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1、SMTSMT关键工序关键工序-再流焊工艺控制再流焊工艺控制1.1.再流焊定义再流焊定义 再流焊再流焊Reflow soldringReflow soldring，通过重新熔化预先分配到，通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装元器件焊印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。印刷印刷注射注射滴涂滴涂电镀电镀预制焊片预制焊片高速机高速机多功能高精机多功能高精机异形专用机异形专用机手工贴片手工贴片热板热板红外红外热风热风热风加红外热风加红外气相再流焊气相再流焊2.2.2.2.
2、再流焊原理再流焊原理再流焊原理再流焊原理 37Pb/63Sn铅锡焊膏再流焊温度曲线铅锡焊膏再流焊温度曲线 从温度曲线分析再流焊的原理：当从温度曲线分析再流焊的原理：当PCBPCB进入升温区（干进入升温区（干燥区）时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，焊膏软化、塌落、燥区）时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、元件焊端与氧气隔离；覆盖了焊盘，将焊盘、元件焊端与氧气隔离；PCBPCB进入保温进入保温区时，使区时，使PCBPCB和元器件得到充分的预热，以防和元器件得到充分的预热，以防PCBPCB突然进入突然进入焊接高温区而损坏焊接高温区而损坏PCBPCB和元器件；在助焊剂活化区，
3、焊膏中和元器件；在助焊剂活化区，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元件焊端，并清洗氧化层；当的助焊剂润湿焊盘、元件焊端，并清洗氧化层；当PCBPCB进入进入焊接区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡焊接区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡润湿润湿PCBPCB的焊盘、元件焊端，同时发生扩散、溶解、冶金结的焊盘、元件焊端，同时发生扩散、溶解、冶金结合，漫流或回流混合形成焊锡接点；合，漫流或回流混合形成焊锡接点；PCBPCB进入冷却区，使焊进入冷却区，使焊点凝固。此时完成了再流焊。点凝固。此时完成了再流焊。3.3.再流焊工艺特点再流焊工艺特点自定位效应（自定位效应（self alignmen
4、tself alignment）当元器件贴放位置有当元器件贴放位置有一定偏离时，由于熔融焊料表面张力作用，当其全部焊一定偏离时，由于熔融焊料表面张力作用，当其全部焊端或引脚与相应焊盘同时被润湿时，在表面张力作用下，端或引脚与相应焊盘同时被润湿时，在表面张力作用下，自动被拉回到近似目标位置的现象；自动被拉回到近似目标位置的现象；自定位效应（自定位效应（self alignmentself alignment）再流焊前再流焊前再流焊后再流焊后再流焊中再流焊中4.再流焊的分类再流焊的分类1)1)按再流焊加热区域可分为两大类：按再流焊加热区域可分为两大类：按再流焊加热区域可分为两大类：按再流焊加热区域
5、可分为两大类：a a 对对PCBPCB整体加热；整体加热；b b 对对PCBPCB局部加热。局部加热。2)2)对对对对PCBPCBPCBPCB整体加热再流焊可分为：整体加热再流焊可分为：整体加热再流焊可分为：整体加热再流焊可分为：热热板板再再流流焊焊、红红外外再再流流焊焊、热热风风再再流流焊焊、热热风风加加红红外再流焊、气相再流焊。外再流焊、气相再流焊。3)3)对对对对PCBPCBPCBPCB局部加热再流焊可分为：局部加热再流焊可分为：局部加热再流焊可分为：局部加热再流焊可分为：激激光光再再流流焊焊、聚聚焦焦红红外外再再流流焊焊、光光束束再再流流焊焊 、热热气流再流焊气流再流焊 。热传导方式热
6、传导方式传导传导传导传导热板、热板、热丝热丝热丝热丝再流焊、气相再流再流焊、气相再流对流对流对流对流热风、热气流再流焊热风、热气流再流焊辐射辐射辐射辐射激光、红外、光束再流焊激光、红外、光束再流焊 实际情况下，所有实际情况下，所有实际情况下，所有实际情况下，所有传导传导传导传导方式都以不同的比例同时存在方式都以不同的比例同时存在方式都以不同的比例同时存在方式都以不同的比例同时存在 ！5.再流焊的工艺要求再流焊的工艺要求1)设置合理的温度曲线并定期做温度曲线的实时测试。设置合理的温度曲线并定期做温度曲线的实时测试。2)要按照要按照PCBPCB设计时的焊接方向进行焊接。设计时的焊接方向进行焊接。3
7、)焊接过程中严防传送带震动。焊接过程中严防传送带震动。4)必须对首块印制板的焊接效果进行检查。必须对首块印制板的焊接效果进行检查。检查焊接是否充分、焊点表面是否光滑、焊点形状是检查焊接是否充分、焊点表面是否光滑、焊点形状是否呈半月状、锡球和残留物的情况、连焊和虚焊的情况。否呈半月状、锡球和残留物的情况、连焊和虚焊的情况。还要检查还要检查PCBPCB表面颜色变化等情况。并根据检查结果调整表面颜色变化等情况。并根据检查结果调整温度曲线。温度曲线。在整批生产过程中要定时检查焊接质量。在整批生产过程中要定时检查焊接质量。高质量高质量 高直通率高直通率 高可靠（寿命保证高可靠（寿命保证）不提倡检查不提倡
8、检查不提倡检查不提倡检查-返修或淘汰的返修或淘汰的返修或淘汰的返修或淘汰的-贯做法，更不容忍错误发生。贯做法，更不容忍错误发生。贯做法，更不容忍错误发生。贯做法，更不容忍错误发生。任何返修工作都可能给成品质量添加不稳定的因素。任何返修工作都可能给成品质量添加不稳定的因素。任何返修工作都可能给成品质量添加不稳定的因素。任何返修工作都可能给成品质量添加不稳定的因素。再流焊质量要求再流焊质量要求返修的潜在问题返修的潜在问题返修工作都是具有破坏性的返修工作都是具有破坏性的返修工作都是具有破坏性的返修工作都是具有破坏性的 特别是当前特别是当前特别是当前特别是当前组装密度越来组装密度越来组装密度越来组装密
9、度越来 越高，组装难度越来越大越高，组装难度越来越大越高，组装难度越来越大越高，组装难度越来越大尽量避免返修，或控制其不良后果尽量避免返修，或控制其不良后果尽量避免返修，或控制其不良后果尽量避免返修，或控制其不良后果 ！返修返修返修返修会缩短产品寿命会缩短产品寿命会缩短产品寿命会缩短产品寿命 过过去去我我们们通通常常认认为为，补补焊焊和和返返修修，使使焊焊点点更更加加牢牢固固，看看起起来来更更加加完完美美，可可以以提提高高电电子子组组件件的的整整体体质质量量。但但这这一传统观念并不正确。一传统观念并不正确。6.6.影响再流焊质量的因素影响再流焊质量的因素再流焊是再流焊是SMTSMT关键工艺之一
10、。表面组装的质量直接关键工艺之一。表面组装的质量直接体现在再流焊结果中。但再流焊中出现的焊接质量体现在再流焊结果中。但再流焊中出现的焊接质量问题不完全是再流焊工艺造成的。因为再流焊接质问题不完全是再流焊工艺造成的。因为再流焊接质量除了与焊接温度（温度曲线）有直接关系以外，量除了与焊接温度（温度曲线）有直接关系以外，还与生产线设备条件、还与生产线设备条件、PCBPCB焊盘和可生产性设计、焊盘和可生产性设计、元器件可焊性、焊膏质量、印制电路板的加工质量、元器件可焊性、焊膏质量、印制电路板的加工质量、以及以及SMTSMT每道工序的工艺参数、甚至与操作人员的每道工序的工艺参数、甚至与操作人员的操作都有
11、密切的关系。操作都有密切的关系。(1)PCB(1)PCB焊盘设计对再流焊质量的影响焊盘设计对再流焊质量的影响 SMTSMT的组装质量与的组装质量与PCBPCB焊盘设计有直接的、十分重焊盘设计有直接的、十分重要的关系。如果要的关系。如果PCBPCB焊盘设计正确，贴装时少量的焊盘设计正确，贴装时少量的歪斜可以在再流焊时，由于熔融焊锡表面张力的作歪斜可以在再流焊时，由于熔融焊锡表面张力的作用而得到纠正（称为自定位或自校正效应）；相反，用而得到纠正（称为自定位或自校正效应）；相反，如果如果PCBPCB焊盘设计不正确，即使贴装位置十分准确，焊盘设计不正确，即使贴装位置十分准确，再流焊后反而会出现元件位置
12、偏移、吊桥等焊接缺再流焊后反而会出现元件位置偏移、吊桥等焊接缺陷。陷。(2)(2)焊膏质量、及焊膏的正确使用焊膏质量、及焊膏的正确使用对再流焊质量的影响对再流焊质量的影响焊焊膏膏中中的的金金属属微微粉粉含含量量、颗颗粒粒度度、金金属属粉粉末末的的含含氧氧量、黏度、触变性都有一定要求。量、黏度、触变性都有一定要求。焊膏质量焊膏质量如如果果金金属属微微粉粉含含量量高高,再再流流焊焊升升温温时时金金属属微微粉粉随随着着溶剂、气体蒸发而飞溅；溶剂、气体蒸发而飞溅；颗粒过大，印刷时会影响焊膏的填充和脱膜；颗粒过大，印刷时会影响焊膏的填充和脱膜；如如金金属属粉粉末末的的含含氧氧量量高高，还还会会加加剧剧飞
13、飞溅溅，形形成成焊焊锡锡球，同时还会引起不润湿等缺陷；球，同时还会引起不润湿等缺陷；另另外外，如如果果焊焊膏膏黏黏度度过过低低或或焊焊膏膏的的保保形形性性（触触变变性性）不不好好，印印刷刷后后焊焊膏膏图图形形会会塌塌陷陷，甚甚至至造造成成粘粘连连，再再流焊时也会形成焊锡球、桥接等焊接缺陷。流焊时也会形成焊锡球、桥接等焊接缺陷。焊膏使用不当焊膏使用不当例例如如从从低低温温柜柜取取出出焊焊膏膏直直接接使使用用，由由于于焊焊膏膏的的温温度度比比室室温温低低，产产生生水水汽汽凝凝结结，再再流流焊焊升升温温时时，水水汽汽蒸蒸发发带带出出金金属属粉粉末末，在在高高温温下下水水汽汽会会使使金金属属粉粉末末氧
14、氧化化，飞溅形成焊锡球，还会产生润湿不良、等问题。飞溅形成焊锡球，还会产生润湿不良、等问题。(3)(3)元器件焊端和引脚、印制电路基板元器件焊端和引脚、印制电路基板的焊盘质量对再流焊质量的影响的焊盘质量对再流焊质量的影响当当元元器器件件焊焊端端和和引引脚脚、印印制制电电路路基基板板的的焊焊盘盘氧氧化化或或污污染染，或或印印制制板板受受潮潮等等情情况况下下，再再流流焊焊时时会会产产生生润润湿湿不不良、虚焊，焊锡球、空洞等焊接缺陷。良、虚焊，焊锡球、空洞等焊接缺陷。解决措施解决措施措施措施措施措施1 1：采购控制采购控制采购控制采购控制措施措施措施措施2 2：元器件、：元器件、：元器件、：元器件、
15、PCBPCB、工艺材料的存放、保管、发、工艺材料的存放、保管、发、工艺材料的存放、保管、发、工艺材料的存放、保管、发放制度放制度放制度放制度措施措施措施措施3 3：元器件、：元器件、：元器件、：元器件、PCBPCB、材料等、材料等、材料等、材料等 过期控制过期控制过期控制过期控制（过期的物（过期的物（过期的物（过期的物料原则上不允许使用，必须使用时需要经过检测认证，料原则上不允许使用，必须使用时需要经过检测认证，料原则上不允许使用，必须使用时需要经过检测认证，料原则上不允许使用，必须使用时需要经过检测认证，确信无问题才能使用）确信无问题才能使用）确信无问题才能使用）确信无问题才能使用）举例举例
16、1 1：元器件质量控制元器件质量控制(a)尽量定点采购尽量定点采购要与元件厂签协议，必须满足可贴性、要与元件厂签协议，必须满足可贴性、可焊性和可靠性的要求；可焊性和可靠性的要求；(b)如果分散采购，要建立入厂检验制度，抽测以下项目：如果分散采购，要建立入厂检验制度，抽测以下项目：电性能、电性能、外观（共面性、标识、封装尺寸、包装形式）可外观（共面性、标识、封装尺寸、包装形式）可焊性（包括润湿性试验、抗金属分解试验）。焊性（包括润湿性试验、抗金属分解试验）。(c)防静电措施。防静电措施。(d)注意防潮保存。注意防潮保存。(e)元器件的存放、保管、发放均有一套严格的管理制度，做元器件的存放、保管、
17、发放均有一套严格的管理制度，做到先进先出、帐、物、卡相符，库管人员受到培训、库房到先进先出、帐、物、卡相符，库管人员受到培训、库房条件能保证元器件的质量不至于受损。条件能保证元器件的质量不至于受损。a PCBa PCB的焊盘图形及尺寸、阻焊膜、丝网、导通孔的设置应符合的焊盘图形及尺寸、阻焊膜、丝网、导通孔的设置应符合SMTSMT印印制电路板设计要求。（例：检查焊盘间距是否合理、丝网是否印到制电路板设计要求。（例：检查焊盘间距是否合理、丝网是否印到焊盘上、导通孔是否做在焊盘上等）焊盘上、导通孔是否做在焊盘上等）b PCBb PCB的外形尺寸应一致，的外形尺寸应一致，PCB PCB 的外形尺寸、定
18、位孔、基准标志等应满的外形尺寸、定位孔、基准标志等应满足生产线设备的要求。足生产线设备的要求。c PCBc PCB允许翘曲尺寸：允许翘曲尺寸：0.0075mm/mm0.0075mm/mm 向上向上/凸面：最大凸面：最大0.2mm/50mm0.2mm/50mm长度长度 凸面凸面 最大最大0.5mm/0.5mm/整块整块PCBPCB长度方向长度方向 向下向下/凹面：最大凹面：最大0.2mm/50mm0.2mm/50mm长度长度 凹面凹面 最大最大1.5mm/1.5mm/整块整块PCBPCB长度方向长度方向d d 预防预防PCBPCB受潮或污染（对已受潮、污染的受潮或污染（对已受潮、污染的PCBPC
19、B作清洗和烘烤处理）作清洗和烘烤处理）举例举例2：PCB质量控制质量控制 由于一般中、小企业都不具备材料的检测手段，因此对于焊膏、由于一般中、小企业都不具备材料的检测手段，因此对于焊膏、贴片胶、棒状焊料、焊剂、清洗剂等表面组装材料一般不作检验，贴片胶、棒状焊料、焊剂、清洗剂等表面组装材料一般不作检验，主要靠对焊膏、贴片胶等材料生产厂家的质量认证体系的鉴定，并主要靠对焊膏、贴片胶等材料生产厂家的质量认证体系的鉴定，并固定进货渠道，定点采购。固定进货渠道，定点采购。（有条件的大型企业应做质量认证）（有条件的大型企业应做质量认证）（有条件的大型企业应做质量认证）（有条件的大型企业应做质量认证）进货后
20、主要检查产品的包装、型号、生产厂家、生产日期和有进货后主要检查产品的包装、型号、生产厂家、生产日期和有效使用期是否符号要求，检查外观、颜色、气味等方面是否正常。效使用期是否符号要求，检查外观、颜色、气味等方面是否正常。另外，在使用过程中观察使用效果，发现问题及时与供应商或另外，在使用过程中观察使用效果，发现问题及时与供应商或生产厂家取得联系。生产厂家取得联系。首次使用的新焊膏，应做一些常规检测。如外观、气味、印刷首次使用的新焊膏，应做一些常规检测。如外观、气味、印刷性、触变性、常温使用寿命、焊点外观质量、焊后的锡球、残留物、性、触变性、常温使用寿命、焊点外观质量、焊后的锡球、残留物、清洗性等是
21、否能满足要求。如高品质要求的产品，还要在产品的电清洗性等是否能满足要求。如高品质要求的产品，还要在产品的电性能测试中做验证。性能测试中做验证。举例举例3：工艺材料质量控制工艺材料质量控制(4)(4)焊膏印刷质量焊膏印刷质量据据资资料料统统计计，在在PCBPCB设设计计正正确确、元元器器件件和和印印制制板板质质量量有有保保证证的的前前提提下下，表表面面组组装装质质量量问问题题中中有有60%80%60%80%的的质量问题出在印刷工艺。质量问题出在印刷工艺。少印少印少印少印粘连粘连粘连粘连塌边塌边塌边塌边错位错位错位错位 保证贴装质量的三要素：保证贴装质量的三要素：a a 元件正确元件正确b b 位
22、置准确位置准确c c 压力（贴片高度）合适。压力（贴片高度）合适。(5)(5)贴装元器件贴装元器件正确正确不正确不正确(6)(6)再流焊温度曲线再流焊温度曲线温温度度曲曲线线是是保保证证焊焊接接质质量量的的关关键键，实实时时温温度度曲曲线线和和焊焊膏膏温温度度曲曲线线的的升升温温斜斜率率和和峰峰值值温温度度应应基基本本一一致致。160160前前的的升升温温速速率率控控制制在在1 1 2/s2/s。如如果果升升温温斜斜率率速速度度太太快快，一一方方面面使使元元器器件件及及PCBPCB受受热热太太快快，易易损损坏坏元元器器件件，易易造造成成PCBPCB变变形形。另另一一方方面面，焊焊膏膏中中的的熔
23、熔剂剂挥挥发发速速度度太太快快，容容易易溅溅出出金金属属成成份份，产产生生焊焊锡锡球球；峰峰值值温温度度一一般般设设定定在在比比合合金金熔熔点点高高30304040左左右右（例例63Sn/37Pb63Sn/37Pb焊焊膏膏的的熔熔点点为为183183，峰峰值值温温度度应应设设置置在在215215左左右右），再再流流时时间间为为606090s。峰峰值值温温度度低低或或再再流流时时间间短短，会会使使焊焊接接不不充充分分，不不能能生生成成一一定定厚厚度度的的金金属属间间合合金金层层。严严重重时时会会造造成成焊焊膏膏不不熔熔。峰峰值值温温度度过过高高或或再再流流时时间间长长，使使金金属属间间合合金层过
24、厚，也会影响焊点强度，甚至会损坏元器件和印制板。金层过厚，也会影响焊点强度，甚至会损坏元器件和印制板。设置再流焊温度曲线的依据设置再流焊温度曲线的依据 a a 不不同同金金属属含含量量的的焊焊膏膏有有不不同同的的温温度度曲曲线线，首首先先应应按按照照焊焊膏膏加加工工厂厂提提供供的的温温度度曲曲线线进进行行设设置置，因因为为焊焊膏膏中中的的焊焊料料合合金金决决定定了了熔熔点点，助助焊焊剂剂决决定定了了活活化化温温度度（主主要要控控制制各各温温区区的升温速率、峰值温度和回流时间的升温速率、峰值温度和回流时间）。）。b b 根根据据PCBPCB板板的的材材料料（塑塑料料、陶陶瓷瓷、金金属属）、厚厚度
25、度、是是否否多多层板、尺寸大小。层板、尺寸大小。c c 根根据据表表面面组组装装板板搭搭载载元元器器件件的的密密度度、元元器器件件的的大大小小以以及及有无有无BGABGA、CSPCSP等特殊元器件进行设置。等特殊元器件进行设置。d d 还还要要根根据据设设备备的的具具体体情情况况，例例如如加加热热区区长长度度、加加热热源源材材料、再流焊炉构造和热传导方式等因素进行设置。料、再流焊炉构造和热传导方式等因素进行设置。热热风风炉炉和和红红外外炉炉有有很很大大区区别别，红红外外炉炉主主要要是是辐辐射射传传导导，其其优优点点是是热热效效率率高高，温温度度陡陡度度大大，易易控控制制温温度度曲曲线线，双双面
26、面焊焊时时PCBPCB上上、下下温温度度易易控控制制。其其缺缺点点是是温温度度不不均均匀匀。在在同同一一块块PCBPCB上上由由于于器器件件的的颜颜色色和和大大小小不不同同、其其温温度度就就不不同同。为为了了使使深深颜颜色色器器件件周周围围的的焊焊点点和和大大体体积积元元器器件件达达到到焊焊接接温温度度，必须提高焊接温度。必须提高焊接温度。热热风风炉炉主主要要是是对对流流传传导导。其其优优点点是是温温度度均均匀匀、焊焊接接质质量量好好。缺缺点点是是PCBPCB上上、下下温温差差以以及及沿沿焊焊接接炉炉长长度度方方向向温温度度梯梯度度不不易控制。易控制。e e 还还要要根根据据温温度度传传感感器
27、器的的实实际际位位置置来来确确定定各各温温区区的的设设置温度。置温度。f f 还要根据排风量的大小进行设置。还要根据排风量的大小进行设置。g g 环环境境温温度度对对炉炉温温也也有有影影响响，特特别别是是加加热热温温区区短短、炉炉体体宽宽度度窄窄的的再再流流焊焊炉炉，在在炉炉子子进进出出口口处处要要避避免免对对流流风。风。(7)(7)再流焊设备对焊接质量的影响再流焊设备对焊接质量的影响a a 温度控制精度；温度控制精度；b b 传输带横向温度均匀，无铅焊接要求传输带横向温度均匀，无铅焊接要求22；c c 加加热热区区长长度度越越长长、加加热热区区数数量量越越多多，越越容容易易调调整整和和控控制
28、制温度曲线，无铅焊接应选择温度曲线，无铅焊接应选择7 7温区以上；温区以上；d d 最最高高加加热热温温度度一一般般为为300300350350，考考虑虑无无铅铅焊焊料料或或金金属属基基板，应选择板，应选择350350以上；以上；e e 要要求求传传送送带带运运行行平平稳稳，震震动动会会造造成成移移位位、吊吊桥桥、冷冷焊焊等等缺陷；缺陷；g g 应具备温度曲线测试功能，否则应外购温度曲线采集器。应具备温度曲线测试功能，否则应外购温度曲线采集器。热风回流炉结构示意图热风回流炉结构示意图冷却冷却冷却冷却废气回收废气回收废气回收废气回收加热效率、横向温度均匀性、温度控制精度加热效率、横向温度均匀性、
29、温度控制精度与空气流动设计以及设备结构、软硬件配置有关与空气流动设计以及设备结构、软硬件配置有关与空气流动设计以及设备结构、软硬件配置有关与空气流动设计以及设备结构、软硬件配置有关气流应有好的覆盖面，气气流应有好的覆盖面，气流过大、过小都不好流过大、过小都不好 对流效率（速度，流量，对流效率（速度，流量，对流效率（速度，流量，对流效率（速度，流量，流动性，渗透能力）流动性，渗透能力）流动性，渗透能力）流动性，渗透能力）温区风速是否可调温区风速是否可调PIDPID温度控制精度温度控制精度加热源的热容量加热源的热容量传送速度精度和稳定性传送速度精度和稳定性排风要求及排风要求及FluxFlux处理能
30、力处理能力冷却效率冷却效率气流设计：垂直、水平、大回风、小回风气流设计：垂直、水平、大回风、小回风气流设计：垂直、水平、大回风、小回风气流设计：垂直、水平、大回风、小回风设备结构与材料的影响设备结构与材料的影响导轨材料的比热，导轨加热导轨材料的比热，导轨加热定轨缩进设计定轨缩进设计导轨边上平行度调整装置导轨边上平行度调整装置3 3与与4 4区、区、5 5与与6 6区之间有支撑炉盖的区之间有支撑炉盖的压条，影响空气流动压条，影响空气流动传统的支撑条贯穿整个加热区，会阻碍传统的支撑条贯穿整个加热区，会阻碍空气向空气向PCB流动，增加流动，增加PCB上的温差。上的温差。改进：改进：改进：改进：只在回
31、流区和冷却区设置支撑结只在回流区和冷却区设置支撑结构，去除预热区的支撑结构构，去除预热区的支撑结构(预热区预热区150，不容易造成，不容易造成PCB变形变形)。7 7.如何正确测试再流焊实时温度曲线如何正确测试再流焊实时温度曲线（1）利用再流焊炉自带的具有耐高温导线的热电耦或温利用再流焊炉自带的具有耐高温导线的热电耦或温度采集器，及温度曲线测试软件（度采集器，及温度曲线测试软件（KIC）进行测试。）进行测试。热电偶测温基本原理热电偶测温基本原理 热电偶的测温原理是基于热电偶的测温原理是基于热电偶的测温原理是基于热电偶的测温原理是基于18211821年塞贝克年塞贝克年塞贝克年塞贝克（Seebec
32、kSeebeck）发现的热电现象。）发现的热电现象。）发现的热电现象。）发现的热电现象。利用两种不同材质利用两种不同材质利用两种不同材质利用两种不同材质的导体连接在一起，构成一个闭合回路，当两个接的导体连接在一起，构成一个闭合回路，当两个接的导体连接在一起，构成一个闭合回路，当两个接的导体连接在一起，构成一个闭合回路，当两个接点的温度不同时，在回路中就会产生热电动势，此点的温度不同时，在回路中就会产生热电动势，此点的温度不同时，在回路中就会产生热电动势，此点的温度不同时，在回路中就会产生热电动势，此种现象就称为热电效应。当测量端与参比端存在温种现象就称为热电效应。当测量端与参比端存在温种现象就
33、称为热电效应。当测量端与参比端存在温种现象就称为热电效应。当测量端与参比端存在温差时，就会产生热电势，利用工作仪表便能显示出差时，就会产生热电势，利用工作仪表便能显示出差时，就会产生热电势，利用工作仪表便能显示出差时，就会产生热电势，利用工作仪表便能显示出热电势所对应的温度值。热电势所对应的温度值。热电势所对应的温度值。热电势所对应的温度值。当两个当两个当两个当两个连结点连结点连结点连结点1 1 1 1和和和和2 2 2 2所处的所处的所处的所处的温度相同时温度相同时温度相同时温度相同时，由于两个连结点，由于两个连结点，由于两个连结点，由于两个连结点上所产生的接触电势大小相等而符号相反，所以此
34、时回上所产生的接触电势大小相等而符号相反，所以此时回上所产生的接触电势大小相等而符号相反，所以此时回上所产生的接触电势大小相等而符号相反，所以此时回路中无电流通过。路中无电流通过。路中无电流通过。路中无电流通过。当两个连结点的当两个连结点的当两个连结点的当两个连结点的温度不同，分别为温度不同，分别为温度不同，分别为温度不同，分别为T1T1T1T1和和和和T2T2T2T2时时时时，则在两个，则在两个，则在两个，则在两个连结点上产生的接触电势不一样，回路中就有电流通过。连结点上产生的接触电势不一样，回路中就有电流通过。连结点上产生的接触电势不一样，回路中就有电流通过。连结点上产生的接触电势不一样，
35、回路中就有电流通过。此时，在回路中接入毫伏表或电位差计，就可以测出此时，在回路中接入毫伏表或电位差计，就可以测出此时，在回路中接入毫伏表或电位差计，就可以测出此时，在回路中接入毫伏表或电位差计，就可以测出由由由由于两连结点温度不同所产生的电势差于两连结点温度不同所产生的电势差于两连结点温度不同所产生的电势差于两连结点温度不同所产生的电势差。将两种不同的金属导将两种不同的金属导将两种不同的金属导将两种不同的金属导线线线线A A、B B连结起来组连结起来组连结起来组连结起来组成一个闭合回路成一个闭合回路成一个闭合回路成一个闭合回路SMTSMT测量实时温度曲线系统就是运用了此原理测量实时温度曲线系统
36、就是运用了此原理温差电势温差电势温差电势温差电势E E E E的值与两个连结点温度差的值与两个连结点温度差的值与两个连结点温度差的值与两个连结点温度差T T T T成一定的函成一定的函成一定的函成一定的函数关系：数关系：数关系：数关系：E=fE=fE=fE=f（T T T T）若将其中的一个连结点作为参考点，并维持温度恒若将其中的一个连结点作为参考点，并维持温度恒若将其中的一个连结点作为参考点，并维持温度恒若将其中的一个连结点作为参考点，并维持温度恒定不变（常用冰水混合物，以维持定不变（常用冰水混合物，以维持定不变（常用冰水混合物，以维持定不变（常用冰水混合物，以维持0000）那么那么那么那么
37、,温差温差温差温差电势的大小就只与另一个连结点电势的大小就只与另一个连结点电势的大小就只与另一个连结点电势的大小就只与另一个连结点(测温点测温点测温点测温点)的温度的温度的温度的温度(T)(T)(T)(T)有关有关有关有关.此时此时此时此时,关系式为关系式为关系式为关系式为:E=fE=fE=fE=f（T T T T）根据这一对不同金属导线中的温差电势值根据这一对不同金属导线中的温差电势值根据这一对不同金属导线中的温差电势值根据这一对不同金属导线中的温差电势值就能显示出测温点的温度。就能显示出测温点的温度。就能显示出测温点的温度。就能显示出测温点的温度。测温方式：分为接触式和非接触式两大类测温方
38、式：分为接触式和非接触式两大类接触式测温仪表接触式测温仪表接触式测温仪表接触式测温仪表测温仪表比较测温仪表比较测温仪表比较测温仪表比较简单、可靠，测量精度较简单、可靠，测量精度较简单、可靠，测量精度较简单、可靠，测量精度较高高高高；但；但；但；但因测温元件与被测介质需要进行充分的因测温元件与被测介质需要进行充分的因测温元件与被测介质需要进行充分的因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换热交换热交换热交换，需要一定的时间才能达到热平衡，所以需要一定的时间才能达到热平衡，所以需要一定的时间才能达到热平衡，所以需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟存在测温的延迟存在测温的延迟存在测温的延迟
39、现象现象现象现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。度测量。度测量。度测量。SMTSMT热电偶采用接触式测温方式热电偶采用接触式测温方式热电偶采用接触式测温方式热电偶采用接触式测温方式（3）热电偶的固定方法热电偶的固定方法将热电偶固定在电路板的各个位置上，可以在焊接过程中将热电偶固定在电路板的各个位置上，可以在焊接过程中将热电偶固定在电路板的各个位置上，可以在焊接过程中将热电偶固定在电路板的各个位置上，可以在焊接过程中监测实时温度曲线。监测实时温度
40、曲线。监测实时温度曲线。监测实时温度曲线。固定方法有许多种，主要有四种方法：固定方法有许多种，主要有四种方法：固定方法有许多种，主要有四种方法：固定方法有许多种，主要有四种方法：(a)(a)(a)(a)高温焊料；高温焊料；高温焊料；高温焊料；(b)(b)(b)(b)采用胶粘剂；采用胶粘剂；采用胶粘剂；采用胶粘剂；(c)(c)(c)(c)胶粘带；胶粘带；胶粘带；胶粘带；(d)(d)(d)(d)机械固定。机械固定。机械固定。机械固定。其其其其目的目的目的目的是是是是获得获得获得获得各个关键位置的各个关键位置的各个关键位置的各个关键位置的精确可靠的温度数据精确可靠的温度数据精确可靠的温度数据精确可靠
41、的温度数据。热电偶的固定方法对数据质量（热电偶的固定方法对数据质量（热电偶的固定方法对数据质量（热电偶的固定方法对数据质量（真实性真实性真实性真实性）的影响）的影响）的影响）的影响极大极大极大极大 固定方法固定方法(a)(a)高温焊料高温焊料(a)(a)(a)(a)高温焊料高温焊料高温焊料高温焊料 需要至少含铅需要至少含铅需要至少含铅需要至少含铅9090、熔点超过、熔点超过、熔点超过、熔点超过289289的的的的焊料，这样，焊料在回流焊时就不会熔化。焊料，这样，焊料在回流焊时就不会熔化。焊料，这样，焊料在回流焊时就不会熔化。焊料，这样，焊料在回流焊时就不会熔化。优点：高温焊料具有良好的导热性，
42、有助于将误差减优点：高温焊料具有良好的导热性，有助于将误差减优点：高温焊料具有良好的导热性，有助于将误差减优点：高温焊料具有良好的导热性，有助于将误差减到最小，即使在热电偶结略微脱离电路板表面的情况到最小，即使在热电偶结略微脱离电路板表面的情况到最小，即使在热电偶结略微脱离电路板表面的情况到最小，即使在热电偶结略微脱离电路板表面的情况下也是如此。它能提供很好的机械固定性能。下也是如此。它能提供很好的机械固定性能。下也是如此。它能提供很好的机械固定性能。下也是如此。它能提供很好的机械固定性能。缺点：焊接需要相当的技巧，否则容易损坏元件、焊缺点：焊接需要相当的技巧，否则容易损坏元件、焊缺点：焊接需
43、要相当的技巧，否则容易损坏元件、焊缺点：焊接需要相当的技巧，否则容易损坏元件、焊点或焊盘；点或焊盘；点或焊盘；点或焊盘；这种方法不能用于未经焊接的电路板，也这种方法不能用于未经焊接的电路板，也这种方法不能用于未经焊接的电路板，也这种方法不能用于未经焊接的电路板，也不能用于将热电偶固定到不可焊的表面，如陶瓷与塑不能用于将热电偶固定到不可焊的表面，如陶瓷与塑不能用于将热电偶固定到不可焊的表面，如陶瓷与塑不能用于将热电偶固定到不可焊的表面，如陶瓷与塑料元件体，和料元件体，和料元件体，和料元件体，和PCBPCB板面。板面。板面。板面。(左左左左)边的热电偶安装不良。大的焊边的热电偶安装不良。大的焊边的
44、热电偶安装不良。大的焊边的热电偶安装不良。大的焊点大大地增加了引脚的热容量。点大大地增加了引脚的热容量。点大大地增加了引脚的热容量。点大大地增加了引脚的热容量。固定方法固定方法(b)(b)采用胶粘剂采用胶粘剂(b)(b)(b)(b)采用胶粘剂采用胶粘剂采用胶粘剂采用胶粘剂 此方法可将热电偶固定到塑料、陶瓷此方法可将热电偶固定到塑料、陶瓷此方法可将热电偶固定到塑料、陶瓷此方法可将热电偶固定到塑料、陶瓷元件等不可焊的表面。元件等不可焊的表面。元件等不可焊的表面。元件等不可焊的表面。常用的胶粘剂有两类常用的胶粘剂有两类常用的胶粘剂有两类常用的胶粘剂有两类 ：一类是一类是一类是一类是UVUV活化胶，它
45、可在几秒活化胶，它可在几秒活化胶，它可在几秒活化胶，它可在几秒钟内将热电偶固定，但只能工作于钟内将热电偶固定，但只能工作于钟内将热电偶固定，但只能工作于钟内将热电偶固定，但只能工作于120120左右；另一类专左右；另一类专左右；另一类专左右；另一类专用的高温双组份环氧胶的耐温可达用的高温双组份环氧胶的耐温可达用的高温双组份环氧胶的耐温可达用的高温双组份环氧胶的耐温可达260260，但固化时间长，但固化时间长，但固化时间长，但固化时间长，很不方便（很不方便（很不方便（很不方便（大多采用贴片胶大多采用贴片胶大多采用贴片胶大多采用贴片胶）。）。）。）。此方法在此方法在此方法在此方法在SMTSMTSM
46、TSMT中很少使用。主要缺点：胶粘剂导热性较中很少使用。主要缺点：胶粘剂导热性较中很少使用。主要缺点：胶粘剂导热性较中很少使用。主要缺点：胶粘剂导热性较差，如果在固定热电偶时使用过多的胶粘剂，将会产生差，如果在固定热电偶时使用过多的胶粘剂，将会产生差，如果在固定热电偶时使用过多的胶粘剂，将会产生差，如果在固定热电偶时使用过多的胶粘剂，将会产生不良的热传导；残留的胶不容易去除；如用小刀很容易不良的热传导；残留的胶不容易去除；如用小刀很容易不良的热传导；残留的胶不容易去除；如用小刀很容易不良的热传导；残留的胶不容易去除；如用小刀很容易造成损坏电路板。造成损坏电路板。造成损坏电路板。造成损坏电路板。
47、固定方法固定方法(c)(c)胶粘带胶粘带(c)(c)(c)(c)胶粘带胶粘带胶粘带胶粘带 高温胶粘带，可在任何表面方便地使用。但是，高温胶粘带，可在任何表面方便地使用。但是，高温胶粘带，可在任何表面方便地使用。但是，高温胶粘带，可在任何表面方便地使用。但是，必须使其与被测表面紧密接触。必须使其与被测表面紧密接触。必须使其与被测表面紧密接触。必须使其与被测表面紧密接触。缺点：即使结点少量翘起，只离开被测表面千分之一英寸，缺点：即使结点少量翘起，只离开被测表面千分之一英寸，缺点：即使结点少量翘起，只离开被测表面千分之一英寸，缺点：即使结点少量翘起，只离开被测表面千分之一英寸，其测量温度也将主要是周
48、围环境的温度，它在一定程度上其测量温度也将主要是周围环境的温度，它在一定程度上其测量温度也将主要是周围环境的温度，它在一定程度上其测量温度也将主要是周围环境的温度，它在一定程度上受到热辐射的影响；另外，利用胶带在高密度区固定热电受到热辐射的影响；另外，利用胶带在高密度区固定热电受到热辐射的影响；另外，利用胶带在高密度区固定热电受到热辐射的影响；另外，利用胶带在高密度区固定热电偶很困难，甚至不可能。一种行之有效的方法是，将热电偶很困难，甚至不可能。一种行之有效的方法是，将热电偶很困难，甚至不可能。一种行之有效的方法是，将热电偶很困难，甚至不可能。一种行之有效的方法是，将热电偶导线弯成一个小钩子的
49、形状偶导线弯成一个小钩子的形状偶导线弯成一个小钩子的形状偶导线弯成一个小钩子的形状 。固定方法固定方法(d)(d)机械固定机械固定(d)(d)(d)(d)机械固定机械固定机械固定机械固定 有纸夹固定法、镙钉固定法、机械式热电有纸夹固定法、镙钉固定法、机械式热电有纸夹固定法、镙钉固定法、机械式热电有纸夹固定法、镙钉固定法、机械式热电偶支撑器。纸夹和镙钉固定法只能用于板边的测量。偶支撑器。纸夹和镙钉固定法只能用于板边的测量。偶支撑器。纸夹和镙钉固定法只能用于板边的测量。偶支撑器。纸夹和镙钉固定法只能用于板边的测量。纸夹固定快捷方便的，但不能牢固而可靠地固定热电偶。纸夹固定快捷方便的，但不能牢固而可
50、靠地固定热电偶。纸夹固定快捷方便的，但不能牢固而可靠地固定热电偶。纸夹固定快捷方便的，但不能牢固而可靠地固定热电偶。操作中如不小心拉动线，会导致热电偶移动。操作中如不小心拉动线，会导致热电偶移动。操作中如不小心拉动线，会导致热电偶移动。操作中如不小心拉动线，会导致热电偶移动。镙钉固定坚固、可靠。但容易损坏电路板。而且热容量和镙钉固定坚固、可靠。但容易损坏电路板。而且热容量和镙钉固定坚固、可靠。但容易损坏电路板。而且热容量和镙钉固定坚固、可靠。但容易损坏电路板。而且热容量和来自板背面或内部铜层的热传导会使温度显示失真。来自板背面或内部铜层的热传导会使温度显示失真。来自板背面或内部铜层的热传导会使