JJF(皖) 253-2026 回流焊炉校准规范

　　嗯 (皖)

　　安徽省地方计量技术规范

　　JJF(皖)253-2026

　　回流焊炉校准规范

　　Calibration Specification for Reflow Ovens

　　2026—01—09 发布 2026—03—01 实施

　　安徽省市场监督管理局 发 布

　　JJF(皖)253 - 2026

　　回流焊炉校准规范

　　JJF(皖)253-2026

　　Calibration Specification for Reflow Ovens

　　归 口 单 位 ：安徽省热工计量技术委员会

　　主要起草单位 ：蚌埠市计量科学研究院

　　宁波市计量测试研究院

　　马鞍山市计量测试研究所

　　参加起草单位 ：芜湖市计量科学研究院

　　本规范委托安徽省热工计量技术委员会负责解释

　　JJF(皖)253 - 2026

　　本规范主要起草人：

　　夏忻然(蚌埠市计量科学研究院)

　　纪洪芝(宁波市计量测试研究院)

　　李娜莉(蚌埠市计量科学研究院)

　　钱浩涵(宁波市计量测试研究院)

　　倪 铭(马鞍山市计量测试研究所)

　　参加起草人：

　　赵 睿(芜湖市计量科学研究院)

　　许碧泽(宁波市计量测试研究院)

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　　目 录

　　引言 (II )

　　1 范围 (1)

　　2 引用文件 (1)

　　3 术语 (1)

　　4 概述 (2)

　　5 计量特性 (3)

　　6 校准条件 (3)

　　7 校准项目和校准方法 (4)

　　8 校准结果表达 (7)

　　9 复校时间间隔 (7)

　　附录 A 温度均匀度的测量不确定度评定示例 (8)

　　附录 B 升温速率的测量不确定度评定示例 (10)

　　附录 C 回流焊炉原始记录参考格式 ( 12)

　　附录 D 回流焊炉校准证书(内页)参考格式 ( 14)

　　I

　　引 言

　　本规范以 JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》和 JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成制定本规范的基础性系列规范。

　　本规范为首次发布。

　　II

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　　回流焊炉校准规范

　　1 范围

　　本规范适用于温度范围(0～300)℃回流焊炉的校准，其他类似的设备可参照本规范进行校准。

　　2 引用文件

　　JJF 1101 环境试验设备温度、湿度参数校准规范

　　IEC61760-1 表面安装技术 第 1 部分 表面贴装元件(SMD)规范的标准化方法(Surface mounting technology - Part 1: Standard method for the specification of surface mounting components (SMDs))

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

　　3 术语

　　3.1 回流焊炉 reflow oven

　　采用分区控温方式，通过热风、红外或其组合加热手段，使焊锡膏受热熔化从而让表面贴装元器件和 PCB 焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起的自动化热工设备。

　　3.2 温区 temperature zone

　　回流焊炉按工艺时序分为预热区、保温区、回流区和冷却区。

　　3.3 预热段 preheating phase

　　从室温开始，温度随时间逐步上升至预热区设定温度的阶段。

　　3.4 升温速率 heating rate

　　预热段内温度随时间上升的斜率。

　　3.5 保温段 soaking phase

　　预热段结束后，温度小幅波动的阶段，对应回流焊炉的保温区工艺，目的是实现 PCB及元器件温度均匀化。

　　3.6 温度均匀度 temperature uniformity

　　保温段同一时刻，不同测试点之间的温度差值。

　　3.7 回流段 reflow phase

　　从保温段结束到温度降至回流区下限的阶段，温度先升至峰值后逐步下降，对应回流焊炉的回流区工艺。

　　1

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　　3.8 液相线温度 liquidus temperature

　　焊料合金在加热过程中开始熔化的温度。

　　3.9 峰值温度 peak temperature

　　回流段内的最高温度值。

　　3.10 冷却段 cooling phase

　　从回流段结束到温度降至室温的阶段，对应回流焊炉的冷却区工艺。

　　3.11 冷却速率 cooling rate

　　冷却段内温度随时间下降的斜率。

　　4 概述

　　回流焊炉是一种用于通过精确控温加热区，将电子板上的焊膏熔化并冷却固化，实现电子元件与 PCB 板的永久焊接的设备，它广泛应用于消费电子、汽车电子、医疗器械等领域。其工作原理是通过分区闭环控温系统，按“预热—保温—回流—冷却 ”时序运作：预热区去除焊剂挥发分并激活活性，保温区均衡温度防热损，回流区升温至焊膏液相线以上使焊膏熔融润湿，冷却区快速降温让焊膏固化成焊点，焊接温度曲线见图 1 。其结构主要由加热组件、冷却系统、输送机构、控温温区、高精度温度控制系统及辅助装置组成，示意图见图 2。

　　图 1 回流焊炉焊接温度曲线示意图

　　2

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　　图 2 回流焊炉结构示意图

　　1—加热组件、冷却系统;2—输送机构;3—预热区;4—保温区;5—回流区;6—冷却区

　　5 计量特性

　　回流焊炉的计量特性包括升温速率、温度均匀度、峰值温度和降温速率、保温时间、液相线以上时间以及传送速度示值误差。典型设备的技术要求见表 1。

　　表 1 回流焊炉技术要求

　　序号

　　项目

　　技术要求

　　1

　　升温速率

　　<3.0 ℃/s

　　2

　　温度均匀度

　　小于 3 ℃

　　3

　　峰值温度

　　按工艺规定

　　4

　　降温速率

　　<6.0 ℃/s

　　5

　　保温时间

　　按工艺规定

　　6

　　液相线以上时间

　　按工艺规定

　　7

　　传送速度示值误差

　　按工艺规定

　　注： 以上指标要求不用于合格性判定，仅供参考。

　　6 校准条件

　　6.1 环境条件

　　环境温度：15 ℃~35 ℃;

　　相对湿度：不大于 85%;

　　3

　　周围应无强烈振动及电磁场干扰存在。实际工作中，环境条件还应满足测量标准器正常使用的要求。

　　6.2 测量标准及其他设备

　　6.2.1 测量标准

　　测量标准一般应选用具有温度和时间自动采集及存储功能的多通道数据采集仪，温度传感器直径小于 0.5 mm ，通道传感器数量不少于 5 个，测量标准技术要求见表 2。

　　表 2 测量标准技术要求

　　序号

　　设备名称

　　技术要求

　　1

　　温度测量标准

　　MPE：± 0.5 ℃

　　测量范围：(0～300)℃

　　采样速率≤1 s

　　2

　　时间测量标准

　　分辨力：不低于 1 s

　　MPE：± 1 s/h

　　3

　　测速仪

　　准确度等级：0.5 级

　　测量范围：(0～10)m/s

　　注：1.测量标准技术指标为包含温度传感器和采集设备的整体指标;

　　2.各通道的测量结果应含修正值。

　　6.2.2 校准时可选用表 2 所列的测量标准，允许使用满足测量不确定度要求的其他测量标准及设备进行校准。

　　7 校准项目和校准方法

　　7.1 校准项目见表 1。

　　7.2 校准方法

　　7.2.1 校准前的准备

　　校准前应进行工作正常性检查，接通电源后开机，显示和各种状态指示应正常。根据用户需要选择常用的工艺，或根据所使用焊接材料和要求焊接质量，确定回流焊炉参数。

　　7.2.1.1 测量点位置

　　选择被校仪器配套的测温板作为校准工作面，测量布点应尽量均匀分布在测温板上，如图 3 所示。为避免温度传感器在运行中移动位置，可以用绝缘高温胶带将其固定在测量

　　4

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　　点上。温度测量点序号用 1 ，2 ，3……表示。

　　L1 ：测温板长度，mm ; L2 ：测温板宽度，mm;

　　图 3 温度测量点布放示意图

　　7.2.1.2 测量点数量

　　测量点数量根据具体的生产工艺和产品质量要求确定，一般不少于 5 个。

　　7.2.2 校准方法

　　校准前将温度传感器固定在测温板的各个测温点位置上，按照要求对回流焊炉进行设定，运行焊接程序，观察并记录预热、保温、回流、冷却阶段的温度数据。

　　7.3 数据处理

　　7.3.1 升温速率

　　预热阶段，中心位置测温点上测得的最高、最低实际温度和运行时间，按式(1)计算，求得升温速率。

　　rh = (Thmax - Thmin)/th (1)

　　式中：

　　rh ——预热阶段的升温速率，℃/s;

　　Thmax——预热阶段中心位置测温点最高温度，℃;

　　Thmin——预热阶段中心位置测温点最低温度，℃;

　　th ——预热阶段时间，s。

　　7.3.2 温度均匀度

　　保温阶段，根据工艺保温时间要求，均匀进行 16 次采集，采集总时长应尽量接近工艺保温时间，按式(2)计算，求得温度均匀度。

　　5

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　　式中：

　　ΔTu ——回流焊炉温度均匀度，℃;

　　Timax ——各测量点在第 i 次测得的最高温度，℃;

　　Timin ——各测量点在第 i 次测得的最低温度，℃;

　　n ——测量次数。

　　7.3.3 峰值温度

　　回流阶段，各测温点上测得的最高温度值即为峰值温度，如式(3)所示。

　　Tp = Twmax (3)

　　式中：

　　Tp ——回流焊炉峰值温度，℃;

　　Twmax ——回流阶段各测量点测得的最高温度，℃ 。

　　7.3.4 降温速率

　　冷却阶段，中心位置测温点上测得的最高、最低实际温度和运行时间，按式(4)计算，求得降温速率。

　　rc=(Tcmax-Tcmin)/tc (4)

　　式中：

　　rc ——冷却阶段的降温速率，℃/s;

　　Tcmax——冷却阶段中心位置测温点最高温度，℃;

　　Tcmin——冷却阶段中心位置测温点最低温度，℃;

　　tc ——冷却阶段时间，s。

　　7.3.5 保温时间

　　保温阶段，各测量点测得的实际温度保持在保温温度范围内的时间，按式(5)计算，求得各测量点的保温时间。

　　thi = thimax — thimin (5)

　　式中：

　　thi ——各测量点的保温时间，s;

　　thimax——各测量点到达保温阶段最高温度的时刻，s;

　　thimax——各测量点到达保温阶段最低温度的时刻，s。

　　6

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　　7.3.6 液相线以上时间

　　各测量点测得的实际温度保持在液相线温度与峰值温度之间的时间，按式(6)计算，求各测量点的液相线以上时间。

　　tli = tlimax − tlimin (6)

　　式中：

　　tli ——各测量点的液相线以上时间，s;

　　tlimax——各测量点冷却阶段到达液相线温度的时刻，s;

　　tlimin——各测量点回流阶段到达液相线温度的时刻，s。

　　7.3.7 传送速度示值误差

　　根据测速仪的类型，准备相应的安装支架或夹具，将测速仪固定在合适的位置。检查

　　回流焊炉传送带表面，确保无杂物、油污等。待传送带运行稳定后，按下测速仪的测量按

　　钮，开始测量传送速度。测速仪实时测量并显示传送带的速度值。每 1 min 记录一次数据，

　　共记录 3 组数据。计算出 3 组数据的平均值，按照式(7)计算，求得传送速度的示值误差。

　　Δν = ν − νs (7)

　　式中：

　　——

　　Δν 传送速度示值误差，m/s;

　　——

　　ν 测速仪测得的速度平均值，m/s;

　　——

　　νs 回流焊炉传送速度的设定值，m/s。

　　8 校准结果表达

　　校准后的回流焊炉出具校准证书，校准证书应包含校准结果及测量不确定度。校准证

　　书应符合 JJF1071-2010 中 5.12 的要求。

　　9 复校时间间隔

　　由于复校时间间隔的长短由回流焊炉使用情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素所决定的，因此委托方可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议不超过 1 年。

　　7

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　　附录 A

　　温度均匀度的测量不确定度评定示例

　　A.1 被校对象

　　热风式回流焊炉，温度分辨力：0.1 ℃ , 设定工艺保温区时间 75 s。

　　A.2 测量标准

　　多通道数据采集仪，温度：分辨力 0.1 ℃ , MPE： ±0.5 ℃。

　　A.3 校准方法

　　按本规范的要求，将温度传感器按照图 3 要求布设在测温板上，设置测温间隔为 5 s，选取保温区的 16 次采集数据作为测量结果，按公式(2)计算温度均匀度。

　　A.4 测量模型

　　温度均匀度的测量模型见式(A. 1)：

　　式中：

　　ΔTu ——回流焊炉的温度均匀度，℃;

　　Ti max ——各测量点在第 i 次测量时测得的最高温度，℃;

　　Timin ——各测量点在第 i 次测量时测得的最低温度，℃;

　　n ——测量次数。

　　设 ΔTi = Ti max - Timin ，则公式 A.1 可以变化为Ti / n ，则uc (ΔTu ) = u(ΔTi )/ n ，因此灵敏系数为c = 1/ n 。

　　A.5 输入量的标准不确定度评定

　　回流焊炉温度均匀度的不确定度主要由测量重复性引入的标准不确定度u1 (ΔTu )、标准器分辨力引入的标准不确定度u2 (ΔTu )和标准器最大允许误差引入的标准不确定度u3 (ΔTu )组成。

　　A.5.1 回流焊炉温度均匀度的测量重复性引入的标准不确定度u1 (ΔTu ) 和标准器分辨力引入的标准不确定度u2 (ΔTu )

　　温度均匀度测量值汇总见表 A.1：

　　8

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　　表 A. 1 温度均匀度测量值

　　测量次数

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　7

　　8

　　9

　　10

　　测量值/℃

　　0.6

　　0.8

　　0.3

　　0.6

　　0.9

　　0.8

　　0.5

　　1.0

　　0.7

　　0.5

　　用贝塞尔公式计算标准偏差，则由重复测量引入的标准不确定度为：

　　u1 (ΔTu )=s(ΔTu )=0.21 ℃ (A.2)

　　标准器分辨力引入的标准不确定度u2 (ΔTu ) 远小于测量重复性引入的标准不确定度u1 (ΔTu ) ，因此，分辨力引入的标准不确定度u2 (ΔTu )可忽略不计。

　　A.5.2 标准器最大允许误差引入的标准不确定度u3 (ΔTu )

　　标准器最大允许误差为±0.5 ℃ , 按均匀分布考虑，则标准器最大允许误差引入的标准不确定度

　　u3 (ΔTu ) = 0.5 / ·、 = 0.29 ℃

　　A.6 合成标准不确定度的评定

　　标准不确定度分量汇总见表 A.2：

　　表 A.2 标准不确定度汇总表

　　不确定度分量( xi )

　　不确定度来源

　　u(xi ) 的值

　　灵敏系数 ci

　　ci u(xi )

　　u1 (ΔTu )

　　测量重复性引入的标准不确定度

　　0.21 ℃

　　1/n

　　0.02 ℃

　　u3 (ΔTu )

　　标准器最大允许误差引入的标准不确定度

　　0.29 ℃

　　1

　　0.29 ℃

　　合成的标准不确定度为：

　　A.7 扩展不确定度

　　取包含因子k=2 ，温度均匀度测量结果的扩展不确定度为：

　　U = k. uc (ΔTu )=2×0.30=0.6 ℃

　　9

　　附录 B

　　升温速率的测量不确定度评定示例

　　B.1 被校对象

　　热风式回流焊炉，温度分辨力：0.1 ℃ , 设定的工艺预热温度区间(30~ 130) ℃ , 预热时间 40 s。

　　B.2 测量标准

　　多通道数据采集仪，温度：分辨力 0.1 ℃ , MPE： ±0.5 ℃。

　　B.3 校准方法

　　按本规范的要求，将温度传感器布设在测温板中心位置点，设置最小测温间隔，进入预热阶段记录测温点的最高温度、最低温度和预热时间，按公式(1)计算升温速率。

　　B.4 测量模型

　　升温速率的测量模型见式(B. 1)：

　　rh = (Thmax 一 Thmin)/th (B. 1)

　　式中：

　　rh ——预热阶段的升温速率，℃/s;

　　Thmax——预热阶段中心位置测温点最高温度，℃;

　　Thmin——预热阶段中心位置测温点最低温度，℃;

　　th ——预热阶段时间，s。

　　设 ΔTh = Thmax - Thmin ，则公式 B.1 可以变化为rh = ΔTh / th ，则uc (rh) = u(ΔTh )/ th ，因此灵敏系数为c = 1 / th 。

　　B.5 输入量的标准不确定度评定

　　回流焊炉的升温速率的不确定度主要由测量重复性引入的标准不确定度u1 (rh)、标准器最大允许误差引入的标准不确定度u2 (ΔTh )组成。

　　B.5.1 回流焊炉升温速率测的量重复性引入的标准不确定度u1 (rh)

　　10

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　　升温速率测量值汇总见表 B. 1：

　　表 B. 1 升温速率测量值

　　测量次数

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　7

　　8

　　9

　　10

　　升温速率(℃/s)

　　2.4

　　2.5

　　2.5

　　2.4

　　2.5

　　2.4

　　2.5

　　2.3

　　2.3

　　2.6

　　用贝塞尔公式计算标准偏差，则由重复测量引入的标准不确定度为：

　　u1 (rh) = s(rh) = 0. 1 ℃/ s (B.2)

　　B.5.2 标准器最大允许误差引入的标准不确定度u2 (ΔTh )

　　标准器最大允许误差为±0.5 ℃ , 按均匀分布考虑，则标准器最大允许误差引入的标准不确定度

　　u2 (ΔTh ) = 0.5 / 、 = 0.29 ℃

　　B.6 合成标准不确定度的评定

　　标准不确定度分量汇总表见表 B.2：

　　表 B.2 标准不确定度汇总表

　　不确定度分量( xi )

　　不确定度来源

　　u(xi ) 的值

　　灵敏系数 ci

　　ci u(xi )

　　u1 (rh)

　　测量重复性引入的标准不确定度

　　0. 1 ℃/s

　　1

　　0. 1 ℃/s

　　u2 (ΔTh )

　　标准器最大允许误差引入的标准不确定度

　　0.29 ℃

　　1/ th

　　0.01 ℃/s

　　合成的标准不确定度为：

　　B.7 扩展不确定度

　　取包含因子k=2 ，升温速率测量结果的扩展不确定度为：

　　U = k . uc (rh) = 0.3 ℃/s

　　11

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　　附录 C

　　回流焊炉校准结果记录参考格式

　　委托单位

　　地址

　　被校准计量器具

　　名称

　　型号规格

　　制造厂

　　出厂编号

　　使用的主要计量标准

　　器具

　　名称/型号

　　规格/编号

　　测量范围

　　不确定度/准确度等级/最大允许误差

　　溯源单位/证书号

　　有效期至

　　校准依据

　　校准地点

　　环境条件

　　温度： ℃ 相对湿度： % 其他条件：

　　1

　　升温速率：

　　预热阶段起始时刻

　　预热阶段结束时刻

　　最低温度 (℃)

　　最高温度 (℃)

　　升温速率 (℃/s)

　　2

　　温度均匀度：

　　次数

　　温度测量标准示值 (℃)

　　测试点1

　　测试点2

　　测试点3

　　测试点4

　　测试点5

　　测试点6

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　7

　　8

　　9

　　10

　　11

　　12

　　13

　　14

　　15

　　16

　　12

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　　温度均匀度 (℃)

　　3

　　峰值温度 (℃) :

　　4

　　降温速率：

　　冷却阶段起始时刻

　　冷却阶段结束时刻

　　最高温度 (℃)

　　最低温度 (℃)

　　降温速率 (℃/s)

　　5

　　保温时间：

　　测量点

　　到达保温阶段最高温度

　　的时刻(s)

　　到达保温阶段最低温度的时刻(s)

　　保温时间(s)

　　测试点1

　　测试点2

　　测试点3

　　测试点4

　　测试点5

　　6

　　液相线以上时间：

　　测量点

　　到达冷却阶段液相线温

　　度的时刻(s)

　　到达回流阶段液相线温度的时刻(s)

　　液相线以上时间(s)

　　测试点1

　　测试点2

　　测试点3

　　测试点4

　　测试点5

　　7

　　传送速度示值误差：

　　测量次数

　　传送速度设定值(m/s)

　　测速仪实测值(m/s)

　　实测平均值(m/s)

　　传送速度示值误差

　　(m/s)

　　1

　　2

　　3

　　测量结果的不确定度：

　　校准员： 核验员： 校准日期：

　　13

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　　附录 D

　　回流焊炉校准证书内页参考格式

　　校准结果

　　序号

　　校准项目

　　校准结果

　　校准结果不确定度 U k=2

　　1

　　升温速率 (℃/s)

　　2

　　温度均匀度 (℃)

　　3

　　峰值温度 (℃)

　　4

　　降温速率 (℃/s)

　　5

　　保温时间(s)

　　测量点 1

　　测量点 2

　　测量点 3

　　测量点 4

　　测量点 5

　　6

　　液相线以上时间(s)

　　测量点 1

　　测量点 2

　　测量点 3

　　测量点 4

　　测量点 5

　　7

　　传送速度示值误差

　　14

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