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2020-01-02

红胶/锡膏网板清洗剂合明科技分享:SMT/DIP炉温板制作及炉温管理标准

发布者:合明科技Unibright ; 浏览次数:211

红胶/锡膏网板清洗剂合明科技分享:SMT/DIP炉温板制作及炉温管理标准


1.0  目的:为了正确测量DIP炉/回流炉的温度曲线,以确保产品在标准的炉温条件下生产。保证产品焊接质量。

2.0  范围:适用于公司SMT回流炉、DIP波峰炉炉温测试基板制作、曲线测量;

3.0  职责:技术员负责生产技术标准制作及炉温测试,工程师/上级主任负责确认。

工具:感温线、插头、高温胶纸、螺丝刀、KIC测试仪、高温手套

           

一、测试点选取

客户有指定选取测试点的板必须使用客户指定的测试点进行炉温测试.

客户没有指定选取测试点的板,选取测试点必须遵循以下要求:

1.至少选取4个点作为测试点(PCB表面、CHIP表面、IC脚、IC表面);

2.有BGA时BGA测试点不少于两点,测试BGA锡球和BGA表面温度各一点。

3.有QFP时在QFP引脚焊盘上选取一点测试QFP引脚底部温度,最后一点测试

PCB表面温度或CHIP零件温度。

4.若PCB上有几个QFP,优先选取较大的为测试点

5.PCBA 为100个点以下,且特殊敏感器件,则测温板只需选择三个点,且元件少的基板选点隔离越远越好。对于SMT贴片零件多的基板,应从(图一)

BGA﹑QFP﹑PLCC﹑SOP、SOJ﹑SOT﹑DIODE﹑CHIP顺序选择测试点。


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6.PCBA为100个点以上,分以下两种状况:

A:PCBA 上有QFP,但无BGA的PCB板,测温板只需选择四个点。其中大IC及小IC各一点, 有电感及高端电容必须选取,选点方式越近越好。

B:    PCBA   上既有QFP又有BGA   的PCB板,测温板必须选择五个点以上,选点方式应选择零件较密的中心位置的点来测试

7.若有一些特殊材料,在选取测试点时,必须优先考虑在此材料焊盘上选取测试点,以确保该材料的焊接效果(如易发生冷焊的电感引脚,易爆裂的电解电容本体)


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二、 热电偶连线方法

 

热电偶由两根线组成,有极性之分,黄线表示正极,红线表示负极,测量这2根线连接点的温度。

利用红胶将热电偶感温线的2根线固定到基板上。

1.探头浮起时,测量值不稳定且偏高(如图1)

2.因为只有前端固定住的话,测量时电线稍微拉扯,会被拉掉(如图2)

3.固定时,热电偶探头要与测试点紧密相连,红胶不仅要固定探头还要固定线套

4.为提高测量精度,在保证探头固定的前提下,红胶用量越少越好

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三、 空气探头的设置

1.空气探头应位进板方向前端,伸出基板前端长度约20MM;

2.用红胶与基板固定,测试时尽量把它拉直;

3.空气探头是测试仪开始记录的开关,当空气探头温度高于40度时,测试仪开始记录;

4.空气探头必须连接测试仪的第一通道

5.炉温板进板方向要与实际生产方向一致;

6.炉温板必须用实装完成品(A面半成品,B面完成品)制作

7.感温线安装完后尽量束到一起,用高温纸或红胶固定,防止在回流炉轨道上发生缠绕

8.按照进板方向从前到后依次编号,老仪器有6个通道,新仪器有7个通道,空气探头始终位于第一通道

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四、炉温板的管理

1.双面实装基板,A/B面必须分别制做炉温板;

2.测试时使用的炉温板必须与当前生产机种一致;

3.新制炉温板采用编号进行管理,管理编号与对应钢网编号一致;

4.每一枚炉温板要有一张从制作---使用---报废的履历表,并确实得到运用(如附表),每使用一次将对应栏中圆点涂黑一个;

5.炉温板使用完成后,与管理表一起放入对应编号的柜子中保存;

6.试作时有多余的基板与部品时要当场制作炉温用板测试出符合的炉温曲线后再试作。在无多余的基板与部品时可采用类似机种的基板进行测试,但测试点要与试作基板的特性相符且在炉温曲线图上注明类似机种的机种名及理由。

 

五、制程界限设定原则

1.客户指定炉温界限   

2.特殊部品仕样温度界限(如大电感、LED、BGA等)

3.锡膏仕样炉温界限综合以上三个限界,选取范围最小的为最终界限,例如:

锡膏仕样最高温度范围为:230-260度客户指定最温度范围为:235-250度其中某部品最高耐温为:245度

最后制程界限最高温度范围设定为:235-245度


六、制程界限设定原则举例

为保证所有部品都达到最佳焊接效果,部品外观及性能也不受影响,设定炉温界限时优先使用客户指定标准,如果有对温度特别敏感的特殊部品,如:连接器、大电感、LED、BGA等,部品仕样中对温度的控制范围比客户的标准还小时,则必须满足该部品的温度要求,举例说明如下:

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DIP波峰炉炉温测试基

七、热电耦的连接方法

 

       热电耦由两根线组成,有极性之分,红线表示正极,接测试仪正极。白线表示负极,接测试仪负极。

       热电耦的正负两根线相互拧在一起(如下图1所示),拧在一起部分长度约1~2mm。

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八、  炉温测试点的选取


①焊接温度、时间测试点A。

②基板预热测试点B。

③基板预热测试点C,一般选取过炉后焊接孔上锡量最低的位置(X-Ray检查)。备注:基板不使用过炉托盘焊接时,则C点选SMT贴片部品上。

热电耦的固定方法:

①   A点:热电耦通过通过PCB焊接孔到焊接面,伸出1~2mm,使用红胶固定。(见下图3)

② B C点,执焊耦和部品同时插入到PCB焊接孔内,使用焊锡焊接后,红胶固定。(见下图4)

③   C点(不使用托盘)时,热电耦使用高温焊锡固定到SMD部品上。(见下图5)

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备注:热电耦在固定时需使用高温焊锡。


八、炉温测试基板的更换频率


①测量次数达50次                      报废

②基板表面严重变色或变形         报废

③部品铜箔脱落或起泡                报废

④热电偶线断                              报废

⑤测量数值不准确,偏差很大      报废

 

备注:使用同一台基板测量,第一次测量和第二次测量的数据稍微有些不同的。原因是基板的吸湿。一旦进入回流炉或波峰炉1次,湿度就会发生变化。小许的变化是可以的,但是PCB管理不到位,测量值变化很大时,要废除第一次的数据。


九、炉温测试频度

1.开机生产,重新升温需对炉温进行测试

2.不同机种间切换需对炉温进行测试

3.连续稼动时间超过24小时需对炉温进行测试

4.停电或机器故障重新升温需对炉温进行测试

5.生产条件变动或客户特殊要求时需对炉温进行测试


十、测试要求

    每天要将回流焊的温度记入《回流焊温度管理记录表》如确认有异常,必须立即调整,避免温度不良影响产品的焊接质量

 

   如不符合温度设定条件,应立即进行修正。所有打印出的炉温参数应由技术员共同确认。符合条件方可通知生产,不符合条件的进行修正并通知工程师、主管或制造部经理确认后才可生产.(所有炉温曲线应及时给工程师或主管进行审核、制造部经理批准,此曲线图作为当天生产使用参考;晚班或主管\经理不在时,应在第二天早上9:00前确认批准。)

 

  设定炉温曲线时应参照以下三点:

1.客户指定炉温界限

2.部品仕样温度限界

3.锡膏仕样炉温界限

 

备注:非工程技术人员不得私自更改回流炉的各项参数。


十一、炉温曲线温度范围设定要求如下

11.1  以下所示为无铅产品锡膏面回流焊温度范围(客户无特殊要求)

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温度要求:

◇1.预热区:150℃~180℃   时间:40~120sec.

◇2.融化区:220℃或230℃   时间:20~60sec.

◇3.最高温度:(230℃~250℃)

 

备注:   各温区的温度设定调整范围为±5度

各感温线的最高温度差值应小于10度


11.2  以下所示为有铅产品锡膏面回流焊温度范围(客户无特殊要求)

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温度要求:

◇1.预热区:140℃~170℃     时间:40~120sec.

◇2.融化区:200℃或210℃     时间:20~60sec.

◇3.最高温度:(210℃~230℃)

  

备注:各温区的温度设定调整范围为±5度

各感温线的最高温度差值应小于10度


11.3  以下所示为红胶面的回流焊温度范围(客户无特殊要求)

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温度要求:

◇1.预热区:40℃~145℃  时间:40~120sec

◇2.固化区:145℃       时间:60~90sec

◇3. 最高温度:160℃

 

备注:各温区的温度设定调整范围为±5度

各感温线的最高温度差值应小于10度


11.4  无铅产品锡膏面回流焊温度范围

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温度要求:

◇1.预热区:145℃~160℃   时间:50~150sec.

◇2.融化区:220℃ 时间:15~60 sec.

◇3.最高温度:(230℃~245℃)

 

备注:各温区的温度设定调整范围为±5度

各感温线的最高温度差值应小于10度


11.5  炉温曲线设定原则及原理分析

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1.升温阶段:也叫预热区,从室温到150度,用以将PCBA从环境温度提升到所要求的活性温度;升温斜率不能超过4°C度/s;升温太快会造成元件损伤、会出现锡球现象,升温太慢锡膏会感温过度从而没有足够的时间达到活性温度;通常时间控制在60S左右;

 

2.恒温阶段:也叫活性区或浸润区,用以将PCBA从活性温度提升到所要求的回流温度;一是允许不同质量的元件在温度上同质;二是允许助焊剂活化,锡膏中挥发性物质得到有利挥发,一般普遍的锡膏活性温度是150-180度,时间在60-120S之间,升温斜率一般控制在1度/S左右;PCBA上所有元件要达到熔锡的过程,不同金属成份的锡膏熔点不同,无铅锡膏(SN96/AG3.5/CU0.5)熔点一般在217-220度,有铅(SN63/PB37)一般在183度含银(SN62/PB36/AG2)为179度;

 

3.回流阶段:也叫峰值区或最后升温区,这个区将锡膏在活性温度提升到所推荐的峰值温度,加热从熔化到液体状态的过程;活性温度总是比熔点低,而峰值温度总在熔点之上,典型的峰值温度范围是

(SN63/PB37)从205-230度;无铅(SN96/AG3.5/CU0.5)从235-250度;此段温度设定太高会使升温斜率超过2-5度/S,或达到比所推荐的峰值高,这种情况会使PCB脱层、卷曲、元件损坏等;峰值温度:

PCBA在焊接过程中所达到的最高温度;

 

4.冷却阶段:理想的冷却曲线一般和回流曲线成镜像,越是达到镜像关系,焊点达到的固态结构越紧密,焊点的质量就越高,结合完整性就越好,一般降温斜率控制在4度/S;


11.6  以下所示为无铅产品波峰焊焊接范围(客户无特殊要求)。

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温度要求:

◇1.预热区:80℃~150℃   时间:40~120sec。

1.1 预热温度110±10℃。

◇2.  焊接区:1波峰焊接时间+2波峰焊接时间<10 sec。(如果仅使用2波峰,则焊接时间控制在3~5秒)。

2. 1 波峰焊接时间2~3秒,2波峰焊接时间3~5秒。

2..2 焊接温度:(245℃~260℃)。

◇3.如果客户对DIP过炉温度有特殊要求或部品仕样书有特殊要求,将以客户的特殊要求或部品仕样书的要求为温度上限。

备注:使用的辅材

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11.7  以下所示为有铅产品波峰焊焊接范围(客户无特殊要求)

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温度要求:

◇1.预热区:80℃~100℃   时间:40~120sec。

1.1 预热温度90±10℃。

◇2.  焊接区:1波峰焊接时间+2波峰焊接时间<5 sec。(如果仅使用2波峰,则焊接时间控制在3~5秒)。

2. 1 波峰焊接时间2~3秒,2波峰焊接时间3~5秒。

2..2 焊接温度:(242℃~252℃)。

◇3.如果客户对DIP过炉温度有特殊要求或部品仕样书有特殊要求,将以客户的特殊要求或部品仕样书的要求来进行温度设定。

备注:使用的辅材

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 SMT顶级人脉圈




合明科技谈:红胶厚网工艺通孔不完整、不流畅,清洗不干净问题

 

【答】厚网红胶工艺中,波峰焊掉件往往跟胶量不足有关,和偏位有关。

厚网通孔的完整性和流畅度都会影响红胶通过通孔而漏胶的多少,这样从而影响漏胶量的大小。

通常,厚网通孔的完整和流畅,又跟厚网的清洗由密切的关系,红胶厚网的清洗是行业里面多年沉积下来的老大难问题,也是一个很难彻底解决的问题,合明科技的钢网清洗机配上水基清洗剂能够完整地、不需要任何人工辅助,将红胶厚网彻底清洗干净,而保障红胶厚网的完整性。系统性解决了在红胶厚网工艺中波峰焊掉件漏件的问题。从而提升这个生产线的一次性通过率和工艺质量。

安全、环保、全自动的清洗,是工艺制程清洗的必然方向,也是必经之路,以上仅供参考。

 




以上一文,仅供参考!

 

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【阅读提示】

以上为合明科技在工业清洗方面的经验的累积,我们是国内自主掌握核心水基清洗技术的先创品牌,合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商,也成为了IPC清洗标准主席单位。但是因为工业清洗问题内容广泛,没办法面面俱到,本文只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,力争能为客户提供全方位的工业清洗解决方案。

 

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