回流焊测温技术应用作业指导书

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1、测温员岗位 技术手册 回流焊是SMT大生产中重要的工艺环节 它是一种自动群 焊过程 成千上万个焊点在短短几分钟内一次完成 其焊接质 量的优劣直接影响到产品的质量和可靠性 对于数字化的电子 产品 产品的质量几乎就是焊接的质量 做好回流焊 人们都 知道关键是设定回流炉的炉温曲线 这就需要我们首先对所使用的锡膏中金属成分与熔点 活性 温度等特性有一个全面了解 对回流炉的结构 包括加热温区 的数量 热风系统 加热器的尺寸及其控温精度 加热区的有 效长度 冷却区特点 传送系统等应有一个全面认识 以及对 焊接对象 表面贴装组件 SMA 尺寸 组件大小及其分布做 到心中有数 不难看出 回流焊是SMT工艺中复

2、杂而又关键的 一环 它涉及到材料 设备 热传导 焊接等方面的知识 以下是我司的烘炉温度曲线测试技术 前 言 目 录 测温仪器和材料简介 烘炉简介 设置参数 测温板的制作 温度曲线制作 安全预防 KIC2000温度曲线测试仪 我司使用的温度曲线测试仪的型号是 KIC2000 探头热电偶 共计有9个测试 的热电偶插口 描述为 测试仪编号 校准日期 校准人员 测试仪开关 信息下载接口 KIC2000测温仪专用隔热套 隔热套主要作用是隔热 使KIC2000测温仪不会直接吸收烘炉热量 使测温仪正常的工作 目前我司使用的隔热套有两种 厚度为 1 4英寸 隔热效果好 测试时用于温度设置较高的产品 如 无毒

3、厚度为 1 8英寸 测试时用于温度设置较低的产品 如一般的 设置温度不超出 带有模具 BGA 铝基板金属称底板之类的产品 250度 红胶 黄胶之类的产品 传感器 热电偶 热电偶 传感器 传感器插针 细的是正极 传感器插针 粗的是负极 我司使用的传感器和热电偶 1 用于KIC2000上的探头传感器 热电偶 使用方式将热 电偶的红线接在传感器的负极 黄线接在负极 2 用于Chip QFP类元件的传感器 热电 偶 使用方式将热电偶的红色接在传感器的正极 白线接在负极 3 用于BGA BCC元件 的传感器 热电偶 使用方式将热电偶的红线接在传感器的负极 黄线接在正极 2 1 3 用于测量中等温度的三种

4、最常用的热电偶材料是铁 铜镍合金 J型 铜 铜镍合金 T型 和镍铬合金 阿留麦尔镍合金 K型 下面分 别介绍一下这三种材料 1 铁 铜镍合金 J型热电偶 用颜色标记为白色和红色 温度变化1摄 氏度时产生大约50 V的电压 热电偶的两种金属线可以用焊接结合或者 用一般的焊料和焊剂进行软钎焊进行焊接 铁 铜镍合金热电偶在两条金 属线之间会产生流电电动势并且不能用在潮湿的地方 2 镍铬合金 阿留麦尔镍合金 K型热电偶 颜色标记为黄色和红色 温 度变化1摄氏度时产生大约40 V的电压 阿留麦尔镍合金线有磁性 热电 偶的两种金属线可以用焊接结合或者用软钎焊进行焊接 但必须使用高温 焊料和特殊的焊剂 当金

5、属线有振动时 镍铬合金 阿留麦尔镍合金热电 偶会产生电信号 所以它不能用于振荡系统中除非有应变消除环路 3 铜 铜镍合金 T型热电偶 颜色标记为蓝色和红色 温度变化1摄氏 度时产生大约40 V的电压 两条金属线都没有磁性 可以用焊接结合或 者用一般的焊料和焊剂进行软钎焊进行焊接 由于铜的热传导率很高 所 以T型热电偶对导热误差非常敏感 中等温度的三种最常用热电偶材料介绍 烘炉简介 目前公司烘炉型号有 HELLER1700EXL HELLER1800EXL HELLER1808EXL和HELLER1809EXL 1 HELLER1700EXL有6个加热区 2 HELLER1800EXL和HELL

6、ER1808EXL烘炉类型相同 有10个温区 前8个温区 为加热区 后2个温区为冷却区 3 HELLER1809EXL烘炉有12个温区 前9个温区为加热区 后2个温区为冷却区 4 温度曲线由四个区间组成 即预热区 保温区 活性区 回流区 冷却区 前 三个 阶段为加热区 最后一个阶段为冷却区 4 1 预热区 通常指室温升至150 左右的区域 在预热区 锡膏中的部分溶剂 能够及时挥发 元器件特别是IC器件缓缓升温 以适应后面的高温 4 2 保温区 活性区 保温区又称活性区 在保温区温度通常维持在150 10 的 区域 此时锡膏正处于熔化前夕 4 3 回流区 加流区的温度最高 板面温度瞬时达到210

7、 225 此温度又称之为 峰 值温度 在回流区锡膏很快熔化 并迅速润温焊盘 随着温度的进一步提 高 回流区的升温速率控制在2 5 3 sec 一般应在25sec 30sec内达到峰值温 度 4 4 冷却区 运行到冷却区后 焊点迅速降温 焊料凝固 通常冷却的方法是在 回流 焊烘炉出口安装风扇 强行冷却 烘炉简介2 烘炉操作指南 风扇制冷 另存程序回到烘炉主页面 离开 关闭烘炉 调程序 保存设置 检查报警信号 清除报警信号 开所密码 锁住烘炉 我司烘炉操作有两种类型 1 烘炉打开后直接在操作界面上打开文件夹选择要调的 程序 打开程序即可 可直接根据下图描述来操作 下图描述为可直接用鼠标操作 2 烘

8、炉打开后直接选择程序进入 如需要调程序直接在键盘上按F4 F1 另存程序 在键盘上按F4 F2 设置温度按F1 保存设置按F2 输入温度用键盘来输入 风速设置值 风速实际值 链速设置值 85 cm min 链速实际值 85 cm min 下温设置值 下温实际值 设置烘炉参数1 上温设置值 上温实际值 警示灯 绿灯 亮 表示可以 正常过板 设置烘炉参数直接在操作界面的温度设置值输入温度设置参数 当烘炉的实际的温度达到 设置值时 烘炉的实际值就会是绿色 当烘炉的所有温区都达到设置值 警示灯为绿色 1 根据锡膏 烘炉温度曲线审核标准的要求和客户特殊要求来设置产品的温度参数 2 根据产品的PCB板实际

9、厚度 所使用到的模具 有硅胶 合成石 铝基模具等等 3 产品上的元器件大小 如有BGA QFP的元件等 4 洪炉链条传输的速度设定 根据前1 2 3来设定 4 1 链条传输的速度 450 mm min 550 mm min 600 mm min 700 mm min 800 mm min 850 mm min 4 2 链条传输的速度为450 mm min 带有模具的铝基板 链条传输的速度为550 mm min 一般定为需使用模具产品过烘炉的速度 链条传输的速度为600 mm min 一般定为普通产品过烘炉的速度 链条传输的速度为700 mm min 一般定为所有印胶产品过烘炉的速度 链条传输的

10、速度为800 mm min 比较少使用 链条传输的速度为850 mm min 本公司一般定为LG无铅产品烘炉的速度 5 冷却区的风速 根据第2条设定 6 烘炉实际温度要在设置温度 5 范围内 7 本公司常用的锡膏 红胶 在烘炉中设置参数如下 仅供参考 7 1 MULTICORE CR32 一般 60 120 130 145 160 170 190 220 240 100 较薄 60 140 145 150 155 165 180 215 230 100 有模具 60 120 130 145 160 175 200 230 250 2 上下都有模具 60 120 130 145 165 180

11、205 235 265 100 设置烘炉参数2 7 1 Qualitek 6701 一般 60 140 145 140 145 170 205 225 236 20 较薄 60 145 150 152 170 180 188 215 228 0 有模具 55 145 150 155 165 180 200 218 240 20 上下都有模具 55 140 145 155 165 205 225 235 280 100 7 2 TAMURA RMA 012 FP 一般 60 135 140 140 142 155 200 220 252 20 较薄 60 130 132 130 132 160

12、190 220 235 0 有模具 70 140 145 140 145 145 185 235 252 0 上下都有模具 55 140 142 145 152 155 215 225 268 100 7 3 Ecojoin EFC 3C05 TAMURA TLF 204 93K 一般 85 180 190 200 190 200 245 298 240 20 有模具 60 185 190 190 185 195 230 285 245 50 上下都有模具 60 195 210 210 195 200 270 298 280 100 7 4 SENJU 一般 70 145 150 152 20

13、0 210 220 240 225 0 有模具 50 150 165 175 185 190 210 252 272 100 7 5 LOCTITE LF318 一般 55 135 140 140 145 150 220 230 258 20 较薄 60 135 140 140 140 165 210 252 240 0 有模具 60 150 155 155 155 160 225 268 255 0 设置烘炉参数3 7 6 印胶 3611 一般 70 125 145 155 162 160 160 150 125 0 7 7 点胶 3609 一般 70 130 150 160 162 162

14、 162 155 150 0 7 8 黄胶 一般 60 140 138 138 128 130 130 130 130 0 以上设置的这些参数只是针对HELLER1800烘炉的大概温度 不同的烘炉有不同的 参数 每个烘炉本身温度就有高低的区别 7 9 有BGA的温度的设置 单面板 MULTICORE 60 145 150 155 160 165 185 225 275 100 Qualitek 60 140 145 140 145 175 225 242 250 20 TAMURA 60 135 140 145 145 160 212 220 250 20 7 10 双面板的温度设置注意事项

15、生产第二面 较薄的PCB 元器件小的 不用设上下温 有排插 QFP 元器件大的都要设上下温 备注 此处没有描述无铅 无毒产品的温度设置 可以通过KIC2000软件将标准改为无铅 无毒进行优化 选择合适的温度进行设置 一般 链数 每一温区的温度参数 风扇 设置烘炉参数4 测温板的制作1 以下是对焊接测试板使用的工具和测试板的描述 名称 高温胶纸 宽度 5mm 名称 温度曲线制作烙铁 温度设置 380 420 名称 高温锡丝 型号 Alpha ENERGZZD PLUS RA 成分 pb88 sn12 焊接好热电偶的测试板用高温胶纸在焊点的边缘将热电偶固定好 1 ME工程师根据烘炉温度曲线审核标准

16、和客户的要求 指导工艺员制作 温度曲线测 试工艺 工艺员在取测试点应考虑公司对温度测试技术要 求 a 温度曲线各测试点必须能体现出整块板的温度状况 b 必须至少有一个点为整块板上吸收热量最大的元件 c 必须至少有一个点为整块板上吸收热量最小的元件 d 取测试点尽可能考虑到焊热电偶时不会碰到其他元器件 2 温度曲线测试 员严格按工艺要求制作测试板 2 1 具备的材料 焊锡丝 了解产品是为无铅 无毒 有铅 有毒产品 2 2 使用工具 烙铁 注意温度范围 热电偶 传感器 防静电手环 2 3 根据测试点工艺取点焊接 一般焊点都要对角焊接 2 4 传感器的焊点必须同时接触元件的焊接端和PCB焊盘 2 5 焊点内的传感器线要呈双绞线状态 焊点外的传感器裸线相互间不可接 触 呈直径1 2mm的圆形 2 6 焊接测温板时 严格按照过板方向来焊接 测温板的制作2 热电偶出问题的曲线图 热电偶焊接示意图 2 7 焊接在板上的热电偶和元件管脚焊点的直径不大于1毫米 焊点越小准确 度越高 2 8 铬铁温度范围设置在380 420 之间 2 9 锡丝为有铅与无铅区分 根据锡膏 红胶型号 来定 2 10 将焊接O