波峰焊接工艺参数设置与调制规范 第二部分 温度测试规范V30.docx
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波峰焊接工艺参数设置与调制规范第二部分温度测试规范V30
HH3C
杭州华三通信技术有限公司技术规范
HH3C-00052.2-2010
代替HH3C-0052.2-2006
波峰焊接工艺参数设置和调制规范
第二部分温度测试规范V3.0
2010-03-01发布
2010-03-01实施
杭州华三通信技术有限公司
HangzhouH3CTechnologiesCo.,Ltd
版权所有XXAllrightsreserved
目录TableofContents
图目录ListofFigures
前言
本规范替代HH3C-0052.2-2005《波峰焊接工艺参数设置和调制规范第二部分：
温度测试规范》。
本规范的相关系列规范或文件：
本规范的附录A和附录B是资料性附录。
本规范起草部门：
单板工艺部
本规范主要起草人：
赵平旭
本规范主要评审人：
崔海柱、闵骏、关占营、汤海林、霍玲、宋秋生、李华、胡正、孟祥春、汤文泉、蔡铭超、袁杰、朱海鸥
本规范批准部门：
知识产权标准合作部
本规范历次修订情况：
V2.0：
2006年5月，工艺委员会电子装联分会集体评审，主要修订了温度测量参数部分内容，并根据最新模板更新了规范格式。
V3.0:
a）更新公司名称，从“华为三康”更改为“杭州华三通信”；
b）增加无铅焊料的焊接要求；
c）增加了带托盘的温度测试要求；
d）更新了本规范引用的文件
规范编号DocNo.
主要起草专家
主要评审专家
HH3C-0052.1-2005
顾鹏飞02087
刘常康00326、张小毛00197、闵骏00794、吴瑞研02522、孙方先00126、崔海柱00460、汤海林01975、关占营02649、刘佳毅02235、朱海鸥02306、冯小强03255
HH3C-0052.1-2006
崔海柱00460
刘常康00326、闵骏00794、吴瑞研02522、孙方先00126、肖思维00010、汤海林01975、关占营02649、朱海鸥02306、顾鹏飞02087
HH3C-0052.1-2009
赵平旭03069
崔海柱00460、闵骏00794、关占营02649、汤海林01975、霍玲03070、宋秋生06312、李华02531、胡正05652、孟祥春06197、汤文泉、蔡铭超03871、袁杰02956、朱海鸥02306、
波峰焊接工艺参数设置和调制规范
第二部分温度测试规范V3.0
1范围Scope:
2
本规范规定了波峰焊工艺的温度测试的相关技术和方法，包括温度测试仪的制作和数据读取的操作方法。
本规范适用于免洗波峰焊工艺，助焊剂辅料为低固免洗助焊剂。
3规范性引用文件：
4
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
序号
编号
名称
5术语和定义
6
导热贴胶带、高温焊料、温度曲线、焊接时间
7温度测试和数据处理方法
8
8.1测温板的使用原则
8.2
测温板是用来评估波峰焊工艺温度特征的工具，测温板主要运用于以下两种情况：
第一是检测单板生产的实际工艺温度，常用于单板试制和工艺调制时确定工艺参数；第二是拷贝工艺参数或监控加工设备的稳定性，适用于不同的生产线之间拷贝工艺参数，或者日常维护时对设备工作状态的检查。
8.3温度测试需要收集的数据
8.4
温度测试需要收集的数据有：
温度曲线：
单板在焊接过程中表面温度变化情况；
焊接时间：
单板焊点在波峰焊焊料槽里浸润的时间；
8.5测温板的制作
8.6
8.6.1检测用测温板的制作
8.6.2
1）带工装测试（托盘波峰焊）
检测用的测温板在单板上布置热电偶来完成，在印制板的TOP面上选择和B面工装开口位置对应不同热容量的位置（不少于3个），包括：
a）小器件（如阻容）布局密度较高的位置；
b）大热容量器件位置（如电源模块，接地层等）；
c）关键器件和密间距器件（如QFN散热焊盘、BGA中央焊球上）位置；
用导热贴胶带紧贴板面将热电偶固定在这些位置附近的PWB表面，保证热电偶头部和PWB表面紧密接触，注意胶带和热电偶头部不要覆盖住PTH孔和通孔，或者将热电偶焊接在此位置的小焊盘上。
在印制板的BOT面上选择插件焊盘，在焊盘上使用高温焊锡焊接热电偶，用于测试BOT预热温度和焊接引脚在锡波中的焊接时间。
2）不带工装测试（常规波峰焊）
检测用的测温板在单板上布置热电偶来完成，在印制板的TOP面上选择不同热容量的位置（不少于3个），包括：
a）小器件（如阻容）布局密度较高的位置；
b）大热容量器件位置（如电源模块，接地层等）；
c）关键器件和密间距器件（如QFN散热焊盘、BGA中央焊球上）位置；
用导热贴胶带紧贴板面将热电偶固定在这些位置附近的PWB表面，保证热电偶头部和PWB表面紧密接触，注意胶带和热电偶头部不要覆盖住PTH孔和通孔，或者选择将热电偶焊接在此位置的小焊盘上。
（如图1所示）
图1检测用测温板的制作示意图
图2
在印制板的BOT面上选择小焊盘，在焊盘上使用高温焊锡焊接热电偶，用于测试焊接点在锡波中的焊接时间；
8.6.3监控用测温板的制作方法
8.6.4
监控用的温度测试板可以采用报废的PWB板制作，选取常见的厚度和层数的PWB，裁剪成需要的尺寸，热电偶的布置和固定可以采取以下方法：
在板TOP面不同位置选择几个不和PTH孔相连的SMD焊盘，用电烙铁和高温焊料将热电偶分别焊接在各个焊盘上，同时在板底也布置1～2个热电偶，方法同上。
图3监控用测温板的制作示意图
图4
8.6.5焊接时间拾取板的制作
8.6.6
焊接时间拾取板是测量单板在波峰焊焊料槽中焊接时间的工具，在一块厚度为2.0mm的PWB板上并排安装2个50PIN和1个40PIN的插头作为测量探头，插头引脚伸出板底面的最大高度控制在0.5mm以内，最小高度应保证探针头部能接触到焊料波峰。
插头引脚可以采用高温焊料焊接或用耐热硅胶直接将插头本体粘接在PWB的TOP面上。
（如图所示）
图5焊接时间拾取板示意图
图6
8.6.7测试仪的连接
8.6.8
温度测试仪、焊接时间拾取板和测温板的连接如下图所示：
图7测试仪器连接
图8
8.6.9测试仪的使用和维护条件
8.6.10
在单板首次试制或工艺调制时，应将检测用测温板、测试仪和焊接时间拾取板连接使用。
作为参数拷贝或日常维护设备状态监控使用时，应将监控用测温板、测试仪和焊接时间拾取板连接使用。
对某条固定的生产线而言，在用测试仪监控设备状态变化时，工艺参数的组合应该设置为固定值。
为保证测量准确性，监控用的测温板和焊接时间拾取板的探测插头引脚伸出板底面的高度，必须每3个月维护更换和校准一次。
9温度测量技术要求
10
10.1检测用测温板测量参数要求
10.2
在我司目前的辅料和工艺环境下，温度测试结果应满足以下要求：
TOP面温度曲线的要求（局部托盘波峰焊有铅焊剂如图5所示，常规托盘波峰焊和无铅焊剂略）：
有铅焊料
焊接峰值温度≤160℃
无铅焊料
焊接峰值温度≤190℃
图9Top面局部托盘波峰焊接温度曲线（有铅焊剂）
图10
Bottom面温度曲线要求（有铅焊剂如图6所示，无铅略）：
有铅焊料
预热平台温度＝100~150℃（常规托盘波峰焊），预热时间（50~150℃之间的时间）：
80-120S
预热平台温度＝90~130℃（局部托盘波峰焊），预热时间（50~130℃之间的时间）：
80-120S
焊接峰值温度：
≥230℃
焊接时间：
3.5-5.5S
预热升温斜率≤2.5℃/S
无铅焊料
预热平台温度＝110~150℃（常规托盘波峰焊），预热时间（50~150℃之间的时间）：
80-120S
预热平台温度＝110~140℃（局部托盘波峰焊），预热时间（50~140℃之间的时间）：
80-120S
焊接峰值温度：
≥240℃
焊接时间为3.0-5.5S
预热升温斜率≤2.5℃/S
图11Bot面局部托盘波峰焊接温度曲线（有铅焊剂）
图12
焊接时间的要求：
用测试仪测出的板边缘最短连续焊接时间：
3.5～5.5秒（如下图所示），
最佳焊接时间为4.5秒；超过温度范围，需要工程师判定，最长不超过7S。
图13板边缘最短连续焊接时间
图14
10.3监控用测温板测量参数要求：
10.4
在参数拷贝和监控设备参数时，前后两次温度测试结果所有对应特征参数之间的偏差应保持在±10％范围以内，否则应重新进行工艺调制或设备状态检查。
10.5特殊情况说明
10.6
对于某些有热敏器件的单板，为防止过热造成器件性能下降，必要时可在器件上布置热电偶监控器件本体温度，如果有过热现象，可以适当调整工艺参数组合降低温度，或采取其他工艺措施解决。
11上下游规范
12
上游规范：
《波峰焊接设备性能规范》
下游规范：
《波峰焊接工艺规范》
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