1. 預(yù)熱段：目的是將常溫 PCB 盡快加熱，但升溫速率要控制在適當(dāng)范圍，過快會產(chǎn)生熱沖擊，過慢則錫膏助焊劑揮發(fā)不充分。通常升溫速率設(shè)定為 1℃/s～3℃/s，典型的升溫速率為 2℃/s。貼片加工的 PCBA 從室內(nèi)溫度到達(dá)回流爐加熱溫度 150℃，在這個階段，需要把焊膏中較低熔點的溶劑揮

2. 發(fā)掉。焊膏中助焊劑的主要成分包括松香、活性劑、黏度改善劑和溶劑，預(yù)熱階段需把過多的溶劑揮發(fā)掉，但是一定要控制升溫速率。太高的升溫速率會造成元件的熱應(yīng)力沖擊，損傷元件或降低元件性能和壽命，還可能造成焊膏的塌陷，引起短路的危險，并且使得溶劑揮發(fā)速度過快，容易濺出金屬成分，出現(xiàn)錫珠。

   
   

3. 保溫段：使各元件溫度趨于穩(wěn)定，減少溫差，保證焊膏中的助焊劑充分揮發(fā)，去除焊盤及元件引腳上的氧化物。溫度從 120℃升至錫膏熔點的區(qū)域，一般將整個 PCBA 板緩慢加熱到 170℃，時間一般為 70 - 120s。在這個階段，溫度上升速度緩慢，其作用有三個，一是使整個 PCBA 都能達(dá)到均勻的溫度，減少進(jìn)入回流區(qū)的熱應(yīng)力沖擊，以及避免元件翹起、某些大體積元件冷焊等焊接缺陷；二是焊膏中的助焊劑開始發(fā)生活性反應(yīng)，增大焊件表面潤濕性能，使得熔融焊料能夠很好地潤濕焊件表面；三是進(jìn)一步揮發(fā)助焊劑中溶劑。由于保溫階段的重要性，因此保溫時間和溫度必須得到很好地控制，既要保證助焊劑能很好地清潔焊接面，又要保證助焊劑到達(dá)回流之前沒有完全消耗掉，在回流階段能夠起到防止再氧化的作用。

   
   

4. 回流段：加熱器溫度設(shè)置更高，焊接峰值溫度視所用焊膏不同而不同，一般為焊膏熔點加 20°C - 40°C?；亓麟A段溫度繼續(xù)升高越過回流線，焊膏融化并發(fā)生潤濕反應(yīng)，開始生成金屬間化合物層，最終到達(dá)峰值溫度。峰值溫度一般為 210℃ - 230℃，對于一些特殊情況，如 PCB 板厚、焊盤尺寸大、有特殊要求的板材等，峰值溫度可能會有所調(diào)整?；亓鲿r間不宜過長，一般為 30 - 60s 更好，過長的回流時間和較高溫度，會損壞易受溫度影響的元件，也會導(dǎo)致金屬間化合物 IMC 層過厚，使焊點變得很脆，降低焊點的抗疲勞能力。

   
   

5. 冷卻段：用盡可能快的速度冷卻，有助于得到明亮的焊點，緩慢冷卻會導(dǎo)致不良焊點。冷卻速率一般為 3 - 5℃/s，冷卻至 75℃。較快的冷卻速度可以細(xì)化焊點的微觀組織，改變金屬間化合物的形態(tài)和分布，提高焊料合金的力學(xué)性能。但是太快的冷卻速度，也將會造成對元器件的沖擊，造成應(yīng)力集中，使產(chǎn)品的焊點在使用過程中過早失效，因此回流焊接必須提供良好的冷卻曲線。

1. 進(jìn)出料口：回流焊爐的進(jìn)出料口在使用過程中應(yīng)避免外界自然風(fēng)吹入而影響爐內(nèi)動態(tài)溫度平衡，進(jìn)而影響焊接質(zhì)量。外界自然風(fēng)的進(jìn)入可能會導(dǎo)致爐內(nèi)溫度不穩(wěn)定，使得 PCB 在焊接過程中受熱不均勻，從而影響焊接效果。

   
   

2. 溫控表：回流焊爐溫控表的 PID 參數(shù)不得隨便設(shè)置。因為 PID 參數(shù)的設(shè)置需要專業(yè)的技術(shù)人員根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，隨意設(shè)置可能會導(dǎo)致溫度控制不準(zhǔn)確，影響焊接質(zhì)量。

   
   

3. 溫區(qū)設(shè)置：回流焊爐溫區(qū)的設(shè)置不能隨意調(diào)整，上列溫區(qū)參數(shù)基本是按照焊接 PCB 板面積占焊接爐傳送鋼網(wǎng)有效面積 90%、走帶速率為 75cm±10cm/S 較好的實際固化效果而定的。當(dāng)加工的 PCB 板面積有較大的出入時，應(yīng)對帶速進(jìn)行微調(diào)以達(dá)到良好的焊接效果。調(diào)節(jié)的一般原則為：PCB 板面積小時，網(wǎng)帶走速稍快，PCB 板面積大時，網(wǎng)帶走速稍慢，一切以達(dá)到良好的焊接效果為準(zhǔn)。

   
   

4. 日常保養(yǎng)：做好焊機(jī)設(shè)備的日常保養(yǎng)工作至關(guān)重要。每日清潔設(shè)備表面使之無污穢，加油手動模式時每周 1 次點擊加油按鈕用高溫潤滑油（BIO - 30）潤滑滾鏈；連續(xù)生產(chǎn)時，每月不少于兩次檢查給爐電機(jī)及各轉(zhuǎn)動軸輪添加高溫潤滑油。通過日常保養(yǎng)，可以延長設(shè)備壽命，確保設(shè)備的正常運(yùn)行，提高焊接質(zhì)量。

   
   

5. 出料口：回流焊爐出料口的 PCB 工件送出時，要避免燙傷操作人員手的事故發(fā)生；也要防止 PCB 板堆積在出料口，造成 PCB 板墜落或出口的 PCB 板處高溫狀態(tài)下焊錫強(qiáng)度低 SMD 元器件因墜落或擠壓沖擊而脫落。在操作過程中，操作人員應(yīng)保持警惕，注意安全，同時及時清理出料口，避免 PCB 板堆積。

   
   

6. 故障排除：回流焊爐故障排除后，合上設(shè)備總電源，順時針旋動紅色蘑菇狀急停開關(guān)，即可恢復(fù)返回原工作狀態(tài)。關(guān)機(jī)時不可讓 PCB 及傳送鋼網(wǎng)帶停止在尚為高溫狀態(tài)下的爐內(nèi)，應(yīng)是使機(jī)內(nèi)溫度下降后再停傳送帶。這樣可以避免設(shè)備受損，延長設(shè)備壽命。

   
   

7. 設(shè)備接地：回流焊爐每日開機(jī)前要檢查設(shè)備的接地線是否連接可靠。良好的接地可以確保設(shè)備的安全運(yùn)行，防止電氣事故的發(fā)生。

1.不良現(xiàn)象：

• SMD 零件偏移、旋轉(zhuǎn)：可能是零件兩端受熱不均勻或者零件一端吃錫情況不佳導(dǎo)致。

  
  

• BGA 錫球短路：原因可能有錫膏量多，錫膏印刷偏移、錫膏坍塌、刮刀壓力過小和鋼板設(shè)計不合理與 PCB 板之間間隙過大。

  
  

• BGA 錫球空焊：可能是錫膏量少、錫球不沾錫、高溫導(dǎo)致 PCB 板變形和錫球大小不一致等原因引起。

  
  

• 有 / 無腳 SMD 零件空焊：有腳 SMD 零件空焊可能是零件腳不平整、零件腳不吃錫和 PCB 板焊墊不吃錫等原因；無腳 SMD 零件空焊可能是錫膏量少、焊墊設(shè)計不合理和焊墊兩端受熱不均勻。

  
  

• 立碑 / 墓碑：通常是焊墊兩端受熱不均勻所以吃錫性不同導(dǎo)致。

  
  

• 冷焊：主要是回流焊溫度過低或者時間太短引起。

  
  

• 焊點龜裂：可能是錫膏熔化溫度過低和 PCB 板翹曲產(chǎn)生壓力等原因。

2.解決措施：

• 對于 SMD 零件偏移、旋轉(zhuǎn)，可回流采用馬鞍型并延長預(yù)熱時間，確保零件及 PCB 焊墊無氧化，確認(rèn)零件的焊錫鍍層與錫膏的成份相容。

  
  

• 針對 BGA 錫球短路，可減少錫膏印刷量，調(diào)整鋼板對位準(zhǔn)度，確認(rèn)電路板拼板精度符合需求，調(diào)整 Reflow 曲線，確認(rèn)錫膏品質(zhì)狀況，增加刮刀的壓力及速度，檢查鋼板的張力符合規(guī)定且無變形，檢查防焊與絲印層厚度符合規(guī)定。

  
  

• 解決 BGA 錫球空焊問題，可以增加鋼板厚度或加大開孔，檢查錫球是否氧化，變更設(shè)計為填孔作業(yè)或增加錫量，檢查電路板是否焊墊氧化，減緩升溫速率、增加錫量、使用過爐載具，檢討鋼板的開孔及錫膏印刷參數(shù)。

  
  

• 對于有腳 SMD 零件空焊，要確認(rèn)零件腳平整度符合規(guī)定，增加鋼板厚度或加大開孔，調(diào)降 Reflow 升溫速率或與供應(yīng)商檢討零件腳吃錫性，檢查零件腳是否氧化，變更設(shè)計為填孔作業(yè)或錫膏印刷時避開孔洞，檢查電路板焊墊是否氧化。

  
  

• 無腳 SMD 零件空焊可檢查電路板連接大面積銅箔的零件腳是否散熱太快致升溫速度跟不上其他焊腳，減緩溫度曲線升溫速率或同零件的焊墊尺寸需一致，增加錫膏量，確保零件必需符合吃錫之需求。

  
  

• 立碑 / 墓碑問題可增加熱阻，減緩溫度曲線升溫速率，在回流焊前先預(yù)熱到 170℃。

  
  

• 冷焊可調(diào)高回流 peak 焊溫度至 245℃～255℃，延長回流焊時間（＞220℃以上至少 40～60 秒）。

1.回流溫度控制要求：

在 SMT 回流焊過程中，PCBA 的溫度應(yīng)比焊膏熔點高 11～12°C，以確保 BGA 類封裝器件完成二次塌落和焊料完全熔合。例如，在 SMT 貼片加工過程中，從機(jī)器冷啟動到溫度穩(wěn)定一般需要 20～30 分鐘，且 smt 生產(chǎn)線技術(shù)人員必須每天或每件產(chǎn)品記錄爐溫設(shè)定和鏈速，并定期進(jìn)行爐溫曲線的控制測試，以監(jiān)控回流焊的正常運(yùn)行。同時，無鉛錫膏溫度曲線設(shè)定也有不同要求，根據(jù) PCBA 加工點數(shù)、有無特定產(chǎn)品以及焊盤尺寸等因素，實測峰值溫度需控制在不同范圍內(nèi)。若 FPC 柔性板、鋁基板等特殊板材或零件有特殊要求時，需根據(jù)實際要求進(jìn)行調(diào)整。

2.溫度曲線的基本要求：

• 預(yù)熱區(qū)：預(yù)熱斜率為 1～3℃/ 秒，溫度升至 140～150℃。此階段主要是將常溫 PCB 盡快加熱，有效除去焊膏中易揮發(fā)的溶劑，減少對元件的熱沖擊，同時使助焊劑充分活化。

  
  

• 恒溫區(qū)：溫度在 150℃～200℃，時間為 60～120 秒。這個區(qū)域的目的是使各元件溫度趨于穩(wěn)定，減少溫差，保證焊膏中的助焊劑充分揮發(fā)，去除焊盤及元件引腳上的氧化物。

  
  

• 回流區(qū)：溫度在 217℃以上，時間為 40～90 秒，峰值溫度為 230～255℃。在這個區(qū)域，加熱器溫度設(shè)置更高，焊膏融化并發(fā)生潤濕反應(yīng)，開始生成金屬間化合物層，最終到達(dá)峰值溫度。

  
  

• 冷卻區(qū)：冷卻斜率小于 1～4℃/ 秒（PPC 和鋁基板除外，實際溫度視實際情況而定）。用盡可能快的速度冷卻，有助于得到明亮的焊點，但冷卻速度也不能過快，以免造成對元器件的沖擊。

2.焊接時間的設(shè)定要求：

焊接時間主要決定于 PCB 的熱特性和元器件的封裝。一般而言，元器件熱容量比較小的 PCBA，焊接時間一般取 30～60s；有大尺寸（≥35mm×35mm）BGA 的多層板，焊接時間一般取 60～90s；同時有多層、超大尺寸、熱量大的 PCB 板，焊接時間一般取 90～120s。對一個焊點而言，再流焊接的時間 3～5s 足夠，但對一塊 PCBA 而言，需要考慮所有的焊點都達(dá)到合適溫度以及封裝變形敏感器件達(dá)到熱平衡，同時還必須考慮減少 PCBA 不同部位的溫度差或者說減少 PCB 和元件熱變形問題。

1.考慮因素：

• 看錫膏類型：不同的錫膏有不同的特性，有鉛和無鉛錫膏對溫度曲線的要求不同。例如，助焊劑的成分不同，其揮發(fā)溫度和所需時間也不同。

  
  

• 看 PCB 板厚度：較厚的 PCB 板吸熱能力更強(qiáng)，需要更長的升溫時間和更高的溫度來確保焊接質(zhì)量。

  
  

• 看 PCB 板材：不同板材的耐熱性能不同，設(shè)定回流區(qū)的爐溫時需考慮板材特性。

  
  

• 看元器件：元件大小不同、特殊元件以及廠家要求的特殊元件等，都需要仔細(xì)設(shè)定爐溫。

  
  

• 看爐子加熱效率：當(dāng)今回流爐種類繁多，加熱效率各異，不能忽視這一因素對溫度曲線的影響。

2.關(guān)鍵地方：

• 各溫區(qū)的溫度設(shè)定數(shù)值：這是影響回流焊效果的關(guān)鍵因素之一。不同的溫區(qū)需要根據(jù)錫膏類型、PCB 板和元器件等因素進(jìn)行合理設(shè)置。

  
  

• 各加熱馬達(dá)的溫差：溫差過大會導(dǎo)致 PCB 板受熱不均勻，影響焊接質(zhì)量。

  
  

• 鏈條及網(wǎng)帶的速度：速度的快慢會影響 PCB 板在爐內(nèi)的停留時間，從而影響焊接效果。

  
  

• 錫膏的成份：錫膏由合金粉末和助焊劑組成，助焊劑的特性決定了錫膏的焊接性能，對溫度曲線有重要影響。

  
  

• PCB 板的厚度及元件的大小和密度：厚板、大元件和高密度的 PCB 板需要不同的溫度曲線來確保焊接質(zhì)量。

  
  

• 加熱區(qū)的數(shù)量及回流焊的長度：加熱區(qū)數(shù)量和長度不同，溫度分布也會不同，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。

  
  

• 加熱區(qū)的有效長度及泠卻的特點等：有效長度和冷卻特點會影響焊接后的焊點質(zhì)量。

3.回流溫度曲線類型及適用性：

RSS 曲線：

• 概念：RSS 非線性溫度曲線，即升溫 - 保溫 - 回流溫度曲線，整個回流過程嚴(yán)格分為預(yù)熱、恒溫、回流、冷卻四個溫區(qū)。

  
  

• 特征及適用性：升溫快、恒溫時間長、進(jìn)入焊接速度快，曲線呈 “馬鞍” 型；能夠控制元件間的溫差，回流時達(dá)到相同溫度；可讓錫膏內(nèi)多余的助焊劑充分揮發(fā)，減少焊接后的殘留；推薦使用高殘留 / 高活性的錫膏，較常用日系錫膏，助焊劑多數(shù)為松香型。適用于板面面積大、PCB / 器件熱容差異大、對助焊劑殘留要求高的產(chǎn)品。

RTS 曲線：

• 概念：RTS 線形溫度曲線，即升溫 - 回流溫度曲線。從產(chǎn)品進(jìn)入設(shè)備預(yù)熱開始，溫度曲線呈一條向上 45° 延伸的線，達(dá)到錫膏熔點后回流，最后冷卻完成焊接的過程。

  
  

• 特征及適用性：可用于任何化學(xué)成分或合金，為水溶錫膏和難于焊接的合金與零件所；在預(yù)熱階段可保持住助焊劑載體，得到更光亮的焊點，可焊性問題很少；可提高助焊劑濕潤性。適用于小型化 PCB、微型化貼片產(chǎn)品、密 Pitch 器件、對焊點外觀要求較高等產(chǎn)品類型。

4.測溫板的制作：

測試點選取原則及方法：

  必要評價原則：

• 客戶特定要求接點的，依照客戶要求實施，并根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果，適當(dāng)追加內(nèi)部管制接點。

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• 至少選取 3 點作為測試點，以 PCBA 上對角線位置進(jìn)行選點（一面）。

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• 對產(chǎn)品風(fēng)險評估出的溫度風(fēng)險點位進(jìn)行監(jiān)控，例如溫度敏感器件、有失效歷史的器件或設(shè)計結(jié)構(gòu)等。

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• PCBA 上選定一個空 PAD 作為測度點，目的是測試該 PCB 在回流過程中的溫度。

  其他評價原則：

• 有 BGA 元件時，要求表面和焊點端子各接一個測試點。當(dāng)幾個 BGA 同時存在時，至少選擇一個面積更大的接點測試，若有 0.5pitch 及以下的 BGA 時，必須同時對該 BGA 設(shè)置點測試。

  
  

• 當(dāng)有 LED 元件時，最少選擇一個點進(jìn)行溫度測試。

  
  

• CHIP 件，特別是電容需接點測試。

  
  

• 吸熱量大的焊點或接地 PAD 需接點測試。

熱電偶線的相關(guān)要求：需使用高溫錫線將電偶線閉合端焊接在測試點上，要求標(biāo)準(zhǔn)為緊密纏繞 3 圈以內(nèi)。熱電偶線閉合點要牢固、導(dǎo)線不分開，接近閉合部位以減小溫差。

  標(biāo)本的分類、整理與標(biāo)識：

• 標(biāo)本分為專用標(biāo)本和通用標(biāo)本。專用標(biāo)本需與生產(chǎn)實物一致，原則上所有有 BGA 或者回流風(fēng)險器件的產(chǎn)品必須使用專用標(biāo)本；通用標(biāo)本可同類型產(chǎn)品替代標(biāo)本。

  
  

• 整理與標(biāo)識注意事項：測試插頭不可隨用隨裝，必須固化管理（即一個標(biāo)本一組測試插頭）；插頭按照測試通道編號，捆扎，有空間的情況下，可將測試點位進(jìn)行備注；熱電偶走線方面，規(guī)則性布線，轉(zhuǎn)角位置進(jìn)行圓弧形彎腳處理。