. typischPeak Temp.(235-245oC)Vorheizzone40 - 70 Sek. typischVorheizzone = 110-150 CoAktivierungszone = 150-220 Co Reflow Zone = 220 Co Anstiegstemp. 0.5- Aktivierung: 50 - 70 sec. Peak: 235C 245C 20sec 20sec Profil: (SnAgCu) Reflow: 50 -

12、 60 sec. 10 C 10 C 10 C 10 C10运输速度运输速度运输和热补偿性能结合在一同可直接作为一个恒量炉子性能好运输和热补偿性能结合在一同可直接作为一个恒量炉子性能好坏的目的。普通来讲，我们在满足消费正常产量的情况下，炉坏的目的。普通来讲，我们在满足消费正常产量的情况下，炉子的最高温度设定与子的最高温度设定与PCB板面实测温度越接近，我们说这台炉板面实测温度越接近，我们说这台炉子的热补偿性能好。子的热补偿性能好。11l 对于对于PCB板来讲，过快或过慢的速板来讲，过快或过慢的速度会使元件阅历太长或太短的加热度会使元件阅历太长或太短的加热时间，呵斥助焊剂的挥发和焊点吃时间，呵斥

13、助焊剂的挥发和焊点吃锡性的变化，超越元件所允许的升锡性的变化，超越元件所允许的升温速率也将会对元件呵斥一定程度温速率也将会对元件呵斥一定程度的损伤。所以在炉子的运输速度方的损伤。所以在炉子的运输速度方面，在不同的客户处，我们是在满面，在不同的客户处，我们是在满足规范曲线的前提下，在尽最大能足规范曲线的前提下，在尽最大能够满足客户消费要求的前提下，调够满足客户消费要求的前提下，调整出适当的运输速度。整出适当的运输速度。 AB 其次满足元其次满足元器件升温速率器件升温速率12风速风速炉体热风马达的转速快慢将直接改动单位面积内的热炉体热风马达的转速快慢将直接改动单位面积内的热风流速。在热风回流焊中，

14、风速的高低在某些风流速。在热风回流焊中，风速的高低在某些PCB 焊接中可以作为一个可调理的工艺要素，但是在目焊接中可以作为一个可调理的工艺要素，但是在目前的开展趋势下，电子元器件的小型化，微型化在前的开展趋势下，电子元器件的小型化，微型化在逐渐得到广泛的运用，较强的风速将会导致小型元逐渐得到广泛的运用，较强的风速将会导致小型元件的位置偏移和掉落炉膛内部。从外表来看，风速件的位置偏移和掉落炉膛内部。从外表来看，风速的变化会影响炉子的热传导才干，但在实践的消费的变化会影响炉子的热传导才干，但在实践的消费中，风机马达和加热器的失效才是减少炉膛内相对中，风机马达和加热器的失效才是减少炉膛内相对热流量的

15、主要要素。所以我们在某些程序上牺牲了热流量的主要要素。所以我们在某些程序上牺牲了风机速度的可调理性，但我们保证了消费中不出现风机速度的可调理性，但我们保证了消费中不出现掉件情况。掉件情况。0402020113 助焊剂助焊剂在回流焊接工艺中，助焊剂在高在回流焊接工艺中，助焊剂在高温下挥发所产生的烟雾会有温下挥发所产生的烟雾会有一部分残留在炉膛内，过量一部分残留在炉膛内，过量的残留物累积在炉膛内会堵的残留物累积在炉膛内会堵塞风孔因此导致热交换率的塞风孔因此导致热交换率的降低或降低冷却器的热交换降低或降低冷却器的热交换率。率。14l 另外它也会呵斥气体的流动方式另外它也会呵斥气体的流动方式改动，而导

16、致温度的均匀性差，改动，而导致温度的均匀性差，影响焊接的质量呵斥焊接不良；影响焊接的质量呵斥焊接不良；在制冷方面降低了在制冷方面降低了PCB的冷却速的冷却速率，呵斥焊点的性质不良，影响率，呵斥焊点的性质不良，影响焊点的机械性能，所以炉膛内部焊点的机械性能，所以炉膛内部的清洁是炉子日常保养的一个重的清洁是炉子日常保养的一个重要环节。要环节。CRACK15 冷焊或焊点暗淡冷焊或焊点暗淡在回流焊接工艺中，焊点光泽暗在回流焊接工艺中，焊点光泽暗淡和锡膏未完全融景象的产淡和锡膏未完全融景象的产生本质，缘由是润湿性差。生本质，缘由是润湿性差。当涂敷了焊膏的当涂敷了焊膏的PCB经过高经过高温气体对流的炉膛时

17、，假设温气体对流的炉膛时，假设锡膏的峰值温度不能到达或锡膏的峰值温度不能到达或回流时间缺乏够，助焊剂的回流时间缺乏够，助焊剂的活性将不可以被释放出来，活性将不可以被释放出来，焊盘和元件引脚外表的氧，焊盘和元件引脚外表的氧化物和其它物质不能得到净化物和其它物质不能得到净化，从而呵斥焊接时的润湿化，从而呵斥焊接时的润湿不良。不良。OKNGNG16l 较为严重的情况是由于设定的温度不够，较为严重的情况是由于设定的温度不够，PCB外表锡膏的焊接温度不能到达外表锡膏的焊接温度不能到达锡膏内金属焊料发生相变所必需到达的温度，从而导致焊点处冷焊景象的产锡膏内金属焊料发生相变所必需到达的温度，从而导致焊点处冷

18、焊景象的产生。或者讲由于温度不够，锡膏熔融时内部的一些残留助焊剂得不到挥发，生。或者讲由于温度不够，锡膏熔融时内部的一些残留助焊剂得不到挥发，在经过冷却时沉淀在焊点内部，呵斥焊点的光泽暗淡。另一方面，由于锡膏在经过冷却时沉淀在焊点内部，呵斥焊点的光泽暗淡。另一方面，由于锡膏本身性质较差，即使其它的相关条件可以到达曲线的要求，但是焊接后的焊本身性质较差，即使其它的相关条件可以到达曲线的要求，但是焊接后的焊点的机械性以及外观不能到达焊接工艺的要求。点的机械性以及外观不能到达焊接工艺的要求。引脚上锡不良引脚上锡不良,机械强度差机械强度差17 冷却冷却在无铅回流焊接工艺中，元件的升温速率与降温速率是两

19、个重要的在无铅回流焊接工艺中，元件的升温速率与降温速率是两个重要的技术目的。由于无铅焊接的普及，制冷的重要性被日益遭到注重。技术目的。由于无铅焊接的普及，制冷的重要性被日益遭到注重。无铅工艺中，由于无铅焊锡的共相区过长，焊点外表易氧化，易无铅工艺中，由于无铅焊锡的共相区过长，焊点外表易氧化，易产生裂痕；另一方面由于高温形状下的锡与产生裂痕；另一方面由于高温形状下的锡与PCB在冷却时两者的在冷却时两者的冷却速率不一致，会呵斥焊盘与冷却速率不一致，会呵斥焊盘与PCB板的剥离。而在强迫制冷的板的剥离。而在强迫制冷的环境下，使焊点快速脱离高温区，就可以防止上述情况的出现。环境下，使焊点快速脱离高温区，

20、就可以防止上述情况的出现。就目前一些客户来看，所要求的冷却速率为就目前一些客户来看，所要求的冷却速率为3-5/S。产生裂痕产生裂痕,强度变低强度变低18 焊料球焊料球指焊点或指焊点或PCB上构成的球形颗粒上构成的球形颗粒。在消费工艺里，假设。在消费工艺里，假设PCB外表升温速度过快，焊膏内外表升温速度过快，焊膏内部的液态物质由于急剧受热部的液态物质由于急剧受热，体积膨胀导致爆裂溅起锡，体积膨胀导致爆裂溅起锡膏，从而在膏，从而在PCB上产生锡珠上产生锡珠。此缺点需求重新调校各温。此缺点需求重新调校各温区参数设置，让板面温度缓区参数设置，让板面温度缓慢上升，从而消除此景象。慢上升，从而消除此景象。

21、19l 另一方面，由于锡膏必需冷藏才可另一方面，由于锡膏必需冷藏才可保证其质量，所以当我们从冷柜中保证其质量，所以当我们从冷柜中拿出锡膏后，请在室温下存放两小拿出锡膏后，请在室温下存放两小时后再翻开瓶盖。可防止空气中的时后再翻开瓶盖。可防止空气中的水分结露溶于焊膏，导致焊膏在高水分结露溶于焊膏，导致焊膏在高温下出现爆裂。假设焊料粉末或元温下出现爆裂。假设焊料粉末或元件引脚、焊盘氧化较严重，在焊接件引脚、焊盘氧化较严重，在焊接时由于浸润不够，焊料得不到好的时由于浸润不够，焊料得不到好的润湿，那么会在焊点外表堆积。润湿，那么会在焊点外表堆积。20 元件立碑元件立碑片状贴片元件两端受力不平衡，片状贴

22、片元件两端受力不平衡，致使其中一端发生翘立，在致使其中一端发生翘立，在消费中出现此情况的构成缘消费中出现此情况的构成缘由大致有以下几点：由大致有以下几点： 立碑立碑21l 1、印刷不良，锡膏印刷偏离：、印刷不良，锡膏印刷偏离：l 由于印刷时锡膏一端印在了焊盘上由于印刷时锡膏一端印在了焊盘上，一端却发生了偏离，在升温过程，一端却发生了偏离，在升温过程中电极两端吸收不均匀，先熔化的中电极两端吸收不均匀，先熔化的一端的外表张力大过未熔的另一端一端的外表张力大过未熔的另一端，在这种情况下，未熔一端的电极，在这种情况下，未熔一端的电极将会竖立起来。将会竖立起来。l 坍塌与拖尾坍塌与拖尾22l 2、 Ch

23、ip元件两端电极大小不对称：元件两端电极大小不对称： l 这种情况的出现多半是设计错误或者是来料不当，可针对详细细节作出调整。这种情况的出现多半是设计错误或者是来料不当，可针对详细细节作出调整。 T 23l 3 元件升温过快，两端温差过大：元件升温过快，两端温差过大：l 由于元件的大小，焊盘的大小各有由于元件的大小，焊盘的大小各有差别，导致它们的升温速率和热容差别，导致它们的升温速率和热容量是不一致的，假设让它们在高温量是不一致的，假设让它们在高温下升温速度过快，会导致两端的温下升温速度过快，会导致两端的温差过大差过大;在应力作用下使升温速率慢在应力作用下使升温速率慢的一端电极竖立起来。的一端

24、电极竖立起来。24 虚焊虚焊虚焊构成的本质是润湿不良，在实践消费中构成缘由大致有下面三虚焊构成的本质是润湿不良，在实践消费中构成缘由大致有下面三个缘由：个缘由：1、 温度低：温度低：由于设置温度太低或其它缘由呵斥温区温度过低，助焊剂的活性得由于设置温度太低或其它缘由呵斥温区温度过低，助焊剂的活性得不到释放或锡膏的相变温度没有到达所呵斥的问题。不到释放或锡膏的相变温度没有到达所呵斥的问题。OK25l 2、 焊盘或元件引脚污染：焊盘或元件引脚污染：l 假设元器件引脚或假设元器件引脚或PCB板面铜板面铜 遭到污染，那么污染物在焊接区将会构成阻焊遭到污染，那么污染物在焊接区将会构成阻焊层，熔融的焊膏将

25、不能对盘或元器件进展润湿，这样就会构成虚焊。层，熔融的焊膏将不能对盘或元器件进展润湿，这样就会构成虚焊。元件引脚元件引脚焊料焊料污染物形污染物形成阻焊层成阻焊层26l 3、锡膏不良：、锡膏不良：l 假设焊料成份本身不良如焊料粉末氧化、焊剂复原性差等，假设焊料成份本身不良如焊料粉末氧化、焊剂复原性差等，在焊接时将不能对焊盘与元件引脚进展浸润，到达润湿效果。在焊接时将不能对焊盘与元件引脚进展浸润，到达润湿效果。OKOKNG锡膏不良或温度不当导致钎接不良锡膏不良或温度不当导致钎接不良(焊料在电极外表的外形不良焊料在电极外表的外形不良)27l 4、开路：、开路：l 指的是焊点上焊料缺乏，焊缝上没有构成

26、电气互联。普通情况下指的是焊点上焊料缺乏，焊缝上没有构成电气互联。普通情况下产生这种情况是由于上工程中印刷不良所呵斥，炉子本身不会产产生这种情况是由于上工程中印刷不良所呵斥，炉子本身不会产生这种情况。生这种情况。 OKNG正视正视侧视侧视28 桥连桥连相邻导体之间焊料过多堆积构成的景象。其产生的缘由大致有以下相邻导体之间焊料过多堆积构成的景象。其产生的缘由大致有以下几点：几点：1、前工程印刷不良：、前工程印刷不良：印刷不良可分为印刷工艺不良和锡膏浓度不对呵斥印刷不良两种。印刷不良可分为印刷工艺不良和锡膏浓度不对呵斥印刷不良两种。因印刷不良呵斥的拖尾是连焊构成的主要要素。因印刷不良呵斥的拖尾是连焊构成的主要要素。印刷不良导致印刷不良导致高密度引脚短路高密度引脚短路29l 2、 设定温度不正确：设定温度不正确：l 消费中预热升温过慢会呵斥助焊剂预热时间过长而挥发殆尽，在焊接区会由消费中预热升温过慢会呵斥助焊剂预热时间过长而挥发殆尽，在焊接区会由于助焊剂活性缺乏而呵斥连焊。过高的温度会呵斥助焊剂焦化失去活性而构于助焊剂活性缺乏而呵斥连焊。过高的温度会呵斥助焊剂焦化失去活性而构成焊接不良或焊料氧化严重而