Technologie PCBA - Courbe de température de soudage par retour d'usine SMT

À propos de la courbe de température de soudage par retour d'usine PCBA et des paramètres du processus de soudage

Les caractéristiques de la pâte à souder déterminent les caractéristiques essentielles du profil de température de reflux. En raison de la composition chimique différente de la poudre de soudure d'alliage et du flux, différentes pâtes à souder ont des exigences différentes pour les courbes de température et de température de reflux en raison de leurs variations chimiques. De manière générale, les fournisseurs de pâte à souder peuvent fournir un profil de retour de référence sur la base duquel l'utilisateur peut optimiser en fonction des caractéristiques de son produit. Deux profils de température typiques sont présentés en prenant l'exemple d'une pâte à souder sans plomb sn96.3 ag3.2cu0.5 ayant un point de fusion de 217°c.

1) courbe de température conventionnelle

La courbe de température conventionnelle est divisée en quatre phases principales: zone de préchauffage, zone d'isolation, zone de reflux et zone de refroidissement. Cette distribution de température a un temps d'isolation pendant le chauffage, de sorte que la température de surface du SMA est relativement uniforme, même si la taille et l'assemblage des composants de PCB ne sont pas uniformes. Lorsque la densité est relativement élevée, la température de surface du SMA reste relativement uniforme. Cette courbe de température est donc nécessaire lorsque les dimensions des composants sur le PCB ne sont pas homogènes et que la densité d'assemblage est relativement élevée.

(1) phase d'échauffement. La température du PCB est chauffée à 150 et la vitesse de chauffage est inférieure à 2 T / s, ce qui est appelé préchauffage. Le but de la phase de préchauffage est de volatiliser le solvant à bas point de fusion dans la pâte à souder. Les principaux composants du flux dans la pâte à souder comprennent la colophane, les activateurs, les améliorateurs de viscosité et les solvants. Le rôle du solvant est principalement de servir de support à la colophane et de garantir le temps de stockage de la pâte à souder. La phase de préchauffage nécessite une trop grande volatilisation du solvant, mais la vitesse de chauffage doit être contrôlée. Des vitesses de chauffage trop élevées peuvent provoquer des chocs de contraintes thermiques sur les composants, endommager les composants ou réduire les performances et la durée de vie des composants, ces derniers présentant un plus grand danger. Une autre raison est qu'une vitesse de chauffage trop élevée peut entraîner un effondrement de la pâte à souder et un risque de court - circuit, tandis qu'une vitesse de chauffage trop élevée peut entraîner une évaporation trop rapide du solvant, qui peut facilement éclabousser des composants métalliques et provoquer des billes d'étain.

(2) phase d'isolation. L'ensemble de la carte est chauffé lentement jusqu'à 170 pour amener la carte à une température uniforme, ce qui est connu sous le nom de phase d'immersion ou d'équilibrage. Le temps est généralement de 70 ~ 120 secondes. À ce stade, la température augmente lentement. La configuration de la phase d'isolation doit se référer principalement aux recommandations du fournisseur de pâte à souder et à la capacité thermique de la carte PCB. La phase d'isolation a trois fonctions. L'un consiste à amener l'ensemble du PCB à une température uniforme, à réduire les chocs de contrainte thermique entrant dans la zone de reflux, ainsi que d'autres défauts de soudage tels que le levage de composants, etc.; L'autre est le début de l'activation du flux dans la pâte à souder. La réaction augmente la mouillabilité de la surface de la soudure, ce qui permet à la soudure fondue de bien mouiller la surface de la soudure; Le troisième est de rendre le solvant dans le fondu plus volatil. En raison de l'importance de la phase d'isolation, la durée et la température de l'isolation doivent être contrôlées efficacement. Il est nécessaire de s'assurer que le flux nettoie bien la surface de soudage, mais aussi qu'il n'est pas complètement consommé avant d'atteindre le reflux, ce qui peut empêcher la phase de reflux de se produire. Le rôle de la réoxydation.

Traitement de la carte mère PCBA

(3) phase de reflux. La plaque est chauffée à la zone de fusion, de sorte que la pâte à souder fond, la plaque atteint la température maximale, généralement 230 ~ 245 aucun, appelé phase de reflux (reflux) 0 le temps au - dessus de la ligne de phase liquide est généralement de 30 à 60, de sorte que la température de La phase de reflux continue de monter et de traverser le fil de reflux, la pâte à souder fond et une réaction de mouillage se produit, la couche de composé Intermétallique commence à se former, Et finalement atteindre la température maximale. La température maximale de la phase de reflux est déterminée par la composition chimique de la pâte à souder, les caractéristiques des composants et du matériau PCB. Si la température de crête de la phase de reflux est trop élevée, la carte peut être brûlée ou brûlée; Si la température de pointe est trop basse, les points de soudure prendront une couleur sombre et granuleuse. La température de crête de cette zone de température doit donc être suffisamment élevée pour que le fondant soit suffisamment efficace et présente une bonne mouillabilité, mais pas suffisamment élevée pour provoquer des dommages, des décolorations ou des brûlures du composant ou de la carte. Pendant la phase de reflux, la pente de montée en température doit être prise en compte et le composant ne doit pas subir de choc thermique. Le temps de reflux doit être aussi court que possible, généralement 30 ~ 60s pour le meilleur, sous réserve de garantir une bonne soudure des composants. Des temps de reflux trop longs et des températures plus élevées peuvent endommager les composants sensibles à la température et entraîner une surépaisseur de la couche de composé Intermétallique, ce qui peut rendre le point de soudure très fragile et réduire la résistance à la fatigue du point de soudure.

(4) phase de refroidissement. Le processus de chute de température est appelé phase de refroidissement, le taux de refroidissement est de 3 ~ 5. L'importance de la phase de refroidissement est souvent négligée. Un bon processus de refroidissement joue également un rôle clé dans le résultat final de la soudure. Une vitesse de refroidissement plus rapide peut affiner la microstructure des points de soudure, modifier la morphologie et la distribution des composés intermétalliques et améliorer les propriétés mécaniques des alliages de soudure. Pour le soudage sans plomb dans la production réelle, l'augmentation de la vitesse de refroidissement peut souvent réduire les défauts et améliorer la fiabilité sans affecter les composants. Cependant, une vitesse de refroidissement trop rapide peut provoquer des chocs et des concentrations de contraintes sur les composants et entraîner une défaillance prématurée des points de soudure du produit lors de son utilisation. Le soudage par reflux doit donc fournir une bonne courbe de refroidissement.

2) courbe de température Pentium

La courbe de température en forme de tente est divisée en principales étapes de la zone de chauffage, de la zone de préchauffage, de la zone de chauffage rapide, de la zone de recyclage et de la zone de refroidissement. En utilisant cette courbe de température, la vitesse de chauffage du SMA de la température ambiante à la température de crête est sensiblement la même, avec moins de contraintes thermiques sur le SMA; Mais lorsque les composants sur le PCB à souder ne sont pas homogènes, la température de surface du SMA n'est pas suffisamment homogène; La température de soudage des éléments de grande qualité et d'absorption thermique élevée ne répond pas aux exigences. Cette courbe de température est donc principalement adaptée aux cas où les dimensions des éléments sur le PCB sont relativement homogènes.