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SMT贴片加工中BGA的回流焊温度设置
SMT贴片加工中BGA的回流焊温度设置：& 来源：深圳市通天鸿科技有限公司工程部& 打印本文
& 一，回流焊的温度和速度，应根据使用焊膏、PCB和设备的情况来设置参数比较合理。不同金属含量的
焊膏有不同的温度曲线，应按照焊膏厂商提供的温度曲线进行设置具体产品的回流焊温度曲线；无铅回流
焊工艺更应严格对待。
&&& PCB板的材料、厚度、是否多层板、尺寸大小，这些都是必须考虑到的因素。
&&& 表面组装板搭载元器件的密度、元器件的大小以及有无BGA、CSP等特殊元器件。
&&& 还要根据设备的具体情况，例如加热区的长度、加热源的材料、回流焊炉的构造和热传导方式等进行
&&& 热风炉和红外炉有着很大的区别，红外炉主要是辐射传导，其优点是热效率高，温度陡度大，易控制
温度曲线，双面焊时PCB上、下温度易控制。其缺点是温度不均匀。在同一块PCB上由于器件的颜色和大小
不同、其温度就不同。为了使浅颜色元器件及其周围和大体积的元器件达到焊接温度，必须提高焊接温度
，因此容易影响焊接质量。
&&& 热风炉主要是对流传导。其优点是温度均匀、焊接质量好。缺点是PCB上、下温差以及沿焊接炉长度
方向温度梯度不易控制。目前许多热风炉在对流方式上采取了一些改进措施，例如小对流方式、采用各温
区独立调节风量、在炉子下面采用制冷手段等，以保证炉子上、下和长度方向的温度梯度，以达到工艺曲
线的要求。
&&& 根据温度传感器的实际位置来确定各温区的设置温度，若温度传感器位置在发热体内部，设置温度比
实际温度高近一倍左右，若温度传感器位置在炉体内腔的顶部或底部，设置温度比实际温度高30℃左右。
&&& 根据排风量的大小进行设置，一般回流焊炉对排风量都有具体要求，但实际排风量因各种原因有时会
有所变化，确定一个产品的温度曲线时，因考虑排风量，并定时测量。
&&& 环境温度对炉温也有影响，特别是加热温区较短、炉体宽度窄的回流焊炉，炉温受环境温度影响较大
，因此在回流焊炉进出口要避免对流风。
二，& 回流焊温度曲线的设定
&&& 就兼容的问题而言，一些元件只进行了无铅表面处理。对元件供应商来说，同时提供锡铅和无铅两类
同种元件是不划算的。表面进行了无铅处理的含铅元件在使用时是没有问题的。但是，在一块原来的锡铅
电路板上使用无铅BGA，问题就来了。由于所有其他元件是锡铅元件，如果使用最大峰值温度爲220℃的锡
铅焊接温度曲线，此时无铅BGA焊球是部分地熔化，或者完全不能实现再流焊接，会出现一系列焊点可靠
性的问题。那麽，我们究竟应该使用哪一种回流焊温度曲线呢？这里有两种方案：
&&& 第一个办法是，使用标准的锡铅回流焊温度曲线。除了无铅BGA以外，所有元件的峰值再熔温度在210
℃至220℃之间。因此无铅BGA和其他锡铅元件不要放在一起焊。在锡铅元件完成再流焊之后，使用选择性
焊接，即采用选择性激光焊接系统来贴放和焊接所有的无铅BGA。选择性激光焊接系统只是贴装和焊接无
铅BGA，不会影响四周已经在对流回流焊炉中完成了焊接的锡铅元件。
&&& 第二个办法是，如果没有锡铅焊接温度曲线，又想在同一个焊炉中焊接所有的锡铅元件和一些无铅
BGA，那麽回流焊峰值温度必须不会损坏锡铅元件，但又足以对无铅BGA进行回流焊。千万别忘了，由于电
路板上大多数元件是锡铅元件，你要使用锡铅焊膏。因此，峰值温度在210℃ 至220℃之间，是适合锡铅
元件的，但是对于熔点在217℃至 221℃之间的无铅BGA，则温度不足。如果峰值温度爲226℃ 至 228℃，
高于液相线（TAL）的时间爲45到60秒，这就足以对无铅BGA进行回流焊，又不会损坏同一块电路板上的所
有锡铅元件。
&&& 如果226℃至228℃的再流焊温度范围太狭窄，难以完成向后兼容锡铅元件和无铅BGA的焊接，可以考
虑采用选择性激光焊接，或者去找提供锡铅焊球BGA的供应商。开发任何一种温度曲线，使用正确的热电
偶很重要。我们需要K型热电偶，它连有一根36号AWG导线。如果热电偶导线较粗，会吸收过多热量。绝对
不要使用 温胶带，因爲它们在回流焊过程中会松掉，测量到的是焊炉里空气的温度，而不是焊点的温度
。在任何情况下，都必须使用高温焊料或者导热粘合剂把热电偶贴在焊点上。
&&& 对于BGA，要从电路板底部开始，在内圈和外圈BGA焊盘上钻孔，幷把热电偶推到接近表面的最高点，
测量BGA焊球的温度。内圈和外圈BGA焊球，彼此之间的温差度必须在2℃之内。在不同的元件位置安放四
至六个热电偶，来描述最低到最高受热容量区域，其中，至少有两个热电偶是用于BGA的。
&&& 有一种误解认爲，一个对流式回流焊炉的回流温度曲线适用于所有电路板，因而，不需要爲每一种电
路板专门制定再流焊温度曲线。这是不对的。因爲，每一种电路板热容量不同，而且每一种电路板有不同
的组装模式。同一块双面电路板，根据每一面元件的布局和铜箔面的分布，每一面可能要求有不同的再流
焊温度曲线。还有一个误解认爲，如果要改变再流焊温度曲线，可以改变传送带的速度来做到。仅仅改变
传送带的速度是容易的，但是，这不是正确的方法，因爲它会改变电路板在各个温区时的温度。现在可以
买到整套的硬件和软件，简化回流焊温度曲线的开发。
&&& 一旦得到预期的回流温度曲线，就可以对印刷了焊膏、贴上了元件的电路进行生産；在回流焊之后，
检测焊点的质量。只是在电路板某个具体位置中出现的随机性问题可能是与焊接有关；在具体位置中一直
出现的问题可能是由于加热不均匀，与温度曲线有关。至始至终都会出现的问题也可能与焊膏质量和焊盘
图形的设计有关。
&&& 回流焊温度曲线给出了理想的结果（假定设计和其他材料变量都已经经过优化），就把这个温度曲线
确定下来，不能再改变了
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回流焊温度与温度曲线设置规范
1.1指导技术人员正确设置温度
2.1本司技术人员适用
2.2本司回流焊适用
&&& 3.1设定原则:根据锡膏、胶水供应商所提供有关锡膏、胶水的温度曲线图与性能数据等资料作为参考,以实际生产产品不同适当设定各温区温度;
&&& 3.2设定温度依据测试温度为准,若不合格需做相应修改后再测试,直到合格为止;
&&& 3.3无特殊要求下,本司回流焊温度曲线应符合如下条件：
&&&&& 3.3.1 的无铅锡膏(一般以Sn96 /Ag3.5/Cu0.5、Sn96.5/ Ag3/ Cu0.5、、Sn96.5/ Ag3.5为准);
&&&&&&&&&& &&&&&&&150℃-190℃之时间段为: 60ses-120ses
&&&&&&&&&& &&&&&&&高于220℃之时间段为: 30 ses-90
峰值温度为:235℃~255℃
&&&&& 3.3.2胶水:130℃~155℃之间保持时间为:120 ses-180 ses
&&& 3.4东莞S回流焊显示器实际温度与设置温度相差5℃以上(不含5℃)时为异常,此时不可使用回流焊.
& 4& 温度测试
& &&&4．1& 每个班次需对运行中的回流炉进行一次温度测量确认，如有转线之机型重新设置温度曲线后需要再次测量温度达到合格。
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