SMT制程的回流焊温度曲线(Reflow temperature profile)到底应该选择设定成RSS型(马鞍式)好？还是设定成RTS型(斜昇式)好呢？188金宝搏苹果下载 发现有许多工程师都一直被这个问题给困扰着，因为有老闆要求要走RTS，因为比较节省成本，可是自己心理又没底怕怕的。
其实想解答这个问题也没什么困难，但你必须先了解何谓「RSS型」与「RTS型」温度曲线，只有深入了解其曲线设置的目的与限制之后，你才能选择一个符合自己产品的回焊温度曲线。也就是说到目前为止这两个温度曲线其实是各有其优劣的，所以必须视情况来选择温度曲线。
本文188金宝搏苹果下载 将试着整理「RSS型」与「RTS型」这两种回流焊温度曲线的特性与目前所碰到的问题，提供一个可以选择的方向。188金宝搏苹果下载 也不敢说以下内容都是最正确的，只是提出个人的观点给大家参考，服用前请三思。
RSS：Ramp-Soak-Spike 升温-吸热-回焊
回焊曲线中的「Soak zone」有人将其翻译为「恆温区」，也有人翻译为「浸润区」，但白老师建议要翻成「吸热区」或「活性区」。顾名思义，其温度曲线就是会有一段平坦的恆温区域，因为其温度曲线绘制完成后状似「马鞍」（恆温区的平坦处刚好可以坐人），因此「RSS型」回焊温度曲线又被称为「马鞍型」。
这段回焊前的恆温区设置最主要目的，是为了让PCB表面所有连接大面积接地铜箔与小面积铜箔未接地的焊垫/焊盘，并且让不同大小、不同质地的零组件与焊脚之温度能够在进入回焊区前达到相同的温度，并且可以在回焊时取得最佳的焊锡效果，这也是为何白老师建议将此区称之为「吸热区」的原因，让所有欲进入回焊的物体吸饱热量达到一致的温度。就像是行军打仗前，总要等待一段时间，将零零散散的士兵全部集结在一起，然后一鼓作气往前冲锋的道理有点类似，否则大家零零散散的就容易被各个击破。
进入回焊时温度如果参差不齐（「温度差△T」过大），就容易出现焊锡的缺点：
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SMD零组件如果在进入回焊区时温度不一致，就容易出现零件焊接不到位（温度不足）或是有零件被烫伤融化（温度太高或高温过久）等情形。
以目前的SAC305无铅锡膏的回焊制程来说，这段恆温区的温度通常被维持在170±10°C的区间，这段温度基本上要保持在锡膏融点以下﹐一方面等待大部队的集结（让温度趋于一致），另一方面则会让锡膏中的助焊剂开始发挥清除氧化物的作用。
RSS的缺点
不过要注意的是，在这个恆温区的温度梯度中，锡膏的助焊剂中原本添加的溶剂也会因为温度升高而开始加速挥发﹐活化剂虽然也会启动并开始去除焊接物表面的氧化物，不过去除氧化物的最佳时机应该还是在锡膏刚开始熔融之时，因为融化的锡膏可以藉由液态锡将氧化物推挤清除到整个焊锡的边缘或外面，这样才不会在焊接形成时残留氧化物于焊点内部而造成焊锡缺点。
所以依据锡膏助焊剂的特性，理论上这段恆温区的温度不宜太高也不能太久，否则助焊剂将会快速干涸，反而不利助焊剂在焊锡熔融时助焊的表现，因为进入回焊区时助焊剂残留的多寡将直接关系到焊锡性的好坏～这是很多工程师都忽略掉的重点。基于这个原因，应该所有的锡膏厂家都会告诉你，恆温区的温度不宜设定过高，更不宜过久，过了恆温区后的昇温斜率则不宜过低，不建议低于1°C/Sec，目的就是为了进入回焊区时仍然保有最多的助焊剂，如果助焊剂在进入回焊前就大量消失，发生空焊(non-wetting)、冷焊(cold solder)及HoP/HiP或NWO等缺点的机率将会大大地增加，但二次昇温斜率如果速度太快则又会发生「锡飞溅」的问题，想像锅子煎鱼时炉火开得过大，把鱼放进油锅的情形，适当的降低二次昇温斜率将有助「锡飞溅」的降低。所以斜率的设置根本就是一道窄门嘛。
再来，预热区的一次昇温斜率也不宜太快，原则上不建议超过3°C/Sec，这是因为锡膏的助焊剂内有松香，其软化点大概落在90°C～110°C之间，预热昇温如果太快，温度急速到达松香的软化点，但是溶剂却没来得及挥发，就会让锡膏的黏度变小，最终发生锡膏坍塌的情形，轻微者锡珠(solder bead)变多，严重者发生短路(solder short)。
RTS：Ramp-To-Spike 升温直接到回焊，省去了恆温区
RTS型回焊曲线又称为「山型」或「斜昇式」。
 斜昇式回焊曲线ResearchMFG.png "RTS (Ramp-To-Spike) 斜昇式回焊曲线折衷")
前面的篇幅说了那么多RSS的恆温区导致助焊剂无法达到最佳的焊锡效果。所以，这个RTS型回焊曲线的最主要目的就是以符合助焊剂的特性为前提所设计出来的回温曲线，既然RSS的恆温区会让助焊剂加速挥发与干涸，那是不是不要这个恆温区好了，或是把这个恆温区改成缓步昇温区，这样不仅可以大大降低助焊剂挥发的比率，提高回焊时助焊剂残留率，更可以提高回焊时的焊锡性（这段解释如果看不懂，请回到文章开头再重新阅读一次RSS型回焊曲线的特性），而且，还可以缩短整个回焊过炉的时间，等于达到节省能源的效果，又提高焊接的效果，何乐而不为呢？
理想总是美好的！取消了「恆温区」就意味着「温度差△T」可能加大，所以只要能控制好板子上所有的焊垫/焊盘以及所有零件的焊脚在进入回焊温度前不要有过高的△T应该就可以使用这个RTS型回焊曲线了吧！
哪些PCBA板子适合走RTS回焊曲线呢？
随着科技的发达，现在有越来越多的回焊炉已经具备高效热能补偿的能力，尤其是那些10温区以上的回焊炉，已不再因为回焊炉中板子的密度多寡或电子零件数量而有温度高高低低漂移的问题，这点对于回焊炉採用RTS有非常大的帮助，因为当初设计RSS时有一个很重要限制，就是回焊炉的热效率跟不上。所以，拥有一个高效率热补偿的回焊炉是採用RTS的首要条件。
再来，如果PCBA上的零件非常简单，没有太多复杂的零件，如BGA或大颗特别容易或不易吸热的零件，也就是说零件间的温度可以轻易达到均匀一致，就建议使用「RTS斜昇式回焊曲线」。
但是，如果你的板子太大或层数太多，即使零件简单，建议还是透过测温板先量测好各个重点位置的温度是否可以在进入回焊区前达到一致后才决定是否採用RTS。测温板量测时，建议一定要包含有连接大面积接地铜箔的焊点及没有连接大面积铜箔的独立焊垫。确认可行后，先小量试跑(trial run)以确保焊锡缺点都在可管控范围内，然后才大量生产，观察几批没问题后才能真的放心让产线变更回焊曲线为RTS。
经常碰到有些工程师不明究理就直接把profile调成RTS型，因为老闆喜欢，试跑时没发现什么大问题，但大量产后却频频出包，究其原因，大多是试跑时回焊炉内的板距较松散，但大量产后板距缩短，再加上回焊炉的能量供给不足，所以造成不沾锡(non-wetting)的现象，尤其是那些连着大面积接地铜箔的焊垫/焊盘更是严重。
现在你应该心里有底，知道你的回流焊温度曲线应该设定成RSS型？或设定成RTS型了吧～
RSS与RTS折衷方案回焊曲线
如果经过测试后无法达成RTS的方案要求，但又非常想使用RTS，你也可以考虑使用介于RTS与RSS之间的折衷方案，依照RSS的温度曲线，但是将「吸热区(soak zone)」改成缓步上升的曲线，当然你还是得确认板子及零件间的温差不可过大。
延伸阅读：
回流焊的温度曲线 Reflow Profile
如何由X-Ray来判断BGA有否空焊
电子制造工厂如何产出一片电路板
如何挑选锡膏 (Solder paste selection)
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188金宝搏苹果下载 您好
想请问profile曲线低温与高温是否越接近越好?
如果低温与高温之间差距很大会造成什么影响?
谢谢
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zb,
先了解profile曲线低温与高温差距过大会有何问题?
1.板子上的应力受热不一，应力作用也就不一样，温差越大，应力差距就越大，所以扭曲变形就越严重，当然这与过了Tg值的变形量比起来可能算小。
2.再来，温差过大就表示板子的有些地方在高温区会停留得比较久，相对的有些位置就会停留比较短。高温区过长会不会造成零件本身损坏？高温区过短会不会造成润湿不足，不是温度高过焊锡熔点就可以把零件焊好，得有一定的润湿时间让液态金属可以形成IMC与流动。
3.如果是同一颗零件不同脚位有过大温差又会如何？small chip小零件可能形成墓碑效应，因为融锡时间不一样。如果是多脚或IC零件，低温焊脚可能造成空焊或假焊。
4.再想想是什么影响了温差？铺铜面积？还是零件大小？如果是因为零件本身较大，造成阴影下受热较差，那应该是整体性，如果是铺铜面积影响，就是个别脚位了。
最后，如果有温差，吃锡结果良好，有温差又如何？
现在大多数profile温度量测都只是在单颗零件上测一个点，基本上只在判断板子的整体温度是否在profile的要求范围内，让锡膏可能充分熔融与润湿，但又不至于损坏零件，所以有温差虽然不好，但最终结果可以接受就好。
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