SMT炉温曲线和主要不良分析专题培训课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,SMT炉温曲线和主要不良分析,回流焊,Profile,曲线解析,Profile,曲线示意图,Temp.(,C),Time(sec),About,217,C,About 150,C,Preheat Zone,For 40 55 sec,Slope=2,C/sec,Soak Zone,Hold at 150,C to,217,C,For 90 120 sec,Slope=0.5,C/sec,Reflow Zone,Above,217,C about 60 to 80 sec.,Peak Temperature,2,45,5,C,10 20 sec.,Cooling Zone,Slope 4,C/sec.,Reflow Profile has to calibrate considered from all the different factors in,solder paste,component density,mother board layout,material properties,and,conveyor speed,etc.,REFLOW Profile(Alloy,Sn96.5Ag3.0Cu0.5,):,工艺分区：,（一）预热区,目的：使,PCB,和元器件预热，达到平衡，同时除去焊膏中的水份、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要保证升温比较缓慢，溶剂挥发。较温和，对元器件的热冲击尽可能小，升温过快会造成对元器件的伤害，如会引起多层陶瓷电容器开裂。同时还会造成焊料飞溅，使在整个,PCB,的非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。,目的：保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥，同时还起着焊剂活化的作用，清除元器件、焊盘、焊粉中的金属氧化物。时间约,60120,秒，根据焊料的性质有所差异。,（二）活性区,目的：,焊膏中的焊料使金粉开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊剂润湿 焊盘和元器件，这种润湿作用导致焊料进一步扩展，对大多数焊料润湿时间为,6090,秒。再流焊的温度要高于焊膏的熔点温度，一般要超过熔点温度,20,度才能保证再流焊的质量。有时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。,（四）冷却区,焊料随温度的降低而凝固，使元器件与焊膏形成良好的电接触，冷却速度要求同预热速度相同。,（,三）再流焊区,几种焊接缺陷及其解决措施,1.,连锡,产生桥接的主要原因是由于焊膏过量或焊膏印刷后的错位、塌边。,焊膏过量,印刷错位,焊膏塌边,1,),印刷塌边,焊膏印刷时发生的塌边。这与焊膏特性，模板、印刷参数设定有很大关系：焊膏的粘度较低，保形性不好，印刷后容易塌边、桥接；模板孔壁若粗糙不平，印出的焊膏也容易发生塌边、桥接；过大的刮刀压力会对焊膏产生比较大的冲击力，焊膏外形被破坏，发生塌边的概率也大大增加。,对策：选择粘度较高的焊膏；采用激光切割模板；降低刮刀压力,。,2,),贴装时的塌边,当贴片机在贴装,SOP,、,QFP,类集成电路时，其贴装压力要设定恰当压力过大会使焊膏外形变化而发生塌边。对策：调整贴装压力并设定包含元件本身厚度在内的贴装吸嘴的下降位置。,3,),焊接加热时的塌,边,在焊接加热时也会发生塌边。当印制板组件在快速升温时，焊膏中的溶剂成分就会挥发出来，如果挥发速度过快，会将焊料颗粒挤出焊区，形成加热时的塌边。,对策：设置适当的焊接温度曲线,(,温度、时间,),，并要防止传送带的机械振动。,2.,锡,珠,焊锡球多由于焊接过程中加热的急速造成焊料的飞散所致。,1).,焊膏氧化程度,实验证明焊锡球的发生率与焊膏氧化物的百分率,成,正比。一般焊膏的氧化物应控制在,0,03,左右，最大值不要超过,0,15,。,2),焊料颗粒的粗细,焊料颗粒的均匀性不一致，若其中含有大量的,20m,以下的粒子，这些粒子的相对面积较大，极易氧化，最易形成焊锡球。另外在溶剂挥发过程中，也极易将这些小粒子从焊盘上冲走，增加焊锡球产生的机会。一般要求,25um,以下粒子数不得超过焊料颗粒总数的,5,。,3),焊膏吸湿,这种情况可分为两类：焊膏使用前从冰箱拿出后立即开盖致使水汽凝结；再流焊接前干燥不充分残留溶剂，焊膏在焊接加热时引起溶剂、水分的沸腾飞溅，将焊料颗粒溅射到印制板上形成焊锡球。,4),助焊剂活性,当助焊剂活性较低时，也易产生焊锡球。免洗焊锡的活性一般比松香型和水溶型焊膏的活性稍低，在使用时应注意其焊锡球的生成情况。,5),网板开孔,合适的模板开孔形状及尺寸也会减少焊锡球的产生。一般地，模板开孔的尺寸应比相对应焊盘小,10,，同时推荐采用如图列举的一些模板开孔设计。,6,),印制板清洗,印制板印错后需清洗，若清洗不干净，印制板表面和过孔内就会有残余的焊膏，焊接时就会形成焊锡球。,3.,立 碑,在表面贴装工艺的回流焊接过程中，贴片元件会产生因翘立而脱焊的缺陷，如图，人们形,象地称之为,“,立碑,”,现象,(,也有人称之为,“,曼哈顿,”,现象,),。,“,立碑,”,现象常发生在,CHIP,元件,(,如贴片电容和贴片电阻,),的回流焊接过程中，元件体积越小,越容易发生。特别是,0,4,0,2,或更小,的,0,201,、,01005,贴片元件生产中,常伴随,“,立碑,”,现象。,“,立碑,”,现象的产生是由于元件两端焊盘上的焊膏在回流熔化时，元件两个焊端的表面张力,不平衡，张力较大的一端拉着元件沿其底部旋转而致。造成张力不平衡的因素也很多，下,面将就一些主要因素作简要分析。,1,).,预热期,当预热温度设置较低、预热时间设置较短，元件两端焊膏不同时熔化的概率就大大增加，,从而导致两端张力不平衡形成,“,立碑,”,，因此要正确设置预热期工艺参数。,2,).,焊盘尺寸,设计片状电阻、电容焊盘时,，,应严格保持其全面的对称性，即焊盘图形的形状与尺寸应完,全一致，以保证焊膏熔融时，作用于元件上焊点的合力为零，以利于形成理想的焊点。焊,盘设计不当是元件竖立的主要原因,，,超过元件太多的焊盘可能,引起,元件在焊锡湿润过程中,滑动，从而导致把元件拉出焊盘的一端。,3,),焊膏厚度,当焊膏厚度变小时，立碑现象就会大幅减小。这是由于：,(1),焊膏较薄，焊膏熔化的,表面张力随之减小。,(2),焊膏变薄，整个焊盘热容量减小，两个焊盘上焊膏同时熔的,概率大大增加。,4,),.,贴装偏移,一般情况下，贴装时产生的元件偏移，在回流过程中会由于焊膏熔化时的表面张力拉,动元件而自动纠正,我们称之为,“,自适应,”,，但偏移严重，拉动反而会使元件立起产,“,立,碑,”,现象。这是因为：,(1),与元件接触较多的焊锡端得到更多热容量，从而先熔化。,(2),元件两端与焊膏的粘力不同。所以应调整好元件的贴片精度，避免产生较大的贴片偏,差。,5,),元件重量,较轻的元件,“,立碑,”,现象的发生率较高，这是因为不均衡的张力可以很容易地拉动元,件。所以在选取元件时如有可能，应优先选择尺寸重量较大的元件。,虚焊,虚焊检验方法,1,.,采用在线测试仪专用设备进行检验。,2.,目视（含用放大镜、显微镜,),检验,.,当目视发现焊点焊料过少焊锡浸润不良或焊点中,间有断缝或焊锡表面呈凸球状或焊锡与,SMD,不相融等,就要引起注意了即便轻微的现,象也会造成隐患,.,虚焊的原因及解决,1,),.,焊盘设计有缺陷。焊盘上不应存在通孔,通孔会使焊锡流失造成焊料不足；焊盘间,距、面积也需要标准匹配否则应尽早更正设计。,2,),.PCB,板有氧化现象即焊盘发乌不亮。如有氧化现象可用橡皮擦去氧化层使其亮光重,现。,PCB,板受潮如怀疑可放在干燥箱内烘干。,PCB,板有油渍等污染此时要用无水乙醇,清洗干净。,3,),.,印过焊膏,偏移导致虚焊，应调整锡膏印刷。,4,),.SMD,（表贴元器件）质量不好、过期、氧化、变形造成虚焊,这是较多见的原因。,氧化的元件发乌不亮。氧化物的熔点升高,此时用三百多度度的电铬铁加上松香型,的助焊剂能焊接,但用二百多度的,SMT,回流焊再加上使用腐蚀性较弱的免清洗焊膏就,难以熔化。故氧化的,SMD,就不宜用再流焊炉焊接。,5.Reflow,溫度設定值不,准确，焊接时间过短或焊接,PEAK,温度设定过低都有可能导致虚,焊。,