回流焊溫度曲回流焊溫度曲線講解線講解目　　目　　錄錄n1.如何設(shè)定爐溫曲線如何設(shè)定爐溫曲線 ？ 1.1 1.1 錫膏特性與回流曲線的重要關(guān)系錫膏特性與回流曲線的重要關(guān)系 1.2 PCB1.2 PCB板的特性與回流曲線的關(guān)系板的特性與回流曲線的關(guān)系 ( (測溫板）測溫板） 1.3 1.3 回流爐設(shè)備的特點與回流曲線的關(guān)系回流爐設(shè)備的特點與回流曲線的關(guān)系 1.4 1.4 設(shè)定爐溫曲線的方法設(shè)定爐溫曲線的方法n2.如何應(yīng)用Reflow改善制程的品性良率？？n n設(shè)定一個回流曲線之前要考慮的因素有很多，一般包括： 所使用的錫膏特性，PCB板的特性，回流爐的特點等下面分別討論 1.如何設(shè)定爐溫曲線如何設(shè)定爐溫曲線 ？n n錫膏特性決定回流曲線的基本特性不同的錫膏由于助焊劑（Flux）有不同的化學(xué)組分，因此它的化學(xué)變化有不同的溫度要求，對回流溫度曲線也有不同的要求一般錫膏供應(yīng)商都能提供一個參考回流曲線，我們可在此基礎(chǔ)上根據(jù)自己的產(chǎn)品特性優(yōu)化以下圖為例，來分析回流焊曲線它可分為4個主要階段： 1.1 錫膏特性與回流曲線的重要關(guān)系 圖一 回流爐曲線 n n1）預(yù)熱（Preheat）階段，n n2）恒溫（Soak或Equilibrium）階段。

n n3）回流（ReflowSpike）階段在回流階段 PCB達到最高溫度n n4）冷卻（Cooling）階段，曲線由最高溫度點下降的過程 1.1.1 預(yù)熱階段n n預(yù)熱階段的目的是把錫膏中較低熔點的溶劑揮發(fā)預(yù)熱階段的目的是把錫膏中較低熔點的溶劑揮發(fā)走錫膏中助焊劑的主要成分包括松香，活性劑，走錫膏中助焊劑的主要成分包括松香，活性劑，黏度改善劑，和溶劑溶劑的作用主要作為松香黏度改善劑，和溶劑溶劑的作用主要作為松香的載體和保證錫膏的儲藏時間預(yù)熱階段需把過的載體和保證錫膏的儲藏時間預(yù)熱階段需把過多的溶劑揮發(fā)掉，但是一定要控制升溫斜率，太多的溶劑揮發(fā)掉，但是一定要控制升溫斜率，太高的升溫速度會造成元件的熱應(yīng)力沖擊，損傷元高的升溫速度會造成元件的熱應(yīng)力沖擊，損傷元件或減低元件性能和壽命，后者帶來的危害更大，件或減低元件性能和壽命，后者帶來的危害更大，因為產(chǎn)品已流到了客戶手里另一個原因是太高因為產(chǎn)品已流到了客戶手里另一個原因是太高的升溫速度會造成錫膏的塌陷，引起短路的危險的升溫速度會造成錫膏的塌陷，引起短路的危險 恒溫階段的設(shè)定主要應(yīng)參考焊錫膏供應(yīng)商的建議恒溫階段的設(shè)定主要應(yīng)參考焊錫膏供應(yīng)商的建議和和PCBPCB板熱容的大小。

因為板熱容的大小因為恒溫恒溫恒溫恒溫階段有兩個作用，階段有兩個作用，一個是使整個一個是使整個PCBPCB板都能達到均勻的溫度（板都能達到均勻的溫度（175175℃℃左右），恒溫的目的是為了減少進入回流區(qū)的熱應(yīng)左右），恒溫的目的是為了減少進入回流區(qū)的熱應(yīng)力沖擊，以及其它焊接缺陷如元件翹起（立碑）等力沖擊，以及其它焊接缺陷如元件翹起（立碑）等恒溫恒溫恒溫恒溫階段另一個重要作用就是焊錫膏中的助焊劑開階段另一個重要作用就是焊錫膏中的助焊劑開始發(fā)生活性反應(yīng)，它將清除焊件表面的氧化物和雜始發(fā)生活性反應(yīng)，它將清除焊件表面的氧化物和雜質(zhì)，增大焊件表面潤濕性能（及表面能），使得融質(zhì)，增大焊件表面潤濕性能（及表面能），使得融化的焊錫能夠很好地潤濕焊件表面由于化的焊錫能夠很好地潤濕焊件表面由于恒溫恒溫恒溫恒溫段的段的重要性，因此重要性，因此恒溫恒溫恒溫恒溫時間和溫度必須很好地控制，既時間和溫度必須很好地控制，既要保證助焊劑能很好地清潔焊面，又要保證助焊劑要保證助焊劑能很好地清潔焊面，又要保證助焊劑到達回流之前沒有完全消耗掉助焊劑要保留到回到達回流之前沒有完全消耗掉助焊劑要保留到回流焊階段是必需的，它能促進焊錫潤濕過程和防止流焊階段是必需的，它能促進焊錫潤濕過程和防止焊接表面的再氧化。

焊接表面的再氧化1.1.2 恒溫階段恒溫階段n n溫度繼續(xù)升高越過回流線（溫度繼續(xù)升高越過回流線（217217℃℃），錫膏融化并），錫膏融化并發(fā)生潤濕反應(yīng)，開始生成金屬間化合物層到達發(fā)生潤濕反應(yīng)，開始生成金屬間化合物層到達最高溫度（最高溫度（240 240 ℃℃左右），然后開始降溫，落到左右），然后開始降溫，落到回流線以下，焊錫凝固回流區(qū)同樣應(yīng)考慮溫度回流線以下，焊錫凝固回流區(qū)同樣應(yīng)考慮溫度的上升和下降斜率不能使元件受到熱沖擊回流的上升和下降斜率不能使元件受到熱沖擊回流區(qū)的最高溫度是由區(qū)的最高溫度是由PCBPCB板上的溫度敏感元件的耐板上的溫度敏感元件的耐溫能力決定的在回流區(qū)的時間應(yīng)該在保證元件溫能力決定的在回流區(qū)的時間應(yīng)該在保證元件完成良好焊接的前提下越短越好，一般為完成良好焊接的前提下越短越好，一般為30-6030-60秒秒最好，過長的回流時間和較高溫度，如回流時間最好，過長的回流時間和較高溫度，如回流時間大于大于9090秒，最高溫度大于秒，最高溫度大于260260℃℃，會造成金屬間化，會造成金屬間化合物層增厚，影響焊點的長期可靠性合物層增厚，影響焊點的長期可靠性1.1.3 回流階段回流階段 1.1.4 冷卻階段冷卻階段 n n冷卻階段的重要性往往被忽視。

好的冷卻過程對焊接的最后結(jié)果也起著關(guān)鍵作用好的焊點應(yīng)該是光亮的，平滑的而如果冷卻效果不好，會產(chǎn)生很多問題諸如元件翹起，焊點發(fā)暗，焊點表面不光滑，以及會造成金屬間化合物層增厚等問題因此回流焊接必須提供良好的冷卻曲線，既不能過慢造成冷卻不良，又不能太快，造成元件的熱沖擊 1.2 PCB板的特性與回流曲線的關(guān)系 (測溫板）n n回流曲線的設(shè)定，與要焊接的回流曲線的設(shè)定，與要焊接的PCBPCB板的特性也有板的特性也有重要關(guān)系板子的厚薄，元件的大小，元件周圍重要關(guān)系板子的厚薄，元件的大小，元件周圍有無大的吸熱部件，如金屬屏蔽材料，大面積的有無大的吸熱部件，如金屬屏蔽材料，大面積的地線焊盤等，都對板子的溫度變化有影響因此地線焊盤等，都對板子的溫度變化有影響因此籠統(tǒng)地說一個回流曲線的好壞是無意義的一個籠統(tǒng)地說一個回流曲線的好壞是無意義的一個回流曲線必須是針對某一個或某一類產(chǎn)品而測量回流曲線必須是針對某一個或某一類產(chǎn)品而測量得到的 一般我們推薦客戶都用需要生產(chǎn)的實際一般我們推薦客戶都用需要生產(chǎn)的實際產(chǎn)品作為測溫板產(chǎn)品作為測溫板 目前常用的測量回流焊曲線的方法有三種：目前常用的測量回流焊曲線的方法有三種： n n1 1）用回流爐本身配備的長熱偶線（一般常用的工業(yè)標準是）用回流爐本身配備的長熱偶線（一般常用的工業(yè)標準是K K型熱偶線），熱偶線的一端焊接到型熱偶線），熱偶線的一端焊接到PCBPCB板上，另一端插到板上，另一端插到設(shè)備的預(yù)設(shè)熱偶插口上。

把板放進爐內(nèi)，當(dāng)板子從爐另一設(shè)備的預(yù)設(shè)熱偶插口上把板放進爐內(nèi)，當(dāng)板子從爐另一端出來時，用熱偶線把板子從出口端拉回來在測量的同端出來時，用熱偶線把板子從出口端拉回來在測量的同時溫度曲線就可顯示到設(shè)備的顯示器上一般回流爐時溫度曲線就可顯示到設(shè)備的顯示器上一般回流爐 都帶都帶有多個有多個K K型熱偶插口，因此可連接多根熱偶線，同時測量型熱偶插口，因此可連接多根熱偶線，同時測量PCBPCB板幾個點的溫度曲線板幾個點的溫度曲線n n2 2）用一個小的溫度跟蹤記錄器它能夠跟隨待測）用一個小的溫度跟蹤記錄器它能夠跟隨待測PCBPCB板進板進入回流爐記錄器上也有多個熱偶插口，可因此可連接多入回流爐記錄器上也有多個熱偶插口，可因此可連接多根熱偶線記錄器里存放的溫度數(shù)據(jù)，只有在出爐后，才根熱偶線記錄器里存放的溫度數(shù)據(jù)，只有在出爐后，才可輸?shù)诫娔X里分析或從打印機中輸出可輸?shù)诫娔X里分析或從打印機中輸出n n3 3）帶無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏囟雀櫽涗浧髋c第）帶無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏囟雀櫽涗浧髋c第2 2種方法相同，種方法相同，只是多了一個無線傳輸功能當(dāng)它在爐內(nèi)測溫時，在存儲只是多了一個無線傳輸功能當(dāng)它在爐內(nèi)測溫時，在存儲溫度數(shù)據(jù)的同時把數(shù)據(jù)用無線方式傳到外面的接受器上，溫度數(shù)據(jù)的同時把數(shù)據(jù)用無線方式傳到外面的接受器上，接受器與電腦相連。

接受器與電腦相連n n目前我們見得最多的是第二種方法熱偶線的安目前我們見得最多的是第二種方法熱偶線的安裝有一般兩種，一是高溫焊錫絲，溫度在裝有一般兩種，一是高溫焊錫絲，溫度在300300℃℃以以上（高于回流最高溫度）上（高于回流最高溫度） 另一種方法是用膠或另一種方法是用膠或是高溫膠帶把它粘住這樣熱偶線就不會在回流是高溫膠帶把它粘住這樣熱偶線就不會在回流區(qū)脫落焊點的位置一般為選取元件的焊腳和焊區(qū)脫落焊點的位置一般為選取元件的焊腳和焊盤接觸的地方焊點不能太大，以焊牢為準焊盤接觸的地方焊點不能太大，以焊牢為準焊點大，溫度反應(yīng)不靈敏，不能準確反映溫度變化，點大，溫度反應(yīng)不靈敏，不能準確反映溫度變化，尤其是對尤其是對QFPQFP等細間距焊腳對特殊的器件如等細間距焊腳對特殊的器件如BGABGA還需要在還需要在PCBPCB板下鉆孔，把熱偶線穿到板下鉆孔，把熱偶線穿到BGABGA下面圖二說明了圖二說明了QFPQFP和和BGABGA元件的熱偶線焊接方法熱元件的熱偶線焊接方法熱偶線的安裝位置一般根據(jù)偶線的安裝位置一般根據(jù)PCBPCB板的工藝特點來選取，板的工藝特點來選取，如雙面板應(yīng)在板上下都安裝熱偶線，大的如雙面板應(yīng)在板上下都安裝熱偶線，大的ICIC芯片芯片腳要安裝，腳要安裝，BGABGA元件要安裝，某些易造成冷焊的元件要安裝，某些易造成冷焊的元件（如金屬屏蔽罩周圍，散熱器周圍元件）一元件（如金屬屏蔽罩周圍，散熱器周圍元件）一定要放置。

還有就是你認為要研究的焊接出了問定要放置還有就是你認為要研究的焊接出了問題的元件題的元件圖二圖二 熱電偶線安裝方法熱電偶線安裝方法 1.3回流爐設(shè)備的特點與回流曲線的關(guān)系n n因為回流曲線的實現(xiàn)是在回流爐中完成的，因此它與回流爐的具體特點有關(guān)不同的爐因加熱區(qū)的數(shù)目和長短不同，氣流的大小不同，爐溫的容量不同，對回流曲線都會造成影響設(shè)備對回流曲線的影響可歸納為下面幾點： 1.3.1加熱區(qū)數(shù)目的因素 n n對加熱區(qū)多的回流爐（對加熱區(qū)多的回流爐（1212個加熱區(qū)），由于每一個加熱區(qū)），由于每一個爐區(qū)都能單獨設(shè)定爐溫，因此調(diào)整回流溫度曲個爐區(qū)都能單獨設(shè)定爐溫，因此調(diào)整回流溫度曲線比較容易對要求較復(fù)雜的回流曲線同樣可以線比較容易對要求較復(fù)雜的回流曲線同樣可以做到但短爐子（做到但短爐子（4 4個加熱區(qū)），因為它只有四個個加熱區(qū)），因為它只有四個可調(diào)溫區(qū)，要想得到復(fù)雜的曲線比較難，但對于可調(diào)溫區(qū)，要想得到復(fù)雜的曲線比較難，但對于沒有特別要求的沒有特別要求的SMTSMT焊接，短爐子也能滿足要求，焊接，短爐子也能滿足要求，而且價錢便宜另一個方面，長爐子的優(yōu)點是傳而且價錢便宜另一個方面，長爐子的優(yōu)點是傳送帶的帶速可以比短爐子提高至少送帶的帶速可以比短爐子提高至少1 1倍以上，這樣倍以上，這樣長爐的產(chǎn)量至少能達到短爐的長爐的產(chǎn)量至少能達到短爐的1 1倍以上。

當(dāng)大批量倍以上當(dāng)大批量生產(chǎn)線追求產(chǎn)能時，這一點是至關(guān)重要的生產(chǎn)線追求產(chǎn)能時，這一點是至關(guān)重要的 1.3.2熱風(fēng)氣流的因素 n n由于目前大多數(shù)回流爐以風(fēng)扇強制驅(qū)動熱風(fēng)循環(huán)由于目前大多數(shù)回流爐以風(fēng)扇強制驅(qū)動熱風(fēng)循環(huán)為主，因此風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速決定了風(fēng)量的大小在相為主，因此風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速決定了風(fēng)量的大小在相同的帶速和相同的溫度設(shè)定下，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越高，同的帶速和相同的溫度設(shè)定下，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越高，回流曲線的溫度越高當(dāng)風(fēng)扇馬達出現(xiàn)故障時，回流曲線的溫度越高當(dāng)風(fēng)扇馬達出現(xiàn)故障時，如停轉(zhuǎn)，即使爐溫顯示正常，爐溫的曲線測量也如停轉(zhuǎn)，即使爐溫顯示正常，爐溫的曲線測量也會比正常曲線低很多，若故障馬達在回流區(qū)，則會比正常曲線低很多，若故障馬達在回流區(qū)，則PCBPCB板極易產(chǎn)生冷焊，若故障馬達在冷卻區(qū)，則板極易產(chǎn)生冷焊，若故障馬達在冷卻區(qū)，則PCBPCB板的冷卻效果就下降因此風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速也是板的冷卻效果就下降因此風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速也是需要經(jīng)常檢查的參數(shù)之一需要經(jīng)常檢查的參數(shù)之一1.3.3爐溫的容量的因素 n n回流焊接有時會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，當(dāng)焊接一塊小回流焊接有時會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，當(dāng)焊接一塊小尺寸的尺寸的PCBPCB板時，焊接結(jié)果非常好，而焊接一塊板時，焊接結(jié)果非常好，而焊接一塊大尺寸的大尺寸的PCBPCB板時，某些溫區(qū)爐溫會出現(xiàn)稍微下板時，某些溫區(qū)爐溫會出現(xiàn)稍微下降的現(xiàn)象。

這就是由于大板子吸熱較多，爐子的降的現(xiàn)象這就是由于大板子吸熱較多，爐子的熱容量不足引起的一般可以通過加大風(fēng)扇轉(zhuǎn)速熱容量不足引起的一般可以通過加大風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)但是爐溫的容量主要是由爐體結(jié)構(gòu)，加來調(diào)節(jié)但是爐溫的容量主要是由爐體結(jié)構(gòu)，加熱器功率等設(shè)計因素決定的，因此是爐子廠家設(shè)熱器功率等設(shè)計因素決定的，因此是爐子廠家設(shè)計時已經(jīng)固定了的用戶在選擇回流爐時必須考計時已經(jīng)固定了的用戶在選擇回流爐時必須考慮這個因素?zé)崛萘吭酱笤胶?，?dāng)然爐子消耗的慮這個因素?zé)崛萘吭酱笤胶?，?dāng)然爐子消耗的功率也越多功率也越多 1.4設(shè)定爐溫曲線的方法 1.4.1 作溫度曲線的第一個考慮參數(shù)是傳輸帶的速度設(shè)定，該設(shè)定將決定PCB在加熱通道所花的時間用總的加熱通道長度除以總的加熱感溫時間，即為準確的傳輸帶速度n1.4.2 接下來必須決定各個區(qū)的溫度設(shè)定，(根據(jù)產(chǎn)品要求設(shè)定），速度和溫度確定后 ，再確定冷卻風(fēng)扇速度、惰性氣體流量等一旦所有參數(shù)輸入后，啟動機器爐子穩(wěn)定后(即所有實際顯示溫度接近符合設(shè)定參數(shù))可以開始作曲線n n1.4.3 一旦最初的溫度曲線圖產(chǎn)生 ,可根據(jù)產(chǎn)品需求曲線進行對比一般會出現(xiàn)以下幾種情況：預(yù)熱不足或過多 活性區(qū)溫度太高或太低 回流太多或不夠 冷卻過快或不夠  SMT制程中出現(xiàn)不良的原因有很多(錫膏，鋼網(wǎng)，爐溫曲線,元器件本身異常等），下面對一些常見不良現(xiàn)象做一些原因分析和解決對策 2.如何應(yīng)用Reflow改善制程的品性良率？？n n2.1 冷焊冷焊2.1.1 2.1.1 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 1 1）回流曲線的回流時間太短。

回流曲線的回流時間太短2 2））PCBPCB板有大的吸熱元件如屏蔽罩，大的地線層板有大的吸熱元件如屏蔽罩，大的地線層 3 3）用錯錫膏）用錯錫膏4 4）錫膏使用過久，熔劑渾發(fā)過多錫膏使用過久，熔劑渾發(fā)過多2.1.2 2.1.2 解決方法：解決方法：1 1）確認回流曲線的回流時間加大溫度，從新測量）確認回流曲線的回流時間加大溫度，從新測量ProfileProfile2 2）檢查錫膏是否用錯）檢查錫膏是否用錯 注意：產(chǎn)品過爐前必須確認下爐溫曲線，可大大避免冷焊的產(chǎn)生注意：產(chǎn)品過爐前必須確認下爐溫曲線，可大大避免冷焊的產(chǎn)生n n2.2 錫珠錫珠 產(chǎn)生原因：錫珠的產(chǎn)生多發(fā)生在焊接過程中的加熱急速而產(chǎn)生原因：錫珠的產(chǎn)生多發(fā)生在焊接過程中的加熱急速而使焊料飛散所致，另外與焊料的印刷錯位、塌邊、污染等使焊料飛散所致，另外與焊料的印刷錯位、塌邊、污染等也有關(guān)系也有關(guān)系主要產(chǎn)生原因有以下幾種情況：主要產(chǎn)生原因有以下幾種情況： 1 1）爐溫曲線預(yù)熱區(qū)溫度過高，預(yù)熱速度過快）爐溫曲線預(yù)熱區(qū)溫度過高，預(yù)熱速度過快 2 2）焊盤設(shè)計（跨距太?。┖副P設(shè)計（跨距太?。? 3 3）鋼網(wǎng)開孔（可根據(jù)實際情況做內(nèi)切和避錫珠處理））鋼網(wǎng)開孔（可根據(jù)實際情況做內(nèi)切和避錫珠處理） 4 4）錫膏、）錫膏、PCBPCB或元器件有水份或元器件有水份n n2.3 立碑（元件翹起）立碑（元件翹起） 立碑產(chǎn)生的根本原因是焊盤兩端的錫膏在融化時所受的張力立碑產(chǎn)生的根本原因是焊盤兩端的錫膏在融化時所受的張力不一致，從而失去平衡產(chǎn)生的。

主要原因有以下幾種情況：不一致，從而失去平衡產(chǎn)生的主要原因有以下幾種情況： 1 1）恒溫時間不夠，元件兩端錫膏不能同時熔化恒溫時間不夠，元件兩端錫膏不能同時熔化 2 2）風(fēng)扇速度過大，將元件吹偏移后立碑）風(fēng)扇速度過大，將元件吹偏移后立碑 3 3）元件貼裝偏移，元件來料不良）元件貼裝偏移，元件來料不良 4 4）焊盤兩端印刷錫膏量不一致）焊盤兩端印刷錫膏量不一致 5 5）焊點上有異物）焊點上有異物 6 6）焊盤設(shè)計一端大一端?。┖副P設(shè)計一端大一端小n n2.4 連錫（短路）連錫（短路） 連錫的發(fā)生原因，大多是焊料過量或焊料印刷后嚴重塌邊，或連錫的發(fā)生原因，大多是焊料過量或焊料印刷后嚴重塌邊，或是基板焊區(qū)尺寸超差，是基板焊區(qū)尺寸超差，SMDSMD貼裝偏移等引起的，在貼裝偏移等引起的，在SOPSOP、、QFPQFP電路趨向微細化階段，連錫會造成短路，影響產(chǎn)品使用電路趨向微細化階段，連錫會造成短路，影響產(chǎn)品使用 常常見的連錫產(chǎn)生原因有以下幾種情況：見的連錫產(chǎn)生原因有以下幾種情況： 1 1）預(yù)熱區(qū)升溫太快，錫膏過回流爐時飛賤到元件引腳上形成）預(yù)熱區(qū)升溫太快，錫膏過回流爐時飛賤到元件引腳上形成連錫，預(yù)熱區(qū)升溫太快也會使錫膏塌陷，引起短路連錫，預(yù)熱區(qū)升溫太快也會使錫膏塌陷，引起短路 2 2）焊盤設(shè)計不合理）焊盤設(shè)計不合理 3 3）錫膏印刷過厚或塌邊嚴重）錫膏印刷過厚或塌邊嚴重 4 4）元件貼裝偏移）元件貼裝偏移 5 5）回流爐震動太大）回流爐震動太大 6) 6) 鋼網(wǎng)開孔不合理鋼網(wǎng)開孔不合理2.5 空焊空焊空焊產(chǎn)生的原因常見的有以下幾種：1）回焊爐預(yù)熱區(qū)升溫太快2）印刷偏移或貼裝偏移3）錫膏活性較弱4）PCB焊盤、元器件被污染或者氧化5）焊盤設(shè)計不合理The EndThanks!20201111/1/10 0/ /1313。