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PCBA-Technologie

PCBA-Technologie - SMT Factory Reflow Löttemperaturkurve

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PCBA-Technologie - SMT Factory Reflow Löttemperaturkurve

SMT Factory Reflow Löttemperaturkurve

2021-11-11
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Author:Will

Über uns PCBA-Fabrik Reflow Löttemperaturprofil und Lötprozess Einstellungen

Die Eigenschaften der Lotpaste bestimmen die grundlegenden Eigenschaften des Reflow-Temperaturprofils. Aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung von Legierungslötpulver und Flussmittel haben verschiedene Lötpasten aufgrund ihrer chemischen Veränderungen unterschiedliche Anforderungen an Temperatur und Reflow-Temperaturkurve. Im Allgemeinen können Lotpastenlieferanten ein Referenzreflow-Profil bereitstellen, und Benutzer können auf dieser Grundlage basierend auf ihren Produkteigenschaften optimieren. Nehmen Sie als Beispiel die bleifreie Lotpaste Sn96.3 Ag3.2Cu0.5 mit einem Schmelzpunkt von 217 °C, um zwei typische Temperaturprofile einzuführen.

1) Konventionelle Temperaturkurve

Die herkömmliche Temperaturkurve ist in vier Hauptstufen unterteilt: Vorwärmzone, Wärmeschutzzone, Reflow-Zone und Kühlzone. Diese Art von Temperaturprofil hat eine Wärmeerhaltungszeit während der Erwärmung, so dass die Oberflächentemperatur von SMA relativ gleichmäßig ist, auch wenn die Leiterplattenkomponenten nicht einheitlich in der Größe und Montage sind. Wenn die Dichte relativ groß ist, ist die Oberflächentemperatur des SMA immer noch relativ gleichmäßig. Daher ist diese Temperaturkurve erforderlich, wenn die Größe der Komponenten auf der Leiterplatte ungleichmäßig ist und die Montagedichte relativ hoch ist.

(1) Warm-up stage. Die PCB-Temperatur wird auf 150 erwärmt und die Heizrate ist kleiner als 2 T/s, was Vorwärmen genannt wird. Der Zweck der Vorwärmstufe besteht darin, das Lösungsmittel mit niedrigem Schmelzpunkt in der Lötpaste zu verflüchtigen. Die Hauptkomponenten des Flusses in Lötpaste umfassen Kolophonium, Aktivator, Viskositätsverbesserer und Lösungsmittel. Die Rolle des Lösungsmittels besteht hauptsächlich darin, als Träger des Kolophoniums zu fungieren und die Lagerzeit der Lotpaste sicherzustellen. Die Vorwärmstufe muss zu viel Lösungsmittel flüchten, aber die Heizrate muss geregelt werden. Eine zu hohe Heizrate führt zu thermischer Belastung des Bauteils, Beschädigung des Bauteils oder Verringerung der Leistung und Lebensdauer des Bauteils, Letzteres bringt größeren Schaden. Ein weiterer Grund ist, dass eine zu hohe Heizrate dazu führt, dass die Lotpaste zusammenbricht und die Gefahr von Kurzschlüssen verursacht, und eine zu hohe Heizrate führt dazu, dass das Lösungsmittel zu schnell verdunstet, und es ist einfach, Metallkomponenten auszuspritzen und Zinnperlen zu verursachen.

Leiterplatte

(2) Isolierstufe. Erhitze die gesamte Platine langsam auf 170, so dass die Platine eine gleichmäßige Temperatur erreicht, die Soak- oder Gleichgewichtsphase genannt wird. Die Zeit beträgt im Allgemeinen 70,120 s. In diesem Stadium steigt die Temperatur langsam an. Die Einstellung der Wärmekonservierungsstufe sollte sich hauptsächlich auf die Empfehlungen des Lotpastenlieferanten und die Wärmekapazität der Leiterplatte beziehen. Die Wärmekonservierungsstufe hat drei Funktionen. Eine besteht darin, dass die gesamte Leiterplatte eine einheitliche Temperatur erreicht, wodurch die thermische Belastung verringert wird, die in die Reflow-Zone eintritt, und andere Lötfehler, wie das Anheben von Bauteilen usw.; Die Reaktion erhöht die Benetzbarkeit der Oberfläche des Schweißstücks, so dass das geschmolzene Lot die Oberfläche des Schweißstücks gut benetzen kann; Die dritte besteht darin, das Lösungsmittel im Fluss weiter zu verflüchtigen. Aufgrund der Bedeutung der Wärmekonservierungsstufe müssen die Zeit und Temperatur der Wärmekonservierung effektiv gesteuert werden. Es ist notwendig, sicherzustellen, dass das Flussmittel die Lötfläche gut reinigen kann, aber auch sicherzustellen, dass das Flussmittel vor Erreichen des Reflow nicht vollständig verbraucht wird, was es während der Reflow-Phase verhindern kann. Die Rolle der Re-Oxidation.

Mainboard PCBA-Verarbeitung

(3) Rückflussstufe. Erhitzen Sie die Platte zur Schmelzzone, um die Lötpaste zu schmelzen, und die Platte erreicht die höchste Temperatur, im Allgemeinen 230,245 keins, genannt Reflow Stadium (Reflow) Die Zeit über 0 liquidus ist im Allgemeinen 30 bis 60, so dass die Reflow Stadiumtemperatur weiter steigt und kreuzt Reflow Draht, die Lötpaste schmilzt und eine Benetzungsreaktion tritt auf, die intermetallische Verbindungsschicht beginnt zu bilden, und erreicht schließlich die Spitzentemperatur. Die Spitzentemperatur der Reflow-Stufe wird durch die chemische Zusammensetzung der Lötpaste, die Eigenschaften der Komponenten und das Leiterplattenmaterial bestimmt. Wenn die Spitzentemperatur während der Reflow-Phase zu hoch ist, kann die Leiterplatte verbrannt oder verbrannt werden; Wenn die Spitzentemperatur zu niedrig ist, erscheinen die Lötstellen dunkel und körnig. Daher sollte die Spitzentemperatur dieser Temperaturzone hoch genug sein, um das Flussmittel voll wirksam zu machen und eine gute Benetzbarkeit zu haben, aber sie sollte nicht hoch genug sein, um Schäden, Verfärbungen oder Verbrennungen von Komponenten oder Leiterplatten zu verursachen. In der Reflow-Phase sollte die Steigung des Temperaturanstiegs berücksichtigt werden, und die Komponenten sollten keinem thermischen Schock ausgesetzt werden. Die Reflow-Zeit sollte so kurz wie möglich unter der Prämisse sein, gutes Löten der Komponenten sicherzustellen, im Allgemeinen 30~60 s ist das Beste. Zu lange Reflow-Zeit und höhere Temperatur beschädigen die Komponenten, die anfällig für Temperatur sind, und verursachen auch, dass die intermetallische Verbundschicht zu dick ist, was die Lötstellen sehr spröde macht und die Ermüdungsbeständigkeit der Lötstellen verringert.

(4) Kühlstufe. Der Prozess des Temperaturabfalls wird Kühlstufe genannt, und die Kühlrate ist 3~5. Die Bedeutung der Kühlphase wird oft übersehen. Ein guter Kühlprozess spielt auch eine Schlüsselrolle für das Endergebnis des Schweißens. Schnellere Abkühlrate kann die Mikrostruktur von Lötstellen verfeinern, die Morphologie und Verteilung intermetallischer Verbindungen ändern und die mechanischen Eigenschaften von Lötlegierungen verbessern. Beim bleifreien Löten in der realen Produktion, ohne die Bauteile zu beeinträchtigen, kann eine Erhöhung der Kühlrate in der Regel Defekte reduzieren und die Zuverlässigkeit verbessern. Eine zu schnelle Abkühlrate führt jedoch zu Stoß- und Spannungskonzentration auf die Bauteile und führt dazu, dass die Lötstellen des Produkts während des Gebrauchs vorzeitig ausfallen. Daher muss das Reflow-Löten eine gute Abkühlkurve bieten.

2) Pentium-ähnliche Temperaturkurve

Die zeltförmige Temperaturkurve wird in die Hauptstufen Heizzone, Vorwärmzone, Schnellheizungszone, Umlaufzone und Kühlzone unterteilt. Bei Verwendung dieser Temperaturkurve ist die Heizrate von SMA von Raumtemperatur zur Spitzentemperatur im Grunde gleich und die thermische Belastung auf SMA Small; aber wenn die Komponenten auf der zu schweißenden Leiterplatte ungleichmäßig sind, ist die Oberflächentemperatur des SMA nicht gleichmäßig genug; Die Schweißtemperatur der Bauteile mit großer Masse und hoher Wärmeaufnahme kann die Anforderungen nicht erfüllen. Daher eignet sich diese Temperaturkurve hauptsächlich für Gelegenheiten, bei denen die Größe der Komponenten auf der Leiterplatte relativ gleichmäßig ist.