回流焊温度曲线合格判据分析器|工艺参数分析工具
这个工具解决什么问题
这类分析宁可保守也不要假精度:数据不足时明确不外推。
现场工艺员每次测完炉温曲线,都要肉眼对照 IPC J-STD-020 的工艺窗口核对升温速率、浸润时间、液相线以上时间、峰值温度和降温速率,耗时长且容易漏判。本工具读取热电偶实测的「时间—温度」长表,自动提取每条曲线特征,逐项比对判据并算出工艺窗口余量,对不合格项直接给出「提高设定温度 / 调整带速」这类可执行建议。3 个测点同时分析时,还能输出板面温度均匀性(最大温差 ΔT),帮助判断是否需要校正炉温。整个过程纯本地、零依赖,适合产线快速复判与首件确认。
输入数据格式
数据文件 reflow_profile_sample.csv,列顺序为:thermocouple、time_s、temp_C。
示例首行:TC1,0,25.1
示例输出(真实运行结果节选)
====================================================================== 【回流焊温度曲线合格判据分析报告】 数据文件 : reflow_profile_sample.csv 热电偶数 : 3 采样间隔 dt : 1.0 s 液相线 : 217 ℃ (SAC305) 判据口径 : IPC J-STD-020 常用工艺窗口(可按产品规格调整) ====================================================================== 【① 各热电偶曲线特征】 热电偶 升温℃/s 浸润s TAL s 峰值℃ 峰值时刻s 降温℃/s TC1 1.77 99.0 85.0 243.9 230.0 3.78 TC2 1.83 100.0 75.0 229.8 231.0 3.78 TC3 1.72 100.0 85.0 247.7 233.0 4.22 【② 判据符合性表】(测得值 / 下限 / 上限 / 余量 / 是否合格) --- TC1 --- 判据 测得 下限 上限 余量 合格 升温速率 1.77 1.0 3.0 +0.77 合格 浸润时间(150~200℃) 99.00 60.0 120.0 +21.00 合格 液相线以上时间TAL(≥217℃) 85.00 45.0 90.0 +5.00 合格 峰值温度 243.87 235.0 250.0 +6.13 合格 降温速率 3.78 0.0 6.0 +2.22 合格 --- TC2 --- 判据
一句话
把 SMT 回流焊炉温测试的长表数据,自动判读成一份「合格 / 需调整」的工艺报告,并给出调参方向。
运行环境与快速开始
· 环境:Python 3.8+,仅用标准库(csv / math / random / statistics / os)。 · 首次运行会自动生成示例 reflow_profile_sample.csv 并输出报告;之后可用自己的曲线数据替换该 CSV。
进入工具目录
cd 07_回流焊温度曲线合格判据分析器
运行(使用内置 Python 也可直接 python reflow_profile.py)
"C:/Users/Administrator/.workbuddy/binaries/python/versions/3.13.12/python.exe" reflow_profile.py
运行后会在同目录生成 示例输出报告.txt,控制台同时打印完整中文报告。
输入数据格式
长表 CSV,表头固定为以下三列(每行一个测点在一个时刻的采样): · thermocouple:热电偶编号,如 TC1 / TC2 / TC3,多个测点用同一时间轴。 · time_s:采样时间,单位秒,各测点应共用同一时间网格,间隔建议 1 s。 · temp_C:该时刻温度,单位 ℃。
输出说明
· ① 各热电偶曲线特征表:升温速率、浸润时间、TAL、峰值温度、峰值时刻、降温速率。 · ② 判据符合性表:每项测得值 / 下限 / 上限 / 余量 / 是否合格(余量为负即超差)。 · ③ 多点温差分析:全程最大 ΔT、出现时刻与最高 / 最低测点。 · ④ 不合格项与调参建议:针对每个超差项给出具体修正方向。 · ⑤ 结论:合格与需调整的热电偶清单。
算法口径(关键公式)
· 采样间隔 dt:相邻时间差的中位数;一阶导数用中心差分(首末点前向 / 后向差分)。 · 升温速率 = 预热段(25℃ → 峰值前)最大正导数;降温速率 = 峰值后至 150℃ 段最大下降速率(取绝对值)。 · 浸润时间:150℃ ≤ T ≤ 200℃ 的累计时长(仅计峰值前加热段)。 · TAL(液相线以上时间):T ≥ 217℃(SAC305 液相线)的整条曲线累计时长。 · 峰值温度:max(T) 及其出现时刻。 · 余量:min(测得−下限, 上限−测得),合格为正、超差为负。
参数与调整点
判据集中在脚本顶部 CRITERIA 常量,按需修改即可:
CRITERIA = [ ("升温速率", "heat_rate", 1.0, 3.0, "℃/s", "..."), ("浸润时间(150~200℃)", "soak_time", 60, 120, "s", "..."), ("液相线以上时间TAL(≥217℃)", "tal_time", 45, 90, "s", "..."), ("峰值温度", "peak_temp", 235, 250, "℃", "..."), ("降温速率", "cool_rate", 0.0, 6.0, "℃/s", "..."), ] LIQUIDUS = 217.0 # 不同焊料合金改为对应液相线,如 SnPb 为 183℃
改 LIQUIDUS 可适配 SnPb 等其它合金;各上下限按自家产品规格调整。
可调参数与计算口径
脚本顶部集中了主要阈值与常量:REPORT_PATH=os.path.join(HERE, "示例输出报告.txt")、CRITERIA=[。改完直接重跑即可,不必改动计算逻辑。
会生成哪些文件
运行后除控制台输出外,还会生成:reflow_profile_sample.csv、示例输出报告.txt。
脚本里的主要处理步骤
build_profile():根据关键点线性插值出整条曲线。anchors: [(t, temp), ...] 已按 t 升序。generate_csv():用固定随机种子生成有真实感的示例曲线:TC2 的 TAL 偏短(唯一不合格项)。smooth():3 点滑动平均,抑制单点测量噪声对导数的影响。features():从一条曲线提取工艺特征。margin():余量:合格时为距最近限值的正余量,不合格时为负(表示超出限值的幅度)。
以上步骤在脚本中是分开的函数,可以单独调用或按需替换其中一段,不必整体重写。
工具中出现的字段与提示
- 升温速率
- 预热段最大升温速率,过快易热冲击
- 浸润时间(150~200℃)
- 恒温浸润,助焊剂活化
- 液相线以上时间TAL(≥217℃)
- SAC305 液相线 217℃,再流时间
- 峰值温度
- SAC305 峰值工艺窗口
- 降温速率
- 峰值到 150℃ 最大下降速率(取绝对值)
- 用固定随机种子生成有真实感的示例曲线:TC2 的 TAL 偏短(唯一不合格项)。
- 3 点滑动平均,抑制单点测量噪声对导数的影响。
- 从一条曲线提取工艺特征。
- 余量:合格时为距最近限值的正余量,不合格时为负(表示超出限值的幅度)。
- 浸润时间偏长 {int(meas - hi)} 秒:建议缩短恒温段或提高带速。
- 降温速率偏慢 {meas:.2f} ℃/s:可适当加大冷却,缩短整体周期。
- 请结合工艺窗口评估。
- 【回流焊温度曲线合格判据分析报告】
其余字段以界面与示例报告为准。
下载与文件清单
压缩包内包含:主程序脚本、示例数据文件、示例输出报告、中文说明文档,以及同主题 AI 提示词一套。解压后按说明运行即可,示例数据可直接试跑。
主程序文件:reflow_profile.py。
本站工具免费下载,无需注册。工具为 Python 脚本,Python 3.8 及以上环境可直接运行,核心功能尽量不依赖第三方库。
常见问题
输入数据要准备成什么样?
按 示例首行中的列顺序准备即可,共 3 列:thermocouple、time_s、temp_C。列为空或格式不符时结果会失真,建议先用示例数据试跑一遍。
跑完最该关注哪几项?
报告按 回流焊温度曲线合格判据分析报告、① 各热电偶曲线特征、② 判据符合性表、③ 多测点温差分析、④ 不合格项与调参建议 等部分组织,其中判定结论与建议部分直接对应下一步动作。
阈值可以改成我们自己的标准吗?
可以,脚本顶部已把主要阈值与常量集中声明,按自己产线的标准修改后重跑即可,不需要改计算逻辑。
附赠的提示词怎么用?
把提示词与自己的数据一起交给大模型,可以让它按同一套口径帮你改写分析流程或扩展报告字段。
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