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PCBA-Technologie

PCBA-Technologie - SMT Reflow Löttemperatur gerade Linie und Kurve

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PCBA-Technologie - SMT Reflow Löttemperatur gerade Linie und Kurve

SMT Reflow Löttemperatur gerade Linie und Kurve

2021-11-09
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Author:Downs

Da der Hauptpunkt des gesamten Reflow-Lötprozesses darin besteht, die Temperatur und Zeit jedes Punktes auf der PCBA, Die Temperaturkurve ist ein häufig verwEndeetes und wichtiges Prozessmanagement-Tool.

Grundsätzlich, wenn wir die Temperatur des Schweißenden erhöhen können, um seine Schmelztemperatur zu überschreiten (aber nicht die Produktsicherheitstemperatur zu überschreiten), ohne dass die Temperatur zu schnell ansteigt (um thermische Schockschäden zu vermeiden), und sie für eine angemessene Zeit aufrechtzuerhalten (angemessene Wärme bereitstellen) nach kontrollierter Abkühlung. Es ist uns möglich, die Schweißanforderungen zu erfüllen.

In der Tat ist dies schwierig zu tun. Es gibt drei Hauptprobleme. Eine ist, dass unsere tatsächlichen Produkte unterschiedliche Geräte und Verkabelungen haben, was bedeutet, dass es Unterschiede in der Wärmekapazität an verschiedenen Punkten auf der PCBA gibt.

Es kann die sichere Temperatur überschritten haben und Schäden verursachen. Aber wenn wir die Temperatur auf Punkt A senken, um die Anforderungen zu erfüllen, dann kann es an Punkt B einen weiteren Kaltschweißfehler geben.

Das zweite Problem, mit dem die Temperaturlinie konfrontiert ist, ist, dass wir beim eigentlichen Löten zuerst die nutzlosen Komponenten in der Lötpaste verarbeiten müssen, um vollständig und sanft zu verflüchtigen. Dieser Verflüchtigungsprozess hat unterschiedliche Anforderungen an verschiedene Lötpasten.

Leiterplatte

Allerdings, durch das Vorhandensein von Lösungsmitteln, Stabilisatoren, Verdünnungsmittel, und Verdickungsmittel in der Lotpaste, die Zeit und Temperatur, die für jede Komponente zum Verflüchtigen erforderlich sind, unterschiedlich sind. Wir können die Geraden unter den Einschränkungen der oben genannten heißen und kalten Orte möglicherweise nicht passieren. Fertigstellen. In the case of uncomplicated product design (small heat capacity gap and large safety window), Wir können die Anforderungen erfüllen, indem wir die Heizrate verlangsamen, but it generally takes about 200 degrees from room temperature to peak temperature (lead-free technology is higher). Es ist auch ein Problem für Benutzer, die eine schnelle Produktion benötigen.

Das dritte Problem ist, dass PCBA Design umfasst in der Regel viele verschiedene Gerätematerialien und Verpackungen, und die Reflow-Öfen, die wir vor uns einsetzen, sind meist Heißlufttechnik. Luft selbst ist kein guter Wärmeleiter, und seine Wärmeübertragung muss auf Konvektion beruhen. . Die Steuerung des Luftstroms ist ein schwieriger Prozess, nicht zu erwähnen, dass es auf eine so kleine Fläche Genauigkeit der SMT-Schweißen end, es ist fast unmöglich, gut zu tun. Gekoppelt mit dem Einfluss des Layouts der Komponenten auf die PCBA über den Luftstrom, Es ist schwierig für uns, mit den Temperatur- und Zeitverhältnissen verschiedener Punkte auf der PCBA. This has caused us to have a ‘curve’ that can be flexibly set and adjusted if we want to solve all solder-related problems (such as solder balls, Luftlöcher, Zinnaufnahme, etc.).

Timg Reflow Temperaturkurve:

Wenn wir das obige Temperaturlinearproblem vermeiden möchten und eine bessere Prozessfähigkeit haben. Der gesamte Reflow-Lötprozess kann in fünf Schritte unterteilt werden. Das heißt: 1. Aufwärmen; 2. Konstante Temperatur; 3. Löten; 4. Schweißen; 5. abkühlen

Der Zweck des Temperaturanstiegs des ersten Schrittes besteht darin, die Temperatur jedes Punktes auf der Leiterplatte so schnell wie möglich in den Betriebszustand zu versetzen, ohne das Produkt zu beschädigen. Der sogenannte Betriebszustand ist der Beginn der Verflüchtigung der Lotpastenkomponenten, die zum Löten nicht hilfreich sind.

Die konstante Temperaturzone spielt zwei Rollen. Eine ist konstante Temperatur, die genug Zeit für die Temperatur des kalten Flecks zur Verfügung stellt, um den heißen Punkt einzuholen. Wenn die Temperatur der Lötstelle näher an der Temperatur der heißen Luft ist, ist die Heizrate langsamer. Wir verwenden dieses Phänomen, um die Temperatur des kalten Flecks allmählich der Temperatur des heißen Flecks nähern zu lassen. Der Zweck, die Temperatur der heißen und kalten Stellen zu schließen, besteht darin, die Amplitude der Spitzentemperaturdifferenz beim Eintritt in den Fluss- und Schweißbereich zu verringern, um die Kontrolle der Qualität der Lötstellen zu erleichtern und Konsistenz sicherzustellen. Die zweite Funktion der konstanten Temperaturzone besteht darin, die nutzlosen chemischen Komponenten in der Lötpaste zu verflüchtigen.

Beim Lötprozess kommt das aktive Material (Flussmittel) in der Lötpaste ins Spiel. Die Temperatur und Zeit in diesem Moment liefern die Aktivierungsbedingungen, die für das Flussmittel zur Reinigung des Oxids erforderlich sind.

Wenn die Temperatur in den Lötbereich eintritt, reicht die bereitgestellte Wärme aus, um die Metallpartikel der Lötpaste zu schmelzen. Im Allgemeinen haben die Materialien, die für die Lötenden des Geräts und der PCB-Pads verwendet werden, einen höheren Schmelzpunkt als die Lötpaste, so dass die Ausgangstemperatur dieser Zone durch die Eigenschaften der Lötpaste bestimmt wird. Zum Beispiel bei 63Sn37 Lötpaste beträgt die Temperatur 183oC. Nachdem die Temperatur über diese Temperatur steigt, muss die Temperatur weiter steigen und ausreichend Zeit beibehalten werden, damit die geschmolzene Lötpaste eine ausreichende Benetzbarkeit aufweist, und das IMC kann zwischen den Lötenden der Geräte und den Leiterplattenpads gebildet werden.

Die letzte Kühlzone funktioniert nicht nur, dass die PCBA auf Raumtemperatur zurückgeführt wird, um nachfolgende Operationen zu erleichtern, sondern auch die mikrokristalline Struktur innerhalb der Lötstellen durch die Kühlrate gesteuert werden kann. Dies beeinflusst die Lebensdauer der Lötstellen.

Die Beziehung zwischen Reflow-Lötverfahren und Kurve:

In den fünf oben genannten Reflow-Lötverfahren hat jedes Teil seine Rolle, und die zugehörigen Fehlermodi sind auch unterschiedlich. Der Schlüssel zum Umgang mit diesen Prozessproblemen liegt in ihrem Verständnis und der Beurteilung des Zusammenhangs zwischen Fehlermodi und Prozessen.

Zum Beispiel können die Fehler, die durch unsachgemäße Einstellung verursacht werden, beim ersten Erhitzungsprozess Probleme sein, wie z.B. ‘Gasexplosion ‘Lötkugeln, die durch Spritzverzinn verursacht werden, und â˜Materialwärmeschockschäden â˜.

Die Probleme, die durch den Prozess der konstanten Temperatur verursacht werden, können "thermischer Zusammenbruch", "Überbrückung von Zinn", "hoher Rückstand", "Lötball", "schlechte Benetzung" und so weiter sein.

Die Probleme im Zusammenhang mit dem Lötprozess umfassen ‘Lötkugeln ‘schlechte Benetzung ‘schlechtes Löten ‘schlechtes Löten und so weiter.

Die damit verbundenen Probleme unsachgemäßer Schweißprozesseinstellungen können "schlechte Benetzung", "Zinnabsorption", "Zinnschrumpfung", "Lötball", "schlechte IMC-Bildung", "Grabstein", "Überhitzungsschäden", "Kaltschweißen", "Koks", "Schweißende Endauflösung" und so weiter sein.

Die Probleme, die durch Kühlung verursacht werden können, sind in der Regel weniger und leichter. Allerdings, wenn die Einstellung falsch ist, Es kann auch die Lebensdauer der Lötstellen beeinflussen. Wenn Sie die SMT-Reinigungsverfahren sofort, Es kann dazu führen, dass das Reinigungsmittel infiltriert und die Reinigung erschwert wird.

Es ist zu beachten, dass die ersten vier Prozesse kohärent sind und Beziehungen zueinander haben. Daher sind Ausfallmodi nicht immer so einfach zu unterscheiden. Zum Beispiel erfordern Ausfälle von Tombstone und Lötkugel oft umfassende Anpassungen, um das Problem vollständig zu lösen.