回流焊锡焊技术.ppt

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1、迴流焊迴流焊(profile)錫焊技術錫焊技術1 目目 錄錄一一.SMT認識認識 二二.錫膏成分功能及使用注意事項錫膏成分功能及使用注意事項三三.鋼板認識及使用注意事項鋼板認識及使用注意事項 四四.SMT Reflow焊接方式與標準焊接方式與標準Profile2一一.SMT認識認識 1 1.專有名詞介紹解釋專有名詞介紹解釋SMT:Surface Mounting Technology表面貼裝技術SMD:Surface Mounting Device表面貼裝設備SMC:Surface Mounting Component表面貼裝元件 2 2.SMTSMT發展史發展史1.起源於1960年中期軍用電

2、子及航空電子2.1970年早期SMD的出現開創了SMT運用另一新的裡程碑.3.1970年代末期SMT在電子制造業開始應用.4.今天,SMT已廣泛應用於醫療電子,航空電子,消費電子及 質詢產業.3片片式式 電電阻阻/電容電容/電感電感-外觀大小外觀大小02 0104 0206 0308 0512 06 18 08 英制（英制（inch）A 長度=0.06B寬度=0.03公公制（制（mm）1inch=25.4mm數字數字代表代表元件元件的的長長寬寬尺寸尺寸，例例：0402表示長表示長為為0.04inch,寬為寬為0.02inch06 0310 0516 0821 2532 16 45 204 3.

3、3.貼片技術組裝流程圖貼片技術組裝流程圖Surface Mounting Technology Process Flow ChartSurface Mounting Technology Process Flow Chart發料Parts Issue基板烘烤Barc Board Baking錫膏印刷Solder Paste Printing泛用機貼片Multi Function Chips Mounring 迴焊前目檢Visual Insp.b/f Reflow熱風爐迴焊Hot Air Solder Reflow修理Rework/Repair迴焊后目檢測試品管入庫Stock修理Rework/R

4、epair點固定膠Glue Dispensing高速機貼片Hi-Speed Chips Mounting修理Rework/Repair54.PCBA4.PCBA組裝流程圖組裝流程圖倉庫發料倉庫發料自動供板機自動供板機錫膏印刷機錫膏印刷機高速貼片機高速貼片機泛用貼片機泛用貼片機AOIAOIReflowReflow爐后目檢爐后目檢手工插件手工插件Wave SolderWave Solder回路測試回路測試顯微鏡目檢顯微鏡目檢6二：二：錫膏成分功能及使用注意事項錫膏成分功能及使用注意事項1.PCBA1.PCBA常用錫膏型號：常用錫膏型號：有鉛詠翰:G4-TI450A;無鉛（LF）漢高 97SCLF3

5、18DAP88.5V無鹵（HF）漢高 97SCHF100DAP88.5V 詠翰 ULF-208-98 ALPHA:OM-340/OM-338-PT 錫膏型號選用原則參考SOP和鋼板標簽之標示。72.2.錫膏規格錫膏規格 :1.目前我們所使用的無鉛錫膏其粉末顆粒度一般為 20-45m2.焊錫的粉末形狀為：球形3.錫膏熔點為 21783:3:無鉛錫膏的成分及其作用無鉛錫膏的成分及其作用 锡粉锡粉(Solder ball)+(Solder ball)+助焊剂助焊剂(Flux)(Flux)3.1 3.1 錫粉之金屬成分比例為錫粉之金屬成分比例為Sn96.5/Ag3/Cu0.5Sn96.5/Ag3/Cu

6、0.5 重量與体積的關係 助焊剂flux 金属metal 體積比 50 50 重量比 10 90 3.23.2锡粉之要求锡粉之要求 1.愈圓愈好了 2.愈小愈均勻愈好(流動性佳,成形佳)3.氧化層愈薄愈好93.3:3.3:FluxFlux之主要成份之主要成份及功及功能能 液体(LIQUID):Solvent(溶剂)固体(SOLIDS):松香(Rosin)催化剂(Activator)触变剂(Thixotropic agent)FluxFlux之功能之功能1.使錫膏具有流動性與黏性.2.清除零件與 PAD SOLDER之氧化層.3.減少Solder表面張力以增加焊錫性.4.防止加熱過程中再氧化.1

7、0 4.4.錫膏的存儲錫膏的存儲1.存儲溫度 010的冰箱中2.錫膏有效期 在如上存儲條件下自生產日期始六個月為錫膏的失效期3.由倉管員對錫膏編號并進行管制 115.5.錫膏的使用原則錫膏的使用原則 5.1.回溫 錫膏從冰箱中取出不可馬上開封為防止結霧必須置于室溫中回溫無鉛錫膏回溫時間4-72h4-72h.在回溫盒放置應注意瓶蓋朝下底部朝上。5.2.使用條件 1826的室溫使用濕度35RH65RH5.3先進先出的原則,領用回溫好的錫膏需填寫錫膏進出管制表,請IPQC確認.5.4使用前自動攪拌1分30秒。126.6.注意事項注意事項 1.無鉛錫膏回溫時間規定為472h,若不使用請在回溫禁用時間內

8、放回冰箱.2.錫膏在開起使用時操作員要在錫膏蓋上寫上開封時間及注明失效時間.3.開蓋后的錫膏必須在24h內使用完否則作報廢處理即超過24h為錫膏的開封禁用期限.4.使用過的錫膏必須用幹凈錫膏罐封裝回收，如沒有對班錫膏應旋緊存放與冷藏櫃中.137.7.使用量使用量 以錫膏不附著刮刀刀座切且以刮刀高度一半投入為宜8.8.錫膏的回收錫膏的回收 鋼板上的錫膏停留時間不可超過8h8h,超出時間之錫膏需作報廢回收；若兩小時以上應回收放置與回溫區，且優先使用,超過24h24h則作報廢處理.已印出的PCB暴露在空氣中不能超過4h,4h,超過4h4h應及時洗掉.14三三.鋼板認識及使用注意事項鋼板認識及使用注意

9、事項1.鋼板按照鋼板儲位整齊擺放領用依照鋼板lists;152.鋼板輕拿輕放不可放于地上不可與其它物體碰撞3.鋼板上線前須按照SOP規定9點法測張力并記錄（新鋼板張力40N/c舊鋼板張力30N/c）4.鋼板清洗時標簽朝外以避免標簽被清洗劑腐蝕5.鋼板清洗后使用專用檢驗光桌檢驗并記錄。正確方式：標簽朝外正確方式：標簽朝外錯誤方式：標簽朝下錯誤方式：標簽朝下鋼板檢驗光桌鋼板檢驗光桌16 四四.S M T Reflow.S M T Reflow焊接方式與標準焊接方式與標準ProfileProfile1.印錫膏印錫膏+迴焊迴焊(Reflow solder)2.點固定膠點固定膠+波焊波焊(Reflow

10、solder)3.迴焊的方式迴焊的方式(Reflow)(1).熱風式迴流焊熱風式迴流焊(Hot air reflow)(2).鐳射迴流焊鐳射迴流焊(Laser reflow)(3).汽相迴流焊汽相迴流焊(Vahper phase reflow)(4).紅外線迴流焊紅外線迴流焊(I.R.reflow)17Slope:Keep the slope low to minimize motherboard warping during preheat.Peak temp230-250deg CSlop=1.5-4deg-C/secTime liquidus 30-60secondsSlop 4deg-

11、C/secHold at 150-190 deg C 60-100seconds219 CBoard Temp(升溫區)(恆溫區)(溶融區)(冷卻區)Time 150-190C range:Extended period allows board temperature to stabilize(warp)and allows flux to finish cleaning prior to reflow.Also help minimize thermal of reflow.SMT Process(LF)18 A:預熱區預熱區（加熱通道2533%）在預熱區，焊膏內的部分揮發性溶劑被蒸發，並

12、降低對元器件之熱沖擊 要求：Pre-heating:40-150,Slope:1.5-4/S 若升溫太快，則可能會引起錫膏的流性及成份惡化，造成錫球及short等現象，同時會使元器件承受過大的熱應力而受損；若升溫太慢，沒有足夠時間使PCB達到活性溫度。B:活性區活性區（加熱通道的3350%)在該區域助焊劑開始活躍，揮發物進一步去除，使PCB到達回流區前各部溫度均勻，在此階段能夠有效去除焊接表面的氧化物，若時間過長會導致焊膏氧化，以至焊接後錫珠增多。要求：Soaking:150-190,Time:60-100Sec C:回流區回流區 錫膏中的金屬顆粒熔化，在液態表面張力作用下形成焊點表面。若溫度

13、過高或回焊時間過長，可能會導致焊點變暗，助焊劑殘留物碳化變色，元器件受損等；若溫度太低或回焊時間太短，則可能會使焊料的潤濕性變差進而不能形成高品質的焊點，具有較大熱容量的元器件的焊點甚至會形成虛焊。要求：Peak Temp:230-250,Time above 219:30-60Sec19 D:冷卻區 離開回流區後，基板進入冷卻區，焊點強度會隨冷卻速度 增加而增加。若冷卻速度 太快，則可能會因承受過大的熱應力而造成元器件受損，焊點有裂痕等不良現象；若冷卻速度 太慢，有可能會形成較大的晶粒結構，使焊點強度變差或元器件移位。要求：Cooling slope:4/Sec預熱區預熱區活性區活性區回流區

14、回流區冷卻區冷卻區20Slope:Keep the slope low to minimize motherboard warping during preheat.Peak temp215+/-5deg CSlops 3deg-C/secTime liquidus 45-90 secondsSlop 3deg-C/secHold at 130-160 deg C for approx.2 minutes183 CBoard Temp(升溫區)(恆溫區)(溶融區)(冷卻區)Time 130-160C range:Extended period allows board temperature

15、to stabilize(warp)and allows flux to finish cleaning prior to reflow.Also help minimize thermal of reflow.SMT Process(Sn/pb)21幾種常見的不良溫度曲線a22幾種常見的不良溫度曲線b23幾種常見的不良溫度曲線c24幾種常見的不良溫度曲線d25如何調整profile解決制程不良 1.焊锡球球 许多细小的焊锡球镶陷在回流后助焊剂残留的周边上。在爐溫曲线上，这个通常是升温速率太慢的结果，由于助焊剂载体在回流之前烧完，发生金属氧化。这个问题一般可通过曲线温升速率略微提高达到解决。焊

16、锡球也可能是温升速率太快的结果，但是，这对曲线不大可能，因为其相对较慢、较平稳的温升。26如何調整profile解決制程不良2.焊锡珠珠 经常与焊锡球混淆，焊锡珠是一颗或一些大的焊锡球，通常落在片状电容和电阻周围。虽然这常常是丝印时锡膏过量堆积的结果，但有时可以调节温度曲线解决。和焊锡球一样，在RTS曲线上产生的焊锡珠通常是升温速率太慢的结果。这种情况下，慢的升温速率引起毛细管作用，将未回流的锡膏从焊锡堆积处吸到元件下面。回流期间，这些锡膏形成锡珠，由于焊锡表面张力将元件拉向机板，而被挤出到元件边。和焊锡球一样，焊锡珠的解决办法也是提高升温速率，直到问题解决。27如何調整profile解決制程

17、不良3.潤湿性差潤湿性差 熔湿性差经常是时间与温度比率的结果。锡膏内的活性剂由有机酸组成，随时间和温度而退化。如果曲线太长，焊接点的熔湿可能受损害。因为使用RTS曲线，锡膏活性剂通常维持时间较长，因此熔湿性差比RSS较不易发生。如果RTS还出现熔湿性差，应采取步骤以保证曲线的前面三分之二发生在150 C之下。这将延长锡膏活性剂的寿命，结果改善熔湿性。28如何調整profile解決制程不良4.焊锡不足不足 焊锡不足通常是不均匀加热或过快加热的结果，使得元件引脚太热，焊锡吸上引脚。回流后引脚看到去锡变厚，焊盘上将出现少锡。减低加热速率或保证装配的均匀受热将有助于防止该缺陷。29如何調整profil

18、e解決制程不良5.墓碑墓碑 墓碑通常是不相等的熔湿力的结果，使得回流后元件在一端上站起来。一般，加热越慢，板越平稳，越少发生。降低装配通过183 C的温升速率将有助于校正这个缺陷。在不影響品質的情況下關閉N230如何調整profile解決制程不良6.空洞空洞 空洞是锡点的X光或截面检查通常所发现的缺陷。空洞是锡点内的微小“气泡”，可能是被夹住的空气或助焊剂。空洞一般由三个曲线错误所引起：不够峰值温度；回流时间不够；升温阶段温度过高。由于曲线升温速率是严密控制的，空洞通常是第一或第二个错误的结果，造成没挥发的助焊剂被夹住在锡点内。这种情况下，为了避免空洞的产生，应在空洞发生的点测量温度曲线，适当调整直到问题解决。31如何調整profile解決制程不良7.无光无光泽、颗粒状粒状焊点点 一个相对普遍的回流焊缺陷是无光泽、颗粒状焊点。这个缺陷可能只是美观上的，但也可能是不牢固焊点的征兆。在曲线内改正这个缺陷，应该将回流前两个区的温度减少5 C；峰值温度提高5 C。如果这样还不行，那么，应继续这样调节温度直到达到希望的结果。这些调节将延长锡膏活性剂寿命，减少锡膏的氧化暴露，改善熔湿能力。32SMT 固化膠溫度曲線33 THE END THANKS34