炉温板制作及使用

炉温板制作及使用作者：XXX部门：品质保证部1目录2一．炉温板测试点选取二．热电偶连接方法三．空气探头的设置四．炉温板制作步骤五．炉温测量六．炉温曲线设定原理七．炉温曲线设定原则炉温板测试点选取3制作工具及材料1.测温仪、热电偶测温线、测温头、耐高温胶带、电烙铁、高温锡丝、红胶、相应机种测温板等测试点位置选取原则1.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2.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:a)至少选取5个点作为测试点b)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。c)有QFP时需在QFP引脚焊盘上选取一点测试QFP引脚底部温度d)若PCB上有几个QFP，优先选取较大的为测试点e)对一些易出现问题的元件优先作为测试点热电偶连接方法4热电偶连接方法1.采用镍铬-镍铝热电偶测温线，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1.每根测温线长度控制在PCB板长度的2倍,最好不超过1米(理论上短一点好，可以防噪声干扰与阻抗).2.测温线测点端接头分开后，务必用点焊机熔接成一个结点,切勿用扭绞方式，测试点不能出现交叉现象.热电偶连接方法5热电偶连接方法4.利用红胶将热电偶测温线的2根线固定到基板上5.固定时，探头不能浮起，否则测量值不稳定且偏高6.不能只固定住前端，否则测量时电线稍微拉扯，会被拉掉7.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8.为提高测量精度，在保证探头固定的前提下，红胶用量越少越好热电偶连接方法6BGA类1.BGA:Ballgridarray(球形触点阵列)—体形可能较薄,接点多为球形;常用间距有1、1.2和1.5mm，一般焊接点不可见2.BGA正中央底部（如图“”标示），除了BGA金手指的角落以外，其余三个角落的中心位置均可（如图“”标示处）。BGA热电偶连接方法7QFP类1.QFP：quadflatpackage四侧引脚扁平封装—4边翼形引脚，间距一般为由0.3至1.0mm;引脚数目有32至360左右;有方形和长方形两类，视引脚数目而定2.热电偶固定方法：零件脚与Pad接触的区域常用的封装形式热电偶连接方法8CHIP类1.Chip:rectangularchipcomponent(矩形片状元件):两端无引线有焊端,外形为薄片矩形的表面黏着元器件.2.热电偶固定方法：零件与焊接孔接触的区域热电偶空气探头的设置9空气探头的设置1.空气探头应位于进板方向前端，伸出基板前端长度约20MM，用红胶与基板固定，测试时尽量把它拉直；2.空气探头是测试仪开始记录的开关，当空气探头温度高于设定值时，测试仪开始记录；3.炉温板必须用实装完成品制作4.按照进板方向从前到后依次编号，空气探头始终位于第一通道5.炉温板进板方向要与实际生产方向一致；6.测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空气探头测温线热电偶依次编号炉温板制作步骤10制作步骤1.领取对应型号已贴装元件的PCB,只要求外型及元件基本完好2.确定测试点布置方案,标明对应的测试点序号,一般按流入炉膛内的顺序号依次排列3.将制作好的测温热电偶线，依次编号4.BGA的测试点一般布置二点,中心一点、边缘一点,测试点需接触BGA底部5.其它各点依次选取固定好,必须保证热电偶结点与被监测表面直接、可靠的热接触，用于将热电偶结点固定到被测表面的材料应最少.注意每个测试点的正极、负极在探点以外不能接触，剥线时只能剥3-5mm，测试线不能有破损裸露，每个测试点均需在离其5mm左右用胶加固，防止对测试点的拉扯.炉温板制作步骤11制作步骤6.制作OK的炉温板如下图炉温测量12炉温测量1.在炉温达到正常的设定值时（绿灯亮），并均衡十分钟以上才可以开始测温.2.确认调整轨道宽度和炉温板宽度一致，调整前需确认炉膛内PCB板均已经取出来.3.停止CONVEYOR轨道的运转，将炉温板和测温仪器装置放在轨道上，进板方向与生产线的进板方向一致,将空气测头按序号依次将热电偶的插头插在测温仪对应的插口.4.打开测温仪器记忆开关开始测温记忆，将测温记忆装置放入保护盒内，放到过炉测具上，炉温板在前，测温仪在后，中间保持测温线基本拉直，开始过炉测试炉温曲线.5.戴好耐高温手套，在炉口拿出炉温板和测温议.6.打开测温软件测温窗口,将测温仪连接后建立炉温曲线.7.确认测量的曲线是否存在异常，无异常保存曲线并打印出曲线。有异常时分析原因，并重测.炉温曲线设定原理13炉温曲线设定原理SMT炉温曲线的四个阶段:升温阶段/恒温阶段/回流阶段/冷却阶段炉温曲线设定原理14炉温曲线设定原理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，无铅锡膏熔点一般在217-220度炉温曲线设定原理15炉温曲线设定原理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：无铅从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炉温曲线设定原则16炉温曲线设定原则为保证所有元件都达到最佳焊接效果，元件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元件，如：连接器、大电感、LED、BGA等，元件仕样中对温度的控制范围比客户的标准还小时，则必须满足该元件的温度要求，举例说明如下：炉温曲线设定原则17炉温曲线设定原则锡膏推荐温度：炉温曲线设定原则18炉温曲线设定原则综合以上3点最终设定温度：1.预热区:145℃~160℃时间:50~150S2.融化区:220℃时间:15~30S3.最高温度：（230℃~245℃）