SMT炉温曲线和主要不良分析市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

炉温曲线及主要不良分析第1页回流回流回流回流焊焊焊焊ProfileProfileProfileProfile曲线解析曲线解析曲线解析曲线解析Profile曲线示意图 Temp.(C)Time(sec)About 217 CAbout 150 CPreheat ZoneFor 40 55 sec,Slope=2C/secSoak ZoneHold at 150C to 217CFor 90 120 sec,Slope=0.5C/secReflow ZoneAbove 217C about 60 to 80 sec.Peak Temperature245 5C,10 20 sec.Cooling ZoneSlope 4C/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):第2页工艺分区：工艺分区：（一）预热区（一）预热区目标：目标：使使PCBPCB和元器件预热和元器件预热 ，到达平衡，同时除去焊膏中，到达平衡，同时除去焊膏中水份、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要确保升温水份、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要确保升温比较迟缓，溶剂挥发。较温和，对元器件热冲击尽可能小，比较迟缓，溶剂挥发。较温和，对元器件热冲击尽可能小，升温过快会造成对元器件伤害，如会引发多层陶瓷电容器升温过快会造成对元器件伤害，如会引发多层陶瓷电容器开裂。同时还会造成焊料飞溅，使在整个开裂。同时还会造成焊料飞溅，使在整个PCBPCB非焊接区域形非焊接区域形成焊料球以及焊料不足焊点。成焊料球以及焊料不足焊点。第3页目标：确保在到达再流温度之前焊料能完全干燥，同时还起着焊剂活化作用，去除元器件、焊盘、焊粉中金属氧化物。时间约60120秒，依据焊料性质有所差异。（二）活性区（二）活性区第4页目标：目标：焊膏中焊料使金粉开始熔化，再次呈流动状态，替换液态焊剂润湿 焊盘和元器件，这种润湿作用造成焊料深入扩展，对大多数焊料润湿时间为6090秒。再流焊温度要高于焊膏熔点温度，普通要超出熔点温度20度才能确保再流焊质量。有时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。（四）冷却区（四）冷却区 焊料随温度降低而凝固，使元器件与焊膏形成良好电接触，冷却速度要求同预热速度相同。（三）再流焊区三）再流焊区第5页几个几个几个几个焊接缺点及其处理办法焊接缺点及其处理办法焊接缺点及其处理办法焊接缺点及其处理办法1.1.连锡连锡产生桥接主要原因是因为焊膏过量或焊膏印刷后错位、塌边。焊膏过量焊膏过量印刷错位印刷错位焊膏塌边焊膏塌边1 1)印刷塌边印刷塌边焊膏印刷时发生塌边。这与焊膏特征，模板、印刷参数设定有很大关系：焊膏粘度较低，保形性不好，印刷后轻易塌边、桥接；模板孔壁若粗糙不平，印出焊膏也轻易发生塌边、桥接；过大刮刀压力会对焊膏产生比较大冲击力，焊膏外形被破坏，发生塌边概率也大大增加。对策：选择粘度较高焊膏；采取激光切割模板；降低刮刀压力。2 2)贴装时塌边贴装时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改变而发生塌边。对策：调整贴装压力并设定包含元件本身厚度在内贴装吸嘴下降位置。3 3)焊接加热时塌焊接加热时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，焊膏中溶剂成份就会挥发出来，假如挥发速度过快，会将焊料颗粒挤出焊区，形成加热时塌边。对策：设置适当焊接温度曲线(温度、时间)，并要预防传送带机械振动。第6页2.2.锡锡珠珠焊锡球多因为焊接过程中加热急速造成焊料飞散所致。1).焊膏氧化程度试验证实焊锡球发生率与焊膏氧化物百分率成正比。普通焊膏氧化物应控制在003左右，最大值不要超出015。2)焊料颗粒粗细焊料颗粒均匀性不一致，若其中含有大量20m以下粒子，这些粒子相对面积较大，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，增加焊锡球产生机会。普通要求25um以下粒子数不得超出焊料颗粒总数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马上开盖致使水汽凝结；再流焊接前干燥不充分残留溶剂，焊膏在焊接加热时引发溶剂、水分沸腾飞溅，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。免洗焊锡活性普通比松香型和水溶型焊膏活性稍低，在使用时应注意其焊锡球生成情况。5)网板开孔适当模板开孔形状及尺寸也会降低焊锡球产生。普通地，模板开孔尺寸应比相对应焊盘小10，同时推荐采取如图列举一些模板开孔设计。6)印制板清洗印制板印错后需清洗，若清洗不洁净，印制板表面和过孔内就会有残余焊膏，焊接时就会形成焊锡球。第7页3.3.立立 碑碑在表面贴装工艺回流焊接过程中，贴片元件会产生因翘立而脱焊缺点，如图，人们形象地称之为“立碑”现象(也有些人称之为“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)回流焊接过程中，元件体积越小越轻易发生。尤其是0402或更小0201、01005贴片元件生产中常伴随“立碑”现象。“立碑”现象产生是因为元件两端焊盘上焊膏在回流熔化时，元件两个焊端表面张力不平衡，张力较大一端拉着元件沿其底部旋转而致。造成张力不平衡原因也很多，下面将就一些主要原因作简明分析。1).预热期当预热温度设置较低、预热时间设置较短，元件两端焊膏不一样时熔化概率就大大增加，从而造成两端张力不平衡形成“立碑”，所以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，应严格保持其全方面对称性，即焊盘图形形状与尺寸应完全一致，以确保焊膏熔融时，作用于元件上焊点协力为零，以利于形成理想焊点。焊盘设计不妥是元件竖立主要原因，超出元件太多焊盘可能引发元件在焊锡湿润过程中滑动，从而造成把元件拉出焊盘一端。第8页3 3)焊膏厚度焊膏厚度当焊膏厚度变小时，立碑现象就会大幅减小。这是因为：(1)焊膏较薄，焊膏熔化表面张力随之减小。(2)焊膏变薄，整个焊盘热容量减小，两个焊盘上焊膏同时熔概率大大增加。4 4).贴装偏移贴装偏移普通情况下，贴装时产生元件偏移，在回流过程中会因为焊膏熔化时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)与元件接触较多焊锡端得到更多热容量，从而先熔化。(2)元件两端与焊膏粘力不一样。所以应调整好元件贴片精度，防止产生较大贴片偏差。5 5)元件重量元件重量较轻元件“立碑”现象发生率较高，这是因为不均衡张力能够很轻易地拉动元件。所以在选取元件时如有可能，应优先选择尺寸重量较大元件。第9页虚焊虚焊 虚焊检验方法虚焊检验方法1.采取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.当目视发觉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,就要引发注意了即便轻微现象也会造成隐患.虚焊原因及处理虚焊原因及处理 1).焊盘设计有缺点。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不然应尽早更正设计。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洁净。3).印过焊膏偏移造成虚焊，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,这是较多见原因。氧化元件发乌不亮。氧化物熔点升高,此时用三百多度度电铬铁加上松香型助焊剂能焊接,但用二百多度SMT回流焊再加上使用腐蚀性较弱免清洗焊膏就难以熔化。故氧化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造成虚焊。第10页Thank You!谢谢 谢谢!惠州海格科技有限公司惠州海格科技有限公司Huizhou HEG TECHNOLOGY Co.,Ltd第11页