表面貼裝工程4reflow介紹doc資料

表面貼裝工程4REFLOW介紹SMAIntroduceREFLOWConveyorSpeed的簡單檢測：需要的工具：秒表，米尺，膠帶，筆，紙檢測工程：首先，在電腦中設(shè)定conveyorspeed并且運(yùn)行系統(tǒng)，使之達(dá)到設(shè)定速度其次，打開爐蓋，可以看到conveyor。然后，在conveyor上設(shè)定一點(diǎn)，做明顯的標(biāo)記。第四，使用秒表測定標(biāo)記點(diǎn)通過一定距離的時間最后，距離/時間=速度用于檢測設(shè)定的速度與實(shí)際的速度間的差異SMAIntroduceREFLOW測溫器以及測溫線的簡單檢測：溫度計(jì)熱開水需要的工具：溫度計(jì)，熱開水，測試線，測試器SMAIntroduceREFLOWTemperatureTime(BGABottom)1-3℃/Sec200℃Peak225℃±5℃60-90Sec140-170℃

60-120Sec

PreheatDryoutReflowcooling熱風(fēng)回流焊過程中，焊膏需經(jīng)過以下幾個階段，溶劑揮發(fā)；焊劑清除焊件表面的氧化物；焊膏的熔融、再流動以及焊膏的冷卻、凝固。基本工藝：SMAIntroduceREFLOW工藝分區(qū)：（一）預(yù)熱區(qū)目的：使PCB和元器件預(yù)熱，達(dá)到平衡，同時除去焊膏中的水份、溶劑，以防焊膏發(fā)生塌落和焊料飛濺。要保證升溫比較緩慢，溶劑揮發(fā)。較溫和，對元器件的熱沖擊盡可能小，升溫過快會造成對元器件的傷害，如會引起多層陶瓷電容器開裂。同時還會造成焊料飛濺，使在整個PCB的非焊接區(qū)域形成焊料球以及焊料不足的焊點(diǎn)。SMAIntroduceREFLOW目的：保證在達(dá)到再流溫度之前焊料能完全干燥，同時還起著焊劑活化的作用，清除元器件、焊盤、焊粉中的金屬氧化物。時間約60~120秒，根據(jù)焊料的性質(zhì)有所差異。工藝分區(qū)：（二）保溫區(qū)SMAIntroduceREFLOW目的：焊膏中的焊料使金粉開始熔化，再次呈流動狀態(tài)，替代液態(tài)焊劑潤濕焊盤和元器件，這種潤濕作用導(dǎo)致焊料進(jìn)一步擴(kuò)展，對大多數(shù)焊料潤濕時間為60~90秒。再流焊的溫度要高于焊膏的熔點(diǎn)溫度，一般要超過熔點(diǎn)溫度20度才能保證再流焊的質(zhì)量。有時也將該區(qū)域分為兩個區(qū)，即熔融區(qū)和再流區(qū)。（四）冷卻區(qū)

焊料隨溫度的降低而凝固，使元器件與焊膏形成良好的電接觸，冷卻速度要求同預(yù)熱速度相同。（二）再流焊區(qū)工藝分區(qū)：SMAIntroduceREFLOW影響焊接性能的各種因素：工藝因素焊接前處理方式，處理的類型，方法，厚度，層數(shù)。處理后到焊接的時間內(nèi)是否加熱，剪切或經(jīng)過其他的加工方式。焊接工藝的設(shè)計(jì)焊區(qū)：指尺寸，間隙，焊點(diǎn)間隙導(dǎo)帶（布線）：形狀，導(dǎo)熱性，熱容量被焊接物：指焊接方向，位置，壓力，粘合狀態(tài)等SMAIntroduceREFLOW焊接條件指焊接溫度與時間，預(yù)熱條件，加熱，冷卻速度焊接加熱的方式，熱源的載體的形式（波長，導(dǎo)熱速度等）焊接材料焊劑：成分，濃度，活性度，熔點(diǎn)，沸點(diǎn)等焊料：成分，組織，不純物含量，熔點(diǎn)等母材：母材的組成，組織，導(dǎo)熱性能等焊膏的粘度，比重，觸變性能基板的材料，種類，包層金屬等影響焊接性能的各種因素：SMAIntroduceREFLOW幾種焊接缺陷及其解決措施回流焊中的錫球回流焊中錫球形成的機(jī)理

回流焊接中出的錫球，常常藏于矩形片式元件兩端之間的側(cè)面或細(xì)距引腳之間。在元件貼裝過程中，焊膏被置于片式元件的引腳與焊盤之間，隨著印制板穿過回流焊爐，焊膏熔化變成液體，如果與焊盤和器件引腳等潤濕不良，液態(tài)焊錫會因收縮而使焊縫填充不充分，所有焊料顆粒不能聚合成一個焊點(diǎn)。部分液態(tài)焊錫會從焊縫流出，形成錫球。因此，焊錫與焊盤和器件引腳潤濕性差是導(dǎo)致錫球形成的根本原因。

SMAIntroduce原因分析與控制方法以下主要分析與相關(guān)工藝有關(guān)的原因及解決措施：

a)回流溫度曲線設(shè)置不當(dāng)。焊膏的回流是溫度與時間的函數(shù)，如果未到達(dá)足夠的溫度或時間，焊膏就不會回流。預(yù)熱區(qū)溫度上升速度過快，達(dá)到平頂溫度的時間過短，使焊膏內(nèi)部的水分、溶劑未完全揮發(fā)出來，到達(dá)回流焊溫區(qū)時，引起水分、溶劑沸騰，濺出焊錫球。實(shí)踐證明，將預(yù)熱區(qū)溫度的上升速度控制在1～4°C/s是較理想的。

b)如果總在同一位置上出現(xiàn)焊球，就有必要檢查金屬板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。模板開口尺寸腐蝕精度達(dá)不到要求，對于焊盤大小偏大，以及表面材質(zhì)較軟（如銅模板），造成漏印焊膏的外形輪廓不清晰，互相橋連，這種情況多出現(xiàn)在對細(xì)間距器件的焊盤漏印時，回流焊后必然造成引腳間大量錫珠的產(chǎn)生。因此，應(yīng)針對焊盤圖形的不同形狀和中心距，選擇適宜的模板材料及模板制作工藝來保證焊膏印刷質(zhì)量。

REFLOWSMAIntroducec)如果在貼片至回流焊的時間過長，則因焊膏中焊料粒子的氧化，焊劑變質(zhì)、活性降低，會導(dǎo)致焊膏不回流，焊球則會產(chǎn)生。選用工作壽命長一些的焊膏（至少4小時），則會減輕這種影響。

d)另外，焊膏印錯的印制板清洗不充分，使焊膏殘留于印制板表面及通孔中?；亓骱钢埃毁N放的元器件重新對準(zhǔn)、貼放，使漏印焊膏變形。這些也是造成焊球的原因。因此應(yīng)加強(qiáng)操作者和工藝人員在生產(chǎn)過程的責(zé)任心，嚴(yán)格遵照工藝要求和操作規(guī)程行生產(chǎn)，加強(qiáng)工藝過程的質(zhì)量控制。

REFLOWSMAIntroduceREFLOW立片問題（曼哈頓現(xiàn)象）回流焊中立片形成的機(jī)理矩形片式元件的一端焊接在焊盤上，而另一端則翹立，這種現(xiàn)象就稱為曼哈頓現(xiàn)象。引起該種現(xiàn)象主要原因是元件兩端受熱不均勻，焊膏熔化有先后所致。SMAIntroduceREFLOW如何造成元件兩端熱不均勻：a)有缺陷的元件排列方向設(shè)計(jì)。我們設(shè)想在再流焊爐中有一條橫跨爐子寬度的再流焊限線，一旦焊膏通過它就會立即熔化。片式矩形元件的一個端頭先通過再流焊限線，焊膏先熔化，完全浸潤元件的金屬表面，具有液態(tài)表面張力;而另一端未達(dá)到183°C液相溫度，焊膏未熔化，只有焊劑的粘接力，該力遠(yuǎn)小于再流焊焊膏的表面張力，因而，使未熔化端的元件端頭向上直立。因此，保持元件兩端同時進(jìn)入再流焊限線，使兩端焊盤上的焊膏同時熔化，形成均衡的液態(tài)表面張力，保持元件位置不變。

SMAIntroduce在進(jìn)行汽相焊接時印制電路組件預(yù)熱不充分。

汽相焊是利用惰性液體蒸汽冷凝在元件引腳和PCB焊盤上時，釋放出熱量而熔化焊膏。汽相焊分平衡區(qū)和飽和蒸汽區(qū)，在飽和蒸汽區(qū)焊接溫度高達(dá)217°C，在生產(chǎn)過程中我們發(fā)現(xiàn)，如果被焊組件預(yù)熱不充分，經(jīng)受一百多度的溫差變化，汽相焊的汽化力容易將小于1206封裝尺寸的片式元件浮起，從而產(chǎn)生立片現(xiàn)象。我們通過將被焊組件在高低箱內(nèi)以145°C-150°C的溫度預(yù)熱1-2分鐘，然后在汽相焊的平衡區(qū)內(nèi)再預(yù)熱1分鐘左右，最后緩慢進(jìn)入飽和蒸汽區(qū)焊接消除了立片現(xiàn)象。

c)焊盤設(shè)計(jì)質(zhì)量的影響。

若片式元件的一對焊盤大小不同或不對稱，也會引起漏印的焊膏量不一致，小焊盤對溫度響應(yīng)快，其上的焊膏易熔化，大焊盤則相反，所以，當(dāng)小焊盤上的焊膏熔化后，在焊膏表面張力作用下，將元件拉直豎起。焊盤的寬度或間隙過大，也都可能出現(xiàn)立片現(xiàn)象。嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行焊盤設(shè)計(jì)是解決該缺陷的先決條件。

REFLOWSMAIntroduceREFLOW細(xì)間距引腳橋接問題導(dǎo)致細(xì)間距元器件引腳橋接缺陷的主要因素有：a)漏印的焊膏成型不佳；b)印制板上有缺陷的細(xì)間距引線制作；c)不恰當(dāng)?shù)幕亓骱笢囟惹€設(shè)置等。因而，應(yīng)從模板的制作、絲印工藝、回流焊工藝等關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制入手，盡可能避免橋接隱患。

SMAIntroduce回流焊接缺陷分析:REFLOW1.吹孔BLOWHOLES焊點(diǎn)中（SOLDERJOINT）所出現(xiàn)的孔洞，大者稱為吹孔，小者叫做針孔，皆由膏體中的溶劑或水分快速氧化所致。調(diào)整預(yù)熱溫度，以趕走過多的溶劑。調(diào)整錫膏粘度。提高錫膏中金屬含量百分比。問題及原因?qū)Σ?.空洞VOIDS是指焊點(diǎn)中的氧體在硬化前未及時逸出所致，將使得焊點(diǎn)的強(qiáng)度不足，將衍生而致破裂。調(diào)整預(yù)熱使盡量趕走錫膏中的氧體。增加錫膏的粘度。增加錫膏中金屬含量百分比。SMAIntroduce回流焊接缺陷分析:REFLOW問題及原因?qū)Σ?.零件移位及偏斜MOVEMENTANDMISALIGNNENT造成零件焊后移位的原因可能有：錫膏印不準(zhǔn)、厚度不均、零件放置不當(dāng)、熱傳不均、焊墊或接腳之焊錫性不良，助焊劑活性不足，焊墊比接腳大的太多等，情況較嚴(yán)重時甚至?xí)纬杀?。（TOMBSTONING或MAMBATHANEFFECT，或DRAWBRIGING），尤以質(zhì)輕的小零件為甚。改進(jìn)零件的精準(zhǔn)度。改進(jìn)零件放置的精準(zhǔn)度。調(diào)整預(yù)熱及熔焊的參數(shù)。改進(jìn)零件或板子的焊錫性。增強(qiáng)錫膏中助焊劑的活性。改進(jìn)零件及與焊墊之間的尺寸比例。不可使焊墊太大。SMAIntroduce回流焊接缺陷分析:REFLOW問題及原因?qū)Σ?.縮錫DEWETTING零件腳或焊墊的焊錫性不佳。5.焊點(diǎn)灰暗DULLJINT可能有金屬雜質(zhì)污染或給錫成份不在共熔點(diǎn)，或冷卻太慢，使得表面不亮。6.不沾錫NON-WETTING接腳或焊墊之焊錫性太差，或助焊劑活性不足，或熱量不足所致。改進(jìn)電路板及零件之焊錫性。增強(qiáng)錫膏中助焊劑之活性。防止焊后裝配板在冷卻中發(fā)生震動。焊后加速板子的冷卻率。提高熔焊溫度。改進(jìn)零件及板子的焊錫性。增加助焊劑的活性。SMAIntroduce回流焊接缺陷分析:REFLOW問題及原因?qū)Σ?.焊后斷開OPEN常發(fā)生于J型接腳與焊墊之間，其主要原因是各腳的共面性不好，以及接腳與焊墊之間的熱容量相差太多所致（焊墊比接腳不容易加熱及蓄熱）。改進(jìn)零件腳之共面性增加印膏厚度，以克服共面性之少許誤差。調(diào)整預(yù)熱，以改善接腳與焊墊之間的熱差。增加錫膏中助焊劑之活性。減少焊熱面積，接近與接腳在受熱上的差距。調(diào)整熔焊方法。改變合金成份（比如將63/37改成10/90，令其熔融延后，使焊墊也能及