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《《smt回流炉温度曲线测试与优化作业指导书》初稿》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、拟稿李志民FH/EM/EA文件编号FH/EM/EA版本A日期2006-10-12最近更新日期页数3批准FH/EM/审核FH/EM/EA机密等级文件类型归档《SMT回流炉温度曲线测试与优化作业指导书》初稿一.目的:规范SMT炉温测试方法,为炉温设定、测试、分析、优化提供标准,确保产品质量.二.适用范围:SMT所有炉温设定、测试、分析、监控及优化.三.工具:KIC测温仪及其配套的K型热偶,KIC软件,炉温测试板四.回流炉温度测试1.测试环境:回流炉在开机30mim后才能达到炉体热平衡,因此要求在开启炉子至少正常运行30mim后才可进行
2、温度曲线的测试及生产.2.测试板的要求:2.1原则上要采用本机钟完整回流后的产品制作,以保证真实地反映该产品在回流炉内的温度变化情况;2.2采用其他代替测试板要符合以下要求;基板材质相同,基板外形尺寸要相同,基板厚度相同,贴片元件数大致相当以及吸热或耐热性近的器件.3.测试板进板方向﹕和实际生产时的进板方向一致4.测试点的选取:至少选取三个能代表PCB上各焊接点温度变化的测试点(能反映PCB上高、中、低温部位的温度变化);4.1有BGA时,BGA测试点不少于两点,测试BGA锡球和BGA表面温度各一点.有QFP时在IC脚焊盘上选取一
3、点测试IC脚底部温度,最后一点测试PCB表面温度或CHIP零件温度。测试点的选取应按BGA﹑QFP﹑PLCC﹑SOJ﹑SOT﹑DIODE﹑CHIP顺序选择测试点4.2若有一些特殊器件(如变压器、铝电容等热容量大,耐热性差的器件),在选取测试点时必须优先考虑在此元件表面和焊盘上选取测试点,以确保该类器件的焊接质量。5.测试点安装:热电偶与测试位置要可靠连接,否则会产生热阻,另外与热电偶接触的材料以及固定热电偶的材料应是最小的,因其绝热或吸热作用将直接影响热电偶测量值的真实性,下表是常用的四种热电偶连接方式:表一四种热电偶加接方法比较
4、类别连接方式优点缺点适用性高温焊料焊接熔点高于290℃,导热性好,热电偶与PCB表面之间热阻小,机械强度高,连接可靠测量误差小,可连续测试.焊接技术难度大,改变测试点不方便,容易因过热而损坏PCB焊盘或元器件,不能将热电偶与不浸锡表面连接.适用于固定点连续测试胶粘剂粘接可将热电偶与不浸锡表面连接,能经受几个周期的再流焊温度.粘接后固化,操作不便,残留胶清除困难.适用于固定点连续测试高温胶带粘接可将热电偶与不浸锡表面连接,改变测试点简单方便.随着温度升高,胶带粘着力下降,热电偶偏离测试点,引起测试误差,不能将热电偶固定在狭小位置.适
5、用于多点测试机械连接机械固定连接结实可靠,经得住反复测试,可对狭小位置进行测试机械部件增加了热电偶附近热容量,测试成本高.适用于高密度多点连续测试3(3)目前我们采用的多是高温胶带方式,用高温胶带纸将热电偶测试头分别固定到PCB的测试点部位,再用高温度胶带把热电偶丝固定,以免因其移动影响测量数据;如果高温焊料焊接固定时,焊接点尽量小和均匀,在焊点不影响牢固状态下﹐焊点大小越小越好。6.监控:6.1炉温测试员每次测试出的炉温曲线经过工艺人员确认和核准后,炉温曲线才生效;6.2IPQC对炉温测试员每次测试出的炉温曲线进行检查,如果不符
6、合则要求重新调整和测试炉温,直到合格为止.四.温度的设定分析,优化标准由于公司机盘尺寸较大,元件类型多、热容量差异大,为控制机盘元件间的温差,使机盘各部位达到相近的温度进行回流,建议一般使用RSS(Ramp-Soak-Spike升温-活性-回流)回流温度曲线。RSS回流温度曲线各环节的一般技术要求: 调节要点:在实际生产中,回流炉温度曲线要根据机盘大小,元件多少、类型反复调节形成,速度的设定要保证机盘在回流炉中的正常工艺时间在5-6min,为了方便工艺分析通常将曲线分成5个区间:预热区、保温区/活性区、预熔解区、回流区、冷却区,
7、详细如下:1.预热区(A-B):此温区的升温速率及最高温度主要取决于焊膏溶剂的挥发温度及松香的最佳活性温度,通常升温速率控制在1℃-3℃秒之间,让机盘缓慢升温,特别针对元件热容量差异大,PCB尺寸大的机盘焊接,如机盘上常用的变压器及BGA,QFP,PLCC等大型IC,缓慢升温减少大小元器件之间的温差,防止锡膏飞溅及元件的受热冲击,为后续的焊接做好铺垫的作用,对减少PCB变形、元件内裂等有帮助,如果升温太快,由于热应力的作用,导致陶瓷电容的细微裂纹、PCB变形、IC芯片损坏,同时焊膏中溶剂挥发太快,导致锡膏飞溅,产生锡珠。炉的预热区
8、一般占整个加热通道长度的25~33%。2.恒温区(B-C):恒温区也叫活性区,其目的是使PCB上的所有元器件温度达到一致,充分发挥锡膏内的溶剂,抗垂剂继续维持作用,助焊剂达到一定温度便开始工作;为的是最终达到一个好的焊点,所以被焊物必须要有一个完全