SMT回流焊工艺之回流温度曲线

引言

在SMT生产流程中，如何控制回焊炉的温度是非常重要的一环，好的炉温曲线图意味着可以形成良好的焊点。

上一期分享（SMT回流焊温度解析之锡膏焊接特性）中，我们着重介绍了SMT回流工艺中的锡膏焊接部分。本期内容主要对回流温度曲线的相关内容进行介绍。

回流温度曲线类型及适用性

一、再流焊曲线分类

引入标准为IPC J-STD-020 非气密表面贴装器件潮湿/再流焊敏感分级

标准温度曲线如下图：

二、RSS（Ramp soak spike）曲线解析

1、概念

RSS非线性温度曲线，即升温-保温-回流温度曲线，其整个回流过程严格分为预热、恒温、回流、冷却四个温区。

适用于板面面积大、PCB/器件热容差异大、对助焊剂残留要求高的产品。

2、RSS曲线的特征及适用性

★ 特征

1、升温快、恒温时间长、进入焊接速度快，曲线呈“马鞍”型；

2、该温度曲线能够控制元件间的温差，回流时能够达到相同温度；

3、可以让锡膏内多余的助焊剂充分挥发，以减少焊接后的残留；

4、推荐使用高残留/高活性的锡膏；

5、较常用日系锡膏，助焊剂多数为松香型。

★最大优势

1、消除或减少△T（温度差）

2、助焊剂残留少

二、RTS（ Rampto spike ）曲线解析

1、概念

RTS线形温度曲线，即升温-回流温度曲线。从产品进入设备预热开始，温度曲线呈一条向上45°延伸的线，达到锡膏熔点后回流，最后冷却完成焊接的过程。

适用于小型化PCB、微型化贴片产品、密Pitch器件、对焊点外观要求较高等产品类型

2、RTS曲线的特征及适用性

★ 特征

1、可用于任何化学成分或合金，为水溶锡膏和难于焊接的合金与零件所首选。

2、在RTS温度曲线下回流的锡膏在预热阶段可保持住其助焊剂载体，因此能得到更光亮的焊点，可焊性问题很少；

3、可提高助焊剂湿润性。

★最大优势

助焊剂活性强，对难焊接的PCB、器件镀层金属明显的改善作用。

回流温度的设定及评价

一、回流温度设定

可通过器件耐温、工艺要求、回流设备、锡膏特性和PCB的Tg值（衡量PCB板耐热性能的指标）五个方面，对回流时的温度进行评估设定。

标准或规格书推荐的温度曲线并非最优化曲线（限值是重点），关键是要结合产品本身布局、材料等因素综合考虑，制定符合产品特点的温度。

二、RSS曲线与RTS曲线的设定推荐

RSS曲线

RSS曲线

RTS曲线

RTS曲线

注：以上为温度设定参考，实际温度设定需根据产品评估后确定。

三、回流温度的评价方法

关于如何评价分析回流温度，可以从以下两个维度进行——

其中，第二种方式可精准判断焊接条件的可行性和稳定性，特别是针对BGA类产品。

测温板的制作

一、回流温度曲线标本测试点选取原则及方法

★ 必要评价原则：

1、客户特定要求接点的，依照客户要求实施，并根据风险评估结果，适当追加内部管制接点；

2、至少选取3点作为测试点，以PCBA上对角线位置进行选点（一面）；

3、对产品风险评估出的温度风险点位进行监控，例如温度敏感器件、有失效历史的器件或设计结构等；

4、PCBA上选定一个空PAD作为测度点,目的是测试该PCB在回流过程中的温度。

★ 其他评价原则：

1、有BGA元件时，要求表面和焊点端子各接一个测试点。当几个BGA同时存在时，至少选择一个面积最大的接点测试，若有0.5pitch及以下的BGA时，必须同时对该BGA设置点测试；

2、当有 LED元件时，最少选择一个点进行温度测试；

3、CHIP件，特别是电容需接点测试；

4、吸热量大的焊点或接地PAD需接点测试。

二、热电偶线的相关要求

需使用高温锡线将电偶线闭合端焊接在测试点上，要求标准为紧密缠绕3圈以内。

热电偶线闭合点的形成时，要牢固、导线不分开，因此，接头外延部分的存在是避不可少，只能要求接近闭合部位，以减小温差。

三、标本的分类、整理与标识

标本分为专用标本和通用标本。

专用标本需与生产实物一致，原则上所有有BGA或者回流风险器件的产品必须使用专用标本；通用标本可同类型产品替代标本。

关于标本的整理与标识，需要注意以下几个方面：

1、测试插头不可随用随装，必须固化管理（即一个标本一组测试插头）；

2、插头按照测试通道编号，捆扎，有空间的情况下，可将测试点位进行备注；

3、热电偶走线方面，按照下记图示，规则性布线，转角位置进行圆弧形弯脚处理。

腾昕检测有话说：

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