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1、Profile curve,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,183 oC,175oC,Heating,Preheating,Soaking,Reflow,Cooling,Heating : Solvent evaporation Preheating :Flux reduces and Metal oxides Soaking : Solder balls melt, wetting and wicking begin. Reflow : Solder melting completes, surface tension takes
2、 over. Cooling : Cool down phase.,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,Heating Zone :,*Solder Pastes Viscosity : 1.Solvent evaporation cause viscosity higher. 2.Heating solvent will cause viscosity down.,High heating rate,Viscosity,Low heating rate,Temperature,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】pro
3、file 对reflow制程的影响,*Flux softness point : Flux softness point will decrease solder paste viscosity.,High heating rate,Low heating rate,Very low heating rate,Viscosity,Temperature,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,Preheating Zone :,1.Solvent evaporate completely 2.Flux activation and oxid
4、ation 3.Preheating time and temperature 3.1 For N2 oven the preheating time can be longer. 3.2 For Air oven the preheating time should shorter than N2 oven 4. PCB board bending control,Before Preheating,After Preheating,PCB,PCB,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,5.Plastic BGA,After Prehe
5、ating,.Plastic BGA,PCB bending,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,Soaking Zone : *Homologous heating (PCB, Components and solder paste) *Solder paste viscosity control *Solder wetting and wicking begin. *Surface solder balls melting.,Soaking Zone,.Plastic BGA substrate (Tg :1750C),PCB be
6、nding,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,2 Lead 1 Body 3 Pad,2 Lead 1 Body 3 Pad,3 Pad 2 Lead 1 Body,Parameter setting :,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,Tombstoning :,Condition which causes tombstoning shall be : T1 + T2 T3,* In order to overcome the problem, the momentum
7、relation must become as below ;,T1 + T2 T3 T1 + T2 T3,Partial melting,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,*Peak temperature and Reflow time should be controlled *The flowing ability(surface tension) of solder (High Good) *Void formation *Component and / or board damage *N2 concentration,R
8、eflow Zone :,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,Cooling Zone :,*Cooling down speed N2 concentration,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,如何改善錫球,鋼板內距 0603 0.7 0.8mm 0808 1.1 1.2mm 12.6 1.952.1mm 鋼板形狀,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profil
9、e 对reflow制程的影响,Reflow後造成的坍塌,升溫速度過快 Soften Point Slump resistivity PAD間文字面的白漆，或Trace線,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,零件置放所造成的坍塌,放件衝程過大 膜厚過厚 鋼板厚度太厚 PCB背部支撐pin擺放位置不恰當 鋼板底部有貼貼紙 鋼板與PCB間隙過大 刮刀磨損 刮刀壓力太小 錫膏黏度太低 零件重量,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】pro
10、file 对reflow制程的影响,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,請注意，使用鞍狀流焊溫度曲線的目的在於確保得到良好的銲接點品質，而不必掛感零件尺寸大小和熱含量多寡，我們也已研發出特殊的抗垂流劑，可確保即使在很陡的溫升段情況下仍可得到很好的抗塌陷性，同時可以使用高沸點的溶劑來延長錫膏在鋼版上的使用時間及粘滯時間，這種新抗垂流劑已經在KOKI SE4-M953i及SE4-M1000等系統上大量使用。,http:/ 对reflow制程的影响【
11、SMT资料】profile 对reflow制程的影响,新助焊劑組成的發展，己經成功地使銲錫膏愈來愈不受溫度曲線的影響，並使得焊接製程的限制大大地減少 (process window放寬很多) 我們的結論是，應用廠商可採用和緩加溫或鞍狀加溫的溫度曲線，只要能確保流焊爐的熱量足夠讓所有溶劑揮發，但是，我們的建議是所應用的溫度曲線的決定必需全盤考量PCB底材和零件的熱平衡以確保每個零件焊接點的品質，而不必太考慮錫膏在流焊製程中的表現。,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,事實上，許多廠商都在持續使用鞍狀溫度曲線而沒有任何焊錫問題。 根據我們的
12、經驗，如何設計鋼版開口尺寸對防止焊錫不良，例如邊球和錫橋，會比改變溫度曲線來得更有實質上的效果。,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,從焊錫膏的觀點來看，當溫度升高時，焊錫膏傾向如果第一段溫度升太陡或助焊劑組成不適當時，焊錫膏傾向於變軟並且可能造成塌陷(slumping)產生邊球、錫橋和其他焊接缺點。 較慢的溫升(ramp-up)段，會讓溶劑揮發時，松香及抗垂流劑變軟的速度較慢，有助於減少solder beads(邊球)，錫橋(bridging)和其他缺點，如下張圖:graph-1,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】p
13、rofile 对reflow制程的影响,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,如上圖Graph-II所示，較陡的溫升段會造成錫膏粘度較快速的下降，因此，我們已經針對錫膏成份設計出較低沸點的溶劑，使得大部份的溶劑在松香和其他固形物達到較化點之前就已經揮發來減少造成slump和solder beads的機會，但是，可能因此使得錫膏在鋼版的應用時間和粘滯力維持的時間縮短。,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,錫膏Reflow的溫度曲線,在討論溫度曲線之前，讓我們先討論一下傳統的溫度曲線:
14、馬鞍狀的溫度曲線，恆溫區在140160OC之間。 最早開始使用表面粘裝零件(SMT components)流焊組裝製程時SMT零件在PCB上的分佈密度並不高，而且零件間的熱含量差異相當小，這種簡單的P.C板結構容許應用“和緩溫昇，無恆溫區”的溫度曲線，而不會有任何問題。,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,由於業界對P.C板輕溥短小的設計的改進，SMT零件的分佈密度愈趨緊密，加速了高熱含量零件封裝體的應用，例如IC和QFP。因為各種不同大小零件間的熱含量增加，使得在使用傳統的遠紅線(far IR)流焊爐時，因為熱量分佈不均，再加上使用“
15、和緩溫昇型”的溫昇曲線(甚至於“馬鞍狀，恆溫型溫度曲線”)，很難在零件間達到熱平衡。,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,為了解決熱平衡不佳的問題，人們開始考慮使用汽相流焊製程(Vapor phase reflow process)，但是因為急挺的熱量提升造成的零件裂開及墓碑效應、溶劑的毒性、CFC溶劑的禁用等問題，汽相流焊很快就不受歡迎了。 後來研發的強迫空氣對流流焊製程(forced air convection reflow process)因此比遠紅外線流焊的熱分佈均勻性好很多而大受歡迎。,http:/ 对reflow制程的影响
16、【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,現在我們來討論為甚麼“馬鞍型溫度曲線”被廣泛使用的理由，主要是因為透過強迫性對流流焊製程的協助，有恆溫區的加溫曲線可達到類似在汽相流焊製程中的最高流焊區極上熱平衡分佈的結果。 我們認為要達到最佳的產品產出率，在考慮如何決定流焊的溫度曲線時，因此考慮各種不同零件的吸熱情況以及底材PCB的特性而不必太在乎加熱製程中錫膏的表現。,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,例如，當我們測量兩個不同零件，chip capacitor和B.G.A的焊接點溫度時，這兩個零件間最高點溫度差的差異會最大，因為每一個零件熱含量不同，導致每個零件的溫升速率不同。,http:/ 对reflow制程的影响【SMT资料】profile 对reflow制程的影响,