無鉛產(chǎn)品工藝控制

5-無鉛產(chǎn)品工藝控制顧靄云內(nèi)容一．無鉛工藝與有鉛工藝比較二．無鉛焊接的特點(diǎn)（1）從再流焊溫度曲線分析無鉛焊接的特點(diǎn)（2）無鉛焊點(diǎn)的特點(diǎn)三．無鉛焊接對焊接設(shè)備的要求四．無鉛產(chǎn)品工藝控制印刷、貼裝、再流焊、檢測、無鉛返修、清洗一．無鉛工藝與有鉛工藝比較有鉛技術(shù)無鉛技術(shù)設(shè)備方面印、貼、焊、檢只有焊接設(shè)備有特殊要求焊接原理相同工藝流程工藝方法元器件有鉛無鉛PCB焊接材料溫度曲線工藝窗口大溫度高、工藝窗口小焊點(diǎn)潤濕性好潤濕性差檢測標(biāo)準(zhǔn)IPC-A-610CIPC-A-610D管理要求更嚴(yán)格通過無鉛、有鉛比較，正確認(rèn)識無鉛技術(shù)（a）無鉛工藝技術(shù)并不是高不可攀的技術(shù)因?yàn)榛驹?、工藝方法與有鉛技術(shù)是相同的 。（b）但由于無鉛的焊接材料、元器件、PCB都發(fā)生了變化，因此工藝參數(shù)必須隨之改變。主要變化是溫度高、工藝窗口小、潤濕性差、工藝難度大，容易產(chǎn)生可靠性問題，因此要求比有鉛時更加重視理論學(xué)習(xí)、工藝技術(shù)研究、工藝實(shí)踐，尤其要掌握關(guān)鍵技術(shù)：印、焊。（c）進(jìn)行設(shè)備改造或添置必要的焊接設(shè)備（d）提高管理水平。 二．無鉛焊接的特點(diǎn)高溫工藝窗口小潤濕性差

峰值溫度液相時間IMC厚度

無鉛：SAC305235~245℃50~60s

不容易控制

有鉛：Sn-37Pb210~230℃60~90s容易控制⑴從再流焊溫度曲線分析無鉛焊接的特點(diǎn)及對策從再流焊溫度曲線分析無鉛焊接的特點(diǎn)及對策①熔點(diǎn)高，要求無鉛焊接設(shè)備耐高溫，抗腐蝕。要求助焊劑耐高溫。②從溫度曲線可以看出：無鉛工藝窗口小。無鉛焊接的工藝窗口比鉛錫焊膏小，要求PCB表面溫度更均勻。要求焊接設(shè)備橫向溫度均勻。a25~110

℃/100~200sec，110~150℃/40~70sec，要求緩慢升溫，使整個PCB溫度均勻，減小PCB及大小元器件△t，因此要求焊接設(shè)備升溫、預(yù)熱區(qū)長度要加長。b150~217℃/50~70sec快速升溫區(qū)（助焊劑浸潤區(qū)）。有鉛焊接從150℃升到183℃，升溫33℃，可允許在30~60sec之間完成，其升溫速率為0.55~1℃/sec；而無鉛焊接從150℃升到217℃，升溫67℃，只允許在50~70sec之間完成，其升溫速率為0.96~1.34℃/sec，要求升溫速率比有鉛高30%左右，另外由于無鉛比有鉛的熔點(diǎn)高34℃，溫度越高升溫越困難，如果升溫速率提不上去，長時間處在高溫下會使焊膏中助焊劑提前結(jié)束活化反應(yīng)，嚴(yán)重時會使PCB焊盤，元件引腳和焊膏中的焊料合金在高溫下重新氧化而造成焊接不良，因此要求助焊劑浸潤區(qū)有更高的升溫斜率。c

回流區(qū)峰值溫度235℃與FR-4基材PCB的極限溫度（2400C）差（工藝窗口）僅為5

℃。如果PCB表面溫度是均勻的，那么實(shí)際工藝允許有5℃的誤差。假若PCB表面有溫度誤差Δt＞5℃，那么PCB某處已超過FR-4基材PCB的極限溫度240℃，會損壞PCB。對于簡單的產(chǎn)品，峰值溫度235~240℃可以滿足要求；但是對于復(fù)雜產(chǎn)品，可能需要260℃才能焊好。因此FR-4基材PCB就不能滿足要求了。在實(shí)際回流焊中，如果最小峰值溫度為235℃，最大峰值溫度取決于板面的溫差△t，它取決于板的尺寸、厚度、層數(shù)、元件布局、Cu的分布以及元件尺寸和熱容量。擁有大而復(fù)雜元件（如CBGA、CCGA等）的大、厚印制板，典型△t高達(dá)20~25℃。為了減小△t，滿足小的無鉛工藝窗口。爐子的熱容量也是很重要的因素。要求再流焊爐橫向溫差＜2℃，同時要求有兩個回流加熱區(qū)。d由于焊接溫度度高，為了防防止由于焊點(diǎn)點(diǎn)冷卻凝固時時間過長，造造成焊點(diǎn)結(jié)晶晶顆粒長大；；另外，加速速冷卻可以防防止產(chǎn)生偏析析，避免枝狀狀結(jié)晶的形成成，因此要求求焊接設(shè)備增增加冷卻裝置置，使焊點(diǎn)快快速降溫。e由于高溫，PCB容易變形，特特別是拼板，，因此對于大大尺寸的PCB需要增加中間間支撐。fN2保護(hù)能夠改善善潤濕性，提提高焊點(diǎn)質(zhì)量量g為了減小爐子子橫向溫差△△t，采取措措施：帶加熱熱器的導(dǎo)軌、、選用散熱性性小的材料、、定軌向爐內(nèi)內(nèi)縮進(jìn)等技術(shù)術(shù)。③浸潤性差差應(yīng)對措施：改良助焊劑活活性修改模板開口口設(shè)計提高印刷、貼貼裝精度N2保護(hù)焊盤暴露銅⑵無鉛焊點(diǎn)點(diǎn)的特點(diǎn)①浸潤性差，擴(kuò)擴(kuò)展性差。②無鉛焊點(diǎn)點(diǎn)外觀粗糙。。傳統(tǒng)的檢驗(yàn)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與AOI需要升級級。③無鉛焊點(diǎn)點(diǎn)中氣孔較多多，尤其有鉛鉛焊端與無鉛鉛焊料混用時時，焊端（球球）上的有鉛鉛焊料先熔，，覆蓋焊盤，，助焊劑排不不出去，造成成氣孔。但氣氣孔不影響機(jī)機(jī)械強(qiáng)度。④缺陷多———由于浸潤潤性差，使自自定位效應(yīng)減減弱。浸潤性差，要要求助焊劑活活性高。無鉛再流焊焊點(diǎn)無鉛焊接常見見缺陷無鉛焊點(diǎn)潤濕濕性差——要要說服客戶理理解。氣孔多外觀粗糙潤濕角大沒有半月形無鉛焊點(diǎn)評判判標(biāo)準(zhǔn)IPC-A-610DLeadFreeInspectionLeadFreeSolderPasteGrainySurface表面粗糙LeadedSolderPasteSmooth&ShinySurface表面光滑、光光亮WettingisReducedwithLeadFreeStandardEutecticSolderJointLeadFreeSolderJointTypicalGoodWettingVisibleFillet潤濕好ReducedWettingNoVisibleFillet潤濕減少三．無鉛焊接接對焊接設(shè)備備的要求（1）無鉛焊焊接對再流焊焊設(shè)備的要求求（2）無鉛焊焊接對波峰焊焊設(shè)備的要求求（3）無鉛焊焊接對返修設(shè)設(shè)備的要求（1）無鉛焊焊接對再流焊焊設(shè)備的要求求①耐350℃以上上高溫，抗腐腐蝕。②設(shè)備橫橫向溫度均勻勻，橫向溫差差＜±2℃，，必要時對導(dǎo)導(dǎo)軌加熱或采采用特殊材料料的導(dǎo)軌。③升溫、、預(yù)熱區(qū)長度度要加長，滿滿足緩慢升溫溫的要求。④要求有兩兩個回流加熱熱區(qū)或提高加加熱效率。⑤增加冷卻裝裝置，使焊點(diǎn)點(diǎn)快速降溫。⑥對于大尺寸寸的PCB需要增加中間間支撐。⑦增加助焊劑劑回收裝置，，減少對設(shè)備備和環(huán)境的污污染。無鉛再流焊設(shè)設(shè)備是否一定定要求

8溫溫區(qū)、10溫溫區(qū)？要對現(xiàn)有設(shè)備備進(jìn)行分析，，做工藝試驗(yàn)、、可靠性分析析或認(rèn)證，只要溫度曲線線和可靠性滿滿足無鉛要求求、就可以使使用。對無鉛再流焊焊設(shè)備的主要要要求：緩慢升溫助焊劑活化區(qū)區(qū)快速升溫，，要求回流區(qū)區(qū)熱效率高，，能夠快速升升到回流溫度度。快速冷卻（2）無鉛焊焊接對波峰焊焊設(shè)備的要求求①耐高溫溫，抗腐蝕，，采用鈦合金鋼鋼Sn鍋、或或在鍋內(nèi)壁鍍鍍防護(hù)層。并要求Sn鍋溫溫度均勻，＜±2℃。②預(yù)熱區(qū)長長度要加長，，滿足緩慢升升溫的要求。。預(yù)熱區(qū)采用熱熱風(fēng)加熱器或或通風(fēng)，有利利于水汽揮發(fā)發(fā)。④增加中間支撐撐，預(yù)防高溫溫引起PCB變形。⑤增加冷卻卻裝置，使焊焊點(diǎn)快速降溫。⑥充N2可以減少焊渣渣的形成。⑦增加助焊焊劑回收裝置置，減少對設(shè)設(shè)備和環(huán)境的的污染。（3）無鉛焊焊接對返修設(shè)設(shè)備的要求①耐高溫溫，抗腐蝕。②提高加熱熱效率。③增加底部部預(yù)熱面積和和預(yù)熱溫度，，盡量使PCB溫度均勻勻。④增加中間支撐撐，預(yù)防高溫溫引起PCB變形。四．無鉛產(chǎn)品工藝藝控制1、無鉛印刷刷工藝2、無鉛貼裝裝工藝3、無鉛回流流焊接技術(shù)①無鉛再流流焊的特點(diǎn)及及對策②正確設(shè)置置和優(yōu)化無鉛鉛回流焊溫度度曲線③三種無鉛鉛再流焊溫度度曲線④無鉛回流流焊工藝控制制4、無鉛波峰峰焊特點(diǎn)及對對策5、檢測6、無鉛返修修1.印刷刷工藝無鉛焊膏的選選擇、評估、、與管理模板設(shè)計印刷工藝參數(shù)數(shù)⑴無鉛焊膏膏的選擇、評評估、與管理理（a）無鉛焊焊膏與有鉛焊焊膏一樣，生生產(chǎn)廠家、規(guī)規(guī)格很多。即即便是同一廠廠家，也有合合金成分、顆顆粒度、黏度度、免清洗、、溶劑清洗、、水清洗等方方面的差別。。主要根據(jù)電電子產(chǎn)品來選選擇。例如盡盡量選擇與元元件焊端一致致的合金成分分。（b）應(yīng)多選擇幾家家公司的焊焊膏做工藝藝試驗(yàn)，對印刷性性、脫膜性性、觸變性性、粘結(jié)性性、潤濕性性以及焊點(diǎn)點(diǎn)缺陷、殘殘留物等做做比較和評估估，有條件的企企業(yè)可對焊焊膏進(jìn)行認(rèn)認(rèn)證和測試試。有高品質(zhì)要要求的產(chǎn)品品必須對焊焊點(diǎn)做可靠靠性認(rèn)證。（c）由于潤濕性性差，因此此無鉛焊膏的的管理比有有鉛更加嚴(yán)嚴(yán)格。⑵模板設(shè)設(shè)計模板設(shè)計屬屬于SMT可制造性性設(shè)計的重重要內(nèi)容之之一1998年年IPC為為模板設(shè)計計制訂了IPC7525（模板設(shè)計計指南），，2004年修訂為為A版。IPC7525A標(biāo)準(zhǔn)主要要包含名詞詞與定義、、參考資料料、模板設(shè)設(shè)計、模板板制造、模模板安裝、、文件處理理/編輯和和模板訂購購、模板檢檢查/確認(rèn)認(rèn)、模板清清洗、和模模板壽命等等內(nèi)容。印刷工藝參參數(shù)（a）一般般情況下，，印刷工藝藝不會受到到太大的影影響。（b）因?yàn)闉闊o鉛的低低浸潤力問問題?；亓髁鲿r自校正正（Self-align））作用非常常小，因此此印刷精度度比有鉛時時要求更高高。（c）無鉛鉛焊膏的助助焊劑含量量高于有鉛鉛焊膏，合合金的比重重較低，印印刷后焊膏膏圖形容易易坍塌；另另外由于無無鉛焊劑配配方的改變變，焊膏的的粘性和流流變性、化化學(xué)穩(wěn)定性性、揮發(fā)性性等也會改改變。因此此有時需要要調(diào)整印刷刷工藝參數(shù)數(shù)。特別對對于大尺寸寸PCB、、開口尺寸寸大小懸殊殊大、以及及高密度的的產(chǎn)品，有有可能需要要重新設(shè)置置印刷參數(shù)數(shù)。（d）由于于粘性和流流變性變化化，每次印印刷后會有有些無鉛焊焊膏粘附在在刮刀上，，因此印刷刷周期可能能需要放慢慢。2.貼貼裝工藝（a）一般般情況下，，貼裝工藝藝也不會受受到太大的的影響。（b）因?yàn)闉闊o鉛的低低浸潤力問問題?；亓髁鲿r自校正正（Self-align））作用非常常小，因此此，貼片精精度比有鉛鉛時要求更更高。精確編程、、控制Z軸軸高度、采采用無接觸拾取取可減小震震動等措施施。（c）由于于無鉛焊膏膏粘性和流流變性的變變化，貼裝裝過程中要要注意焊膏膏能否保持持粘著性，，從貼裝、、直到進(jìn)爐爐前能否保保持元件位位置不發(fā)生生改變。3.無無鉛回流焊焊接技術(shù)無鉛焊料高高熔點(diǎn)、潤潤濕性差給給回流焊帶帶來了焊接接溫度高、、工藝窗口口小的工藝藝難題，使使回流焊容易產(chǎn)生虛焊、氣孔孔、立碑等等缺陷，還還容易引起損損壞元器件件、PCB等可靠性性問題。如何設(shè)置最佳的溫度度曲線，既既保證焊點(diǎn)點(diǎn)質(zhì)量，又又保證不損損壞元器件件和PCB，就是無鉛回流焊焊接技術(shù)要要解決的根根本的問題題⑴無鉛再再流焊的特特點(diǎn)及對策策特點(diǎn)對策高溫設(shè)備耐高溫，加長升溫預(yù)熱區(qū)，爐溫均勻，增加冷卻區(qū)助焊劑耐高溫；PCB耐高溫；元器件耐高溫；增加中間支撐；工藝窗口小預(yù)熱區(qū)緩慢升溫，給導(dǎo)軌加熱，減小PCB及大小元器△t；提高浸潤區(qū)升溫斜率，避免助焊劑提前結(jié)束活化反應(yīng)；盡量降低峰值溫度，避免損害PCB及元器件；加速冷卻，防止焊點(diǎn)結(jié)晶顆粒長大，避免枝狀結(jié)晶的形成；對濕敏器件進(jìn)行去潮處理。潤濕性差提高助焊劑活性；增加焊膏中助焊劑含量；增大模板開口尺寸，焊膏盡可能完全覆蓋焊盤；提高印刷與貼裝精度；

充N2可以減少高溫氧化，提高潤濕性。設(shè)置再流焊焊溫度曲線線的依據(jù)：：（與有鉛工工藝相同））(a)不同同金屬含量量的焊膏有有不同的溫溫度曲線，，應(yīng)按照焊焊膏加工廠廠提供的溫溫度曲線進(jìn)進(jìn)行設(shè)置（（主要控制各各溫區(qū)的升升溫速率、、峰值溫度度和回流時時間）。(b)根根據(jù)PCB板的材料料、厚度、、是否多層層板、尺寸寸大小。(c)根根據(jù)表面組組裝板搭載載元器件的的密度、元元器件的大大小以及有有無BGA、CSP等特殊元元器件進(jìn)行行設(shè)置。⑵正確設(shè)設(shè)置和優(yōu)化化無鉛回流流焊溫度曲曲線(d)還還要根據(jù)設(shè)設(shè)備的具體體情況，例例如加熱區(qū)區(qū)長度、加加熱源材料料、再流焊焊爐構(gòu)造和和熱傳導(dǎo)方方式等因素素進(jìn)行設(shè)置置。熱風(fēng)爐和紅紅外爐有很很大區(qū)別，，紅外爐主主要是輻射射傳導(dǎo)，其其優(yōu)點(diǎn)是熱熱效率高，，溫度陡度度大，易控控制溫度曲曲線，雙面面焊時PCB上、下下溫度易控控制。其缺缺點(diǎn)是溫度度不均勻。。在同一塊塊PCB上上由于器件件的顏色和和大小不同同、其溫度度就不同。。為了使深深顏色器件件周圍的焊焊點(diǎn)和大體體積元器件件達(dá)到焊接接溫度，必必須提高焊焊接溫度。。熱風(fēng)風(fēng)爐爐主主要要是是對對流流傳傳導(dǎo)導(dǎo)。。其其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是是溫溫度度均均勻勻、、焊焊接接質(zhì)質(zhì)量量好好。。缺缺點(diǎn)點(diǎn)是是PCB上上、、下下溫溫差差以以及及沿沿焊焊接接爐爐長長度度方方向向溫溫度度梯梯度度不不易易控控制制。。(e)還還要要根根據(jù)據(jù)溫溫度度傳傳感感器器的的實(shí)實(shí)際際位位置置來來確確定定各各溫溫區(qū)區(qū)的的設(shè)設(shè)置置溫溫度度。。(f)還還要要根根據(jù)據(jù)排排風(fēng)風(fēng)量量的的大大小小進(jìn)進(jìn)行行設(shè)設(shè)置置。。(g)環(huán)環(huán)境境溫溫度度對對爐爐溫溫也也有有影影響響，，特特別別是是加加熱熱溫溫區(qū)區(qū)短短、、爐爐體體寬寬度度窄窄的的再再流流焊焊爐爐，，在在爐爐子子進(jìn)進(jìn)出出口口處處要要避避免免對對流流風(fēng)風(fēng)。。⑵三三種種無無鉛鉛再再流流焊焊溫溫度度曲曲線線三角角形形溫溫度度曲曲線線升溫溫-保保溫溫-峰峰值值溫溫度度曲曲低峰峰值值溫溫度度曲曲線線三角角形形回回流流焊焊溫溫度度曲曲線線對于于PCB相相對對容容易易加加熱熱、、元元件件與與板板材材料料有有彼彼此此接接近近溫溫度度、、PCB表表面面溫溫差差ΔΔt較較小小的的產(chǎn)品品可可以以使使用用三角角形形溫溫度度曲曲線線。當(dāng)錫錫膏膏有有適適當(dāng)當(dāng)配配方方，，三三角角形形溫溫度度曲曲線線將將得得到到更更光光亮亮的的焊焊點(diǎn)點(diǎn)。。但但助助焊焊劑劑活活化化時時間間和和溫溫度度必必須須符符合合無無鉛鉛溫溫度度曲曲線線的的較較高高溫溫度度。。三角角形形曲曲線線的的升升溫溫速速度度是是整整體體控控制制的的，與與傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的升升溫溫-保保溫溫-峰峰值值曲曲線線比比較較，，能能量量成成本本較較低低。。（a））簡單單的的產(chǎn)產(chǎn)品品的的無鉛鉛回回流流焊焊溫溫度度曲曲線線（b））推薦薦的的升溫溫-保保溫溫-峰峰值值溫溫度度曲曲線線通過過緩緩慢慢升升溫溫，，充充分分預(yù)預(yù)熱熱PCB，，降降低低PCB表表面面溫溫差差ΔΔt，，使使PCB表表面面溫溫度度均均勻勻，，從從而而實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)較較低低的的峰峰值值溫溫度度（（235~2450C），，避避免免損損壞壞元元器器件件和和FR-4基基材材PCB。。峰值值溫溫度度235~245℃℃可可以以滿滿足足要要求求升溫溫-保保溫溫-峰峰值值溫溫度度曲曲線線升溫溫-保保溫溫-峰峰值值溫溫度度曲曲線線的的要要求求升溫溫速度度應(yīng)應(yīng)限限制制到到0.5~10C/秒秒或或40C/秒秒以以下下，，取取決決于于錫錫膏膏錫膏膏中中助助焊焊劑劑成成分分配配方方應(yīng)應(yīng)該該符符合合曲曲線線，，保保溫溫溫溫度度過過高高會會損損壞壞錫錫膏膏的的性性能能；；在在氧氧化化特特別別嚴(yán)嚴(yán)重重的的峰峰值值區(qū)區(qū)助助焊焊劑劑必必須須保保持持足足夠夠的的活活性性。。第二二個個溫溫度度上上升升斜斜率率在在峰峰值值區(qū)區(qū)入入口口，，典典型型的的斜斜率率為為30C/秒秒液相相線線以以上上時時間間的的要要求求50~60秒,峰峰值值溫溫度度235~2450C。冷卻卻區(qū)區(qū)，，為了了防止止焊點(diǎn)點(diǎn)結(jié)結(jié)晶晶顆顆粒粒長長大大，，防止止產(chǎn)生生偏偏析析，，要要求求焊焊點(diǎn)點(diǎn)快快速速降降溫溫，，但還還應(yīng)應(yīng)特特別別注意意減減小小應(yīng)應(yīng)力力。。例例如如，，陶陶瓷瓷片片狀狀電電容容的的最最大大冷冷卻卻速速度度為為-2~-40C/秒秒。。因此此，，要求求有有一一個個受控控的的冷卻卻過過程程。。如果果溫溫度度曲曲線線控控制制不不當(dāng)當(dāng)，，可可能能造造成成材材料料中中的的應(yīng)應(yīng)力力過過大大（c））低低峰峰值值溫溫度度曲線線由于于小小元元件件比比大大元元件件、、散散熱熱片片的的升升溫溫速速度度快快，，為為了了滿滿足足所所有有元元件件液液相相線線以以上上時時間間的的要要求求，，采采用用升升溫溫-保保溫溫-峰峰值值溫溫度度曲曲線線。。保保溫溫的的目目的的是是要要減減小小ΔΔT。。大元元件件等大大熱熱容容量量位位置置一一般般都都滯后后小小元元件件到到達(dá)達(dá)峰峰值值溫溫度度，，可采采取取保保持持低峰峰值值溫溫度度，較較寬寬峰峰值值時時間間，，讓讓小小元元件件等等一一等等大大元元件件，，然然后后再再降降溫溫的的措措施施。。以以防防損損壞壞元元器器件件。。低峰值值溫度度(230~240℃)曲線線（接近近Sn63/Pb37））230~240℃小元件件大元件件*低峰值值溫度度損壞壞器件件風(fēng)險險小，，能耗耗少；；*但對對PCB的的布局局、熱熱設(shè)計計、回回流焊焊接工工藝曲曲線的的調(diào)整整、工工藝控控制、、以及及對設(shè)設(shè)備橫橫向溫溫度均均勻性性等要要求比比較高高；*對于復(fù)復(fù)雜產(chǎn)產(chǎn)品，，可能能需要要260℃℃?！鎡（d））對于復(fù)復(fù)雜產(chǎn)產(chǎn)品，，可能能需要要260℃℃才能能焊好好。因此此FR-4基基材PCB就不不能滿滿足要要求了了。⑷無無鉛回回流焊焊工藝藝控制制①設(shè)設(shè)備控控制不不等于于過程程控制制再流焊焊爐中中裝有有溫度度（PT））傳感感器來來控制制爐溫溫。例例如將將加熱熱器的的溫度度設(shè)置置為230℃，，當(dāng)PT傳傳感器器探測測出溫溫度高高于或或低于于設(shè)置置溫度度時，，就會會通過過爐溫溫控制制器（（可控控硅繼繼電器器）停停止或或繼續(xù)續(xù)加熱熱（新的的技術(shù)術(shù)是控控制加加熱速速度和和時間間）。然而而，這這并不不是實(shí)實(shí)際的的工藝藝控制制信息息。由于PCB的質(zhì)質(zhì)量、、層數(shù)數(shù)、組組裝密密度、、進(jìn)入入爐內(nèi)內(nèi)的PCB數(shù)量量、傳傳送速速度、、氣流流等的的不同同，進(jìn)進(jìn)入爐爐子的的PCB的的溫度度曲線線也是是不同同的，，因此此，再再流焊焊工序序的過過程控控制不不只是是監(jiān)控控機(jī)器器的控控制數(shù)數(shù)據(jù)，，而是是對制造造的每每塊PCB的溫溫度曲曲線進(jìn)進(jìn)行監(jiān)監(jiān)控。否則則它就就只是是機(jī)器器控制制，算算不上上真正正的工工藝過過程控控制。。必須監(jiān)監(jiān)控實(shí)實(shí)時溫溫度曲曲線由于工工藝窗窗口變變小了了，因因此更更要嚴(yán)格控控制溫溫度曲曲線②必必須對對工藝藝進(jìn)行行優(yōu)化化———設(shè)置置最佳佳溫度度曲線線再流焊溫溫度曲線線優(yōu)化依依據(jù)：(a)焊焊膏供供應(yīng)商提提供的溫溫度曲線線(b)元元件能能承受的的最高溫溫度及其其它要求求。例如鉭電電容、BGA、、變壓器器等器件件對最高高溫度和和耐受時時間的要要求。(c)PCB材料能能承受的的最高溫溫度，PCB的的質(zhì)量、、層數(shù)、、組裝密密度以及及銅的分分布等情情況。在實(shí)施過過程控制制之前，，必須了了解再流流焊的焊焊接機(jī)理理，具有明確確的技術(shù)術(shù)規(guī)范。再流焊技技術(shù)規(guī)范范一般包包括：最高的升升溫速率率、預(yù)熱熱溫度和和時間、、焊劑活活化溫度度和時間間、熔點(diǎn)點(diǎn)以上的的時間及及峰值溫溫度和時時間、冷冷卻速率率。IPC／／JDEC-STD-020Ｃ推薦薦的潮濕濕敏感元元件無無鉛再流流焊溫度度曲線升溫速率率：0.5～1.5℃℃/s，，一般不超過2℃/s；峰值溫度度：235～～245℃，范圍230℃℃～260℃，，目標(biāo)240℃℃～245℃；；液相溫度度以上時時間：45s～～75s，允許30s～～90s，目標(biāo)標(biāo)45s～60s；到達(dá)比峰峰值溫度度小5℃℃以上的的回流時時間：20～40s曲線總長長度：從從室溫（（25℃℃）升至至峰值溫溫度的時時間3～4min，，最大不不超過8min；降溫斜率率：最大大不超過6℃/s。各溫區(qū)的的參數(shù)設(shè)設(shè)置范圍圍：焊焊料再流流焊技術(shù)術(shù)規(guī)范③再流流焊爐的的參數(shù)設(shè)設(shè)置必須須以工藝藝控制為為中心根據(jù)再流流焊技術(shù)術(shù)規(guī)范對對再流焊焊爐進(jìn)行行參數(shù)設(shè)設(shè)置（包包括各溫溫區(qū)的溫溫度設(shè)置置、傳送送速度、、風(fēng)量等等），但但這些一一般的參參數(shù)設(shè)置置對于許許多產(chǎn)品品的焊接接要求是是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不不夠的。。例如較較復(fù)雜的的印制板板要使最最大和最最小元件件都能達(dá)達(dá)到0.5~4μm界界面合金金層厚度度，當(dāng)PCB進(jìn)進(jìn)爐的數(shù)數(shù)量發(fā)生生變化時時、當(dāng)環(huán)環(huán)境溫度度或排風(fēng)風(fēng)量發(fā)生生變化時時、當(dāng)電電源電壓壓和風(fēng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)發(fā)生波動動時，都都可能不不同程度度的影響響每個焊焊點(diǎn)的實(shí)實(shí)際溫度度。因此此如果產(chǎn)生生的實(shí)時時溫度曲曲線接接接近于上上限值或或下限值值，這種種工藝過過程就不不穩(wěn)定。由于工藝過程程是動態(tài)態(tài)的，即使出出現(xiàn)很小小的工藝藝偏移，，也可能能會發(fā)生生不符合合技術(shù)規(guī)規(guī)范的現(xiàn)現(xiàn)象。由由此可見見，再流焊爐爐的參數(shù)數(shù)設(shè)置必必須以工工藝控制制為中心心，避開開技術(shù)規(guī)規(guī)范極限限值。這這種經(jīng)過過優(yōu)化的的設(shè)備設(shè)設(shè)置可容容納更多多的變量量，同時時不會產(chǎn)產(chǎn)生不符符合技術(shù)術(shù)規(guī)范的的問題。④必須正確確測試再再流焊實(shí)實(shí)時溫度度曲線確保測試試數(shù)據(jù)的的精確性性需要考慮慮以下因因素：熱電偶本本身必須須是有效效的：定定期檢查查和校驗(yàn)必須正確選擇擇測試點(diǎn)點(diǎn)：能如實(shí)實(shí)反映PCB高高、中、、低溫度度熱電偶接點(diǎn)正確的固固定方法法并必須牢固固還要考慮熱電偶的的精度、測溫的延延遲現(xiàn)象象等因素素最簡單的的驗(yàn)證方方法：1、將多多條熱電電偶用不不同方法法固定在在同一個個焊盤上上進(jìn)行比比較2、將熱熱電偶交交換并重重新測試試⑤通過過監(jiān)控工工藝變量量，預(yù)防缺陷陷的產(chǎn)生生當(dāng)工藝開開始偏移移失控時時，工程程技術(shù)人人員可以以根據(jù)實(shí)實(shí)時數(shù)據(jù)據(jù)、進(jìn)行行分析、判判斷（是熱電偶本本身的問問題、接接點(diǎn)固定的問問題、還還是爐子子溫度失失控、傳傳送速度度、風(fēng)量量發(fā)生變變化………），然然后根據(jù)據(jù)判斷結(jié)結(jié)果進(jìn)行行處理。通過快速速調(diào)整工工藝的最最佳過程程控制，，預(yù)防缺陷陷的產(chǎn)生生。目前能夠夠連續(xù)監(jiān)控控再流焊焊爐溫度度曲線的的軟件和和設(shè)備也越來越越流行。。（例如如KIC公司推推出的溫溫度監(jiān)控控系統(tǒng)－－包括硬硬件和軟軟件）KICVision自動測測量爐溫溫曲線的的系統(tǒng)KIC24/7還配配有一個個光纖感感應(yīng)器對進(jìn)入爐爐內(nèi)的每每一快組組裝板進(jìn)進(jìn)行跟蹤蹤并記錄錄現(xiàn)代檢測測設(shè)備軟軟件技術(shù)術(shù)的先進(jìn)進(jìn)性例如AOI設(shè)備備(a)AOI設(shè)備產(chǎn)產(chǎn)生兩種種類型的的過程控控制信息息定量的信信息，如元件件偏移的的測量等等定性信息息，可通過過直接報報告缺陷陷信息來來決定全全部裝配配過程的的品質(zhì)。。該信息息可用于于決定制制造過程程的系統(tǒng)統(tǒng)缺陷。。(b)AOI具有強(qiáng)強(qiáng)大的統(tǒng)統(tǒng)計功能能能夠直接接統(tǒng)計出出ppm數(shù)據(jù)(c)AOI能夠直直接生成成控制圖圖AOI能能夠直接接生成控控制圖當(dāng)繪出的的點(diǎn)超出出預(yù)設(shè)的的極限，，操作員員可以糾糾正缺陷陷選擇一個個控制圖圖作為主主監(jiān)視圖圖這個圖經(jīng)經(jīng)常在檢檢查設(shè)備備或返工工站顯示示操作員可可以選擇擇一個點(diǎn)點(diǎn)來作進(jìn)進(jìn)一步的的調(diào)查，，并且可可產(chǎn)生一一個更詳詳細(xì)的缺缺陷分類類圖左圖是一個總總結(jié)Pareto圖分分類的缺缺陷的報報告。該圖告訴訴過程工工程師什什么類型型的缺陷陷正在出出現(xiàn)。在本例例中，最最重要的的缺陷是是橋接，它占了缺缺陷的42%。線性圖顯顯示與Pareto條條形圖有有聯(lián)系的的缺陷的的累積百百分率。。它表明明最多的的三種缺缺陷占產(chǎn)產(chǎn)品上發(fā)發(fā)生的錯錯誤的75%。。如果這些些缺陷被被消除，，那么可可得到重重大的過過程改進(jìn)進(jìn)。再進(jìn)一步步深究這這數(shù)據(jù)，，可以確確定焊錫錫短路的的位置。。左圖顯示示焊錫短路路缺陷發(fā)發(fā)生在哪哪里。通過逐個個位置的的檢查特特殊缺陷陷的發(fā)生生，工程程師可更更好地分分析缺陷陷的根源源。在本本例中，，最多缺陷陷的位置置造成錫錫橋總數(shù)數(shù)量的15%。由于這這個至關(guān)關(guān)重要，，缺陷的的根源將將要求進(jìn)進(jìn)一步的的調(diào)查。。AOI的的放置位位置主要有三三個放置置位置：：（a）錫錫膏印刷刷之后（b）回回流焊前前（3）回回流焊后后多品種、、小批量量生產(chǎn)時時可以不不連線。。（a）AOI置于錫錫膏印刷刷之后可檢查：：焊膏量不不足。焊膏量過過多。焊膏圖形形對焊盤盤的重合合不良。。焊膏圖形形之間的的粘連。。PCB焊焊盤以外外處的焊焊膏污染染（b）AOI置于回回流焊前前可檢查：：是否缺件件元件是否否貼錯極性方向向是否正正確有無翻面面和側(cè)立立元件位置置的偏移移量焊膏壓入入量的多多少。（c）AOI置于回回流焊后后可檢查：：是否缺件件元件是否否貼錯極性方向向是否正正確有無翻面面、側(cè)立立和立碑碑元件位置置的偏移移量焊點(diǎn)質(zhì)量量：錫量量過多、、過少（（缺錫錫）、焊焊點(diǎn)錯位位焊點(diǎn)橋接接4.無無鉛檢檢測檢測設(shè)備備、工具具、方法法、以及及檢測項(xiàng)項(xiàng)目與有有鉛工藝藝相同。。檢測標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：IPC-A-610DAOI的的檢測軟軟件需要要升級。。對檢測人人員進(jìn)行行培訓(xùn)。。5.關(guān)于無鉛鉛手工焊焊和返修修無鉛手工焊和和返修相當(dāng)當(dāng)困難，，主要原原因：①無鉛焊焊料合金金潤濕性性差。②溫度高高(熔點(diǎn)從從183℃上升到217℃)（簡單PCB235℃℃，復(fù)雜雜PCB260℃）（由于手工工焊接暴露露在空氣中中焊接，散散熱快，因因此無鉛焊焊接烙鐵頭頭溫度需要要在280~360℃左右右）③工藝窗口口小。造成PCB和元件損損壞的最高高溫度沒有有變化(~290℃)無鉛手工焊焊、返修注注意事項(xiàng)選擇適當(dāng)?shù)牡氖止ず?、、返修設(shè)備備和工具正確使用手手工焊、返返修設(shè)備和和工具正確選擇焊焊膏、焊劑劑、焊錫絲絲等材料正確設(shè)置焊焊接參數(shù)(溫度曲線)適應(yīng)無鉛焊焊料的高熔熔點(diǎn)和低潤潤濕性。同同時返修過過程中一定定要小心，，將任何潛在在的對元件件和PCB的可靠性性產(chǎn)生不利利影響的因因素降至最最低。理想的手工工錫焊溫度度–時間曲曲線:（Sn-Pb）盡量縮短加加熱過程時時間升溫速度:愈快愈好，但不要超出元件、PCB承受能力降溫速度:愈快愈好,但不要超出元件、PCB承受能力。錫在液化后最佳溫度與停留時間：220℃下2sec溫度(℃)02468(時間sec)美軍標(biāo)和IPC規(guī)定定：焊接溫度不不得高于于焊錫熔點(diǎn)點(diǎn)40℃(100F)，停停留時間為為2～5秒合金焊接溫度(熔點(diǎn))Sn63/Pb37223℃(183℃)257℃(217℃)Sn0.7Cu267℃(227℃)焊接溫度和和時間有鉛和無鉛鉛手