回流焊溫度測(cè)量注意事項(xiàng)

關(guān)于回流焊溫度測(cè)量注意事項(xiàng)第一頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日溫度測(cè)量目的目的：

1.1為正確的使用Reflow爐對(duì)實(shí)裝基板進(jìn)行焊接。

1.2不僅要防止元件和基板的損傷，還要使元件的電極和基板的Pad間形成合金層從而完成正確的焊接。

CHIP元件斷面

BGA元件斷面正確的焊錫合金層焊錫結(jié)合圖焊錫組成均一化焊錫粒子化合金層第二頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日ReflowProfile技術(shù)1.無(wú)鉛焊錫組成

(1)標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)鉛焊錫組成

Sn96.5,Ag3.0,Cu0.5

(2)焊錫特性固相線溫度：217℃

液相線溫度：221℃

（使用220℃的情況和221℃不同，理由：220℃時(shí)全體的95%還沒(méi)有熔融。第三頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日ReflowProfile技術(shù)1.無(wú)鉛焊錫組成

(3)粉末Size

較小的粉末好，現(xiàn)狀是20-40um最好

(4)無(wú)鉛焊錫使用高沸點(diǎn)的溶劑SolderPast最好第四頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日室溫加熱時(shí)間測(cè)定點(diǎn)溫度液相線溫度固相線溫度Flux活動(dòng)開(kāi)始溫度半熔融狀態(tài)溶融狀態(tài)半熔融狀態(tài)Pre-heatingtime

2.理論Wetfingtime凝固正確的焊錫結(jié)合IncreasetimeSolderingtime1.防止元件損傷的同時(shí)元件電極.基板.基板Pad，焊錫的溫度接近固相線2.Solderpaste的溶劑揮發(fā)活性劑活性提高3.印刷的solderpast的形狀發(fā)生變化1.達(dá)到固相線溫度焊錫粉末開(kāi)始熔化，達(dá)到半熔融狀態(tài)2.Solderpaste的活性劑的活性提高，洗淨(jìng)焊錫粉末.電極.基板pad3.達(dá)到液相線，焊錫完全熔融，這時(shí)焊錫在基板Pad上浸潤(rùn)擴(kuò)展Flux要?dú)埩舻谋匾?，焊錫表面張力增大，吸附在電極上4.焊錫吸附在電極上，經(jīng)過(guò)高溫區(qū)域，溫度開(kāi)始下降5.焊錫的溫度從液相線開(kāi)始下降，焊錫開(kāi)始固化6.開(kāi)始固定的焊錫是半熔融狀態(tài)，不要在固相線溫度附近停頓7.達(dá)到固相線溫度，焊錫完全固定，焊錫過(guò)程結(jié)束。ReflowProfile技術(shù)第五頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

Zoneno123456789101112設(shè)定溫度

室溫加熱時(shí)間sec測(cè)定點(diǎn)溫度℃Pre-heattime60-90sec3.Profile基準(zhǔn)凝固正確的焊錫結(jié)合1-4℃/secMeltingtime40-60secSolderingtime60-90secPeak溫度：230-250℃Solderpast要選定和Refiowprofile一致的材料*作為基準(zhǔn)的reflowprofile時(shí)，要明確reflowheater的設(shè)定溫度ReflowProfile技術(shù)第六頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

1.概要（1）實(shí)裝工程的溫度曲線測(cè)定及溫度曲線管理進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)裝工程是在印刷電路板上絲印膏狀焊錫.利用貼片機(jī)裝著元件，在回流爐中焊錫熔融，進(jìn)行焊接，在回流爐工程中，為了控製品質(zhì)，有包括溫度曲線測(cè)定等溫度管理項(xiàng)目。如圖所示流程圖溫度測(cè)定基板Reflow溫度Profile溫度Profile測(cè)定溫度Profile管理方法第七頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日（2）做為溫度測(cè)定方法實(shí)裝基板.

Dummy基板將熱電偶用接著劑.焊錫膠紙等固定，

做成溫度測(cè)定基板。將熱電偶連接到相應(yīng)的溫度記

錄儀上,通過(guò)顱內(nèi)進(jìn)行溫度測(cè)定。

（3）溫度曲線測(cè)定的目的，大致區(qū)分為

1）做成準(zhǔn)備投入生產(chǎn)印刷電路板元件溫度曲線

2）回流爐的溫度管理印刷電路板試作溫度Profile作成溫度Profile測(cè)定量產(chǎn)量產(chǎn)流程圖如下：日常管理溫度Profile管理方法第八頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日2.實(shí)裝基板Profile管理

基板投入回流爐開(kāi)始就由室溫開(kāi)始上升經(jīng)過(guò)預(yù)熱，熔融，冷卻這個(gè)過(guò)程的溫度記錄下來(lái)就是溫度曲線。

如圖，是沒(méi)有元件的銅箔和熱容量大的元件等2點(diǎn)測(cè)定的溫度曲線.測(cè)定點(diǎn)根據(jù)裝著元件的多少而不同。溫度Profile管理方法預(yù)熱Reflow熱容量大的元件第九頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日加熱條件測(cè)出后，據(jù)此調(diào)整爐溫設(shè)定成為滿足焊錫特性及元件耐熱條件的溫度曲線。使用基板測(cè)定的優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)榕c生產(chǎn)基板相同或者同等的條件，測(cè)定的信賴性非常高。缺點(diǎn)是在必須搭載在生產(chǎn)基板上，，作為測(cè)試基板測(cè)定回?cái)?shù)多了會(huì)引起變差，會(huì)產(chǎn)生與測(cè)定溫度不同的情況發(fā)生。溫度Profile管理方法2.實(shí)裝基板Profile管理

第十頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日3.根據(jù)Dummy基板管理Profile

Dummy基板實(shí)裝基板即使尺寸相同，但是熱容量也不同,所以要取得與實(shí)裝基板的相關(guān)點(diǎn)。按照實(shí)裝基板Profile管理對(duì)其測(cè)定后,取得Dummy基板相關(guān)聯(lián)點(diǎn)。從而實(shí)際運(yùn)用。預(yù)熱ReflowDummy基板溫度溫度Profile管理方法第十一頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日3.根據(jù)Dummy基板管理Profile

Dummy基板測(cè)定的Profile與第一次測(cè)定的Profile比較，確認(rèn)Profile沒(méi)有相差很大。因?yàn)橛糜贒ummy基板Profile管理，所以測(cè)定點(diǎn)選取基板中央一點(diǎn)較好。Dummy基板用的優(yōu)點(diǎn)是作為測(cè)定基板不會(huì)劣化，不準(zhǔn)備實(shí)基板也可以相同尺寸的幾種Dummy基板可以共用等。測(cè)定Profile的同時(shí)，可以確認(rèn)Reflow的溫度再現(xiàn)性。溫度Profile管理方法第十二頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

Reflow爐溫度Profile測(cè)定方法1.熱電偶的線徑的選擇方法熱電偶的線徑是0.1或者0.2,使用0.12或者0.25對(duì)測(cè)定精度沒(méi)有影響。但是，線經(jīng)不同測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值也可能不同，所以用不同線經(jīng)的測(cè)定的數(shù)據(jù)不可以用于比較。第十三頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

Reflow爐溫度Profile測(cè)定方法2.熱電偶線打結(jié)方法

熱電偶線的打結(jié)方法有以下3種。（1）卷棒方法卷線熱電偶線擾棒交叉（a）用手指卷線（b）棒靠近卷線的根部，擰緊（c）然后用剪嵌或者剪刀距離根部處剪斷0.94.09.56.8卷梆尺寸第十四頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

(2)溶接方法熱電電偶線前端熔接,這種方法可靠性很高.需要必要的焊接設(shè)備.要依靠專門(mén)的廠商完成,成本較高.熔接可能的線徑已經(jīng)做了0.1。根據(jù)各個(gè)廠商要先向廠商確認(rèn)可能做到的線徑。

如圖

Reflow爐溫度Profile測(cè)定方法第十五頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

(3)使用治具的方法像下圖一樣設(shè)定熱電偶，旋轉(zhuǎn)把手?jǐn)?shù)次。注意熱電偶的交叉方向和把手的回轉(zhuǎn)方向（向右回轉(zhuǎn)），誰(shuí)都可能穩(wěn)定的卷的很好。熱電偶的彈簧片拉伸會(huì)變長(zhǎng)要先向熱電偶方向置。如下圖熱電偶拉伸栓通過(guò)上面通過(guò)下面A視圖把手旋轉(zhuǎn)停止十字栓固定彈簧片

Reflow爐溫度Profile測(cè)定方法第十六頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日3.熱電偶固定材料的選擇方法固定材料是接著劑和高溫焊錫，理由是使用其中任何一種，也不會(huì)改變測(cè)量精度。固定材料不同測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值也會(huì)不同，所以不要將固定材料不同的測(cè)量數(shù)據(jù)混在一起。耐熱膠紙，容易使熱電偶浮起，引起很大的測(cè)量誤差，所以不要使用。

Reflow爐溫度Profile測(cè)定方法第十七頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日4.熱電偶固定材料的量熱電偶固定材料的不同影響已經(jīng)在[3.1熱電偶的線徑選擇方法]闡述，使用哪一種都可以。但是相同材質(zhì)因?yàn)榱康牟煌矔?huì)影響測(cè)定。

Reflow爐溫度Profile測(cè)定方法第十八頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日5.熱電偶的安裝方法

(1)元件的安裝位置實(shí)際就是焊錫熔化，元件和焊錫結(jié)合。此時(shí),作為所有的測(cè)量方法都是打結(jié)部和測(cè)定點(diǎn)緊密接觸，打結(jié)部全體被固定材料覆蓋。另外要注意打結(jié)部不要從固定材料內(nèi)露出或者熱電偶線接觸。為防止因焊錫溶解而脫落用膠帶或者接著劑固定耐熱膠帶或者接著劑固定耐熱膠帶固定

Reflow爐溫度Profile測(cè)定方法第十九頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

(2)熱電偶浮起的情況下，熱電偶沒(méi)有接觸到測(cè)定點(diǎn)測(cè)定值是固定材料的自身的溫度，產(chǎn)生誤差。熱電偶的打結(jié)部從固定材料中露出，直接感受爐內(nèi)溫度會(huì)影響溫Profile，不能達(dá)到正確的曲線。另外，如圖所示打結(jié)部分頭部露出在外面或者熱電偶線接觸同樣影響測(cè)量結(jié)果。

IC等作為測(cè)定對(duì)象時(shí)，固定在腳和銅箔之間，固定在腳的側(cè)面或者上面，會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。但是，現(xiàn)在精密元件，在腳和銅箔之間固定很困難，只要是接近底部測(cè)定的話就可以。浮起露出露出

Reflow爐溫度Profile測(cè)定方法第二十頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

(3)在反面安裝熱電偶的情況，要注意正面有沒(méi)有熱容量大的元件基板反面此周圍溫度低

Reflow爐溫度Profile測(cè)定方法第二十一頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

6.使用實(shí)測(cè)基板投入限定次數(shù)試驗(yàn)結(jié)果確認(rèn)到：實(shí)測(cè)基板與測(cè)定基板能夠投入回流爐的次數(shù)，熱風(fēng)爐60次，IR爐投入30次前后，測(cè)定精度開(kāi)始發(fā)生變化。因此，實(shí)測(cè)基板作為投入Reflow基板能夠投入可能的次數(shù)，熱風(fēng)路爐投入50次，IR爐投入20次為宜。

FR-1基板，投入幾次到十次就有氣泡產(chǎn)生比其他材質(zhì)更容易劣化，所以按照基板材質(zhì)決定投入次數(shù)，是判定的基準(zhǔn)。

Reflow爐溫度Profile測(cè)定方法第二十二頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日7.關(guān)于Dummy基板作為Dummy基板一般材質(zhì)是鋁，表面進(jìn)行了氧化處理。以此作為測(cè)試基板不會(huì)劣化，不會(huì)存在像上面提到的基板那樣，具有非常高的使用次數(shù)。

Reflow爐溫度Profile測(cè)定方法第二十三頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)定誤差的影響及相關(guān)因素（1）測(cè)定基板在回流爐內(nèi)停頓基板在爐內(nèi)停頓1秒溫度上升1度，根據(jù)爐子的長(zhǎng)度，傳送速度，計(jì)算出在爐內(nèi)的時(shí)間，與測(cè)定數(shù)據(jù)比較，確認(rèn)有無(wú)停頓。第二十四頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)定誤差的影響及相關(guān)因素（2）基板投入間隔基板連續(xù)進(jìn)入顱內(nèi)，吸收的熱容量增大，基板表面的溫度下降。最低的要求也要有一枚以上基板的間隔。另外，在基板反面使用校正裝置的情況，也要將校正裝置考慮進(jìn)去，距離一個(gè)基板的間隔。第二十五頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日1.實(shí)裝基板的投入方法

（1）A面（正面）測(cè)定時(shí)（2）B面（反面）測(cè)定時(shí)使用實(shí)裝完成基板A面（正面）使用A.B面實(shí)裝完成基板溫度Profile測(cè)定基準(zhǔn)第二十六頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日2.測(cè)定點(diǎn)

貼片表面CSP連接器GND導(dǎo)通無(wú)PAD(熱風(fēng)難送到點(diǎn))CSP的內(nèi)圓焊錫部的GND導(dǎo)通的PAD（熱風(fēng)難送到點(diǎn)）GND導(dǎo)通的PAD(熱風(fēng)難送到的點(diǎn))溫度Profile測(cè)定基準(zhǔn)第二十七頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日3.熱電偶的固定方法ChipPad表面CSP元件下連接器線下Step1測(cè)定點(diǎn)不要偏移,用膠紙粘貼◎熱電偶固定方法Setp2測(cè)定部用高溫焊錫固定Setp3