Tecnologia PCBA - Curva della temperatura di saldatura di riflusso di fabbrica SMT

Informazioni sul profilo della temperatura di saldatura di riflusso di fabbrica PCBA e le impostazioni del processo di saldatura

Le caratteristiche della pasta di saldatura determinano le caratteristiche di base del profilo di temperatura di riflusso. A causa della diversa composizione chimica della polvere di saldatura della lega e del flusso, diverse paste di saldatura hanno requisiti diversi per la curva della temperatura e della temperatura di riflusso a causa dei loro cambiamenti chimici. Generalmente, i fornitori di pasta di saldatura possono fornire un profilo di riflusso di riferimento e gli utenti possono ottimizzare in base alle loro caratteristiche del prodotto su questa base. Prendiamo ad esempio la pasta di saldatura senza piombo Sn96.3 Ag3.2Cu0.5 con un punto di fusione di 217 °C per introdurre due tipici profili di temperatura.

1) Curva convenzionale della temperatura

La curva di temperatura convenzionale è divisa in quattro fasi principali: zona di preriscaldamento, zona di conservazione del calore, zona di riflusso e zona di raffreddamento. Questo tipo di profilo di temperatura ha un tempo di conservazione del calore durante il riscaldamento, quindi la temperatura superficiale di SMA è relativamente uniforme, anche se i componenti PCB non sono uniformi nelle dimensioni e assemblati Quando la densità è relativamente grande, la temperatura superficiale di SMA è ancora relativamente uniforme. Pertanto, questa curva di temperatura è richiesta quando la dimensione dei componenti sul PCB è irregolare e la densità di assemblaggio è relativamente alta.

(1) Fase di riscaldamento. La temperatura del PCB è riscaldata a 150 e la velocità di riscaldamento è inferiore a 2 T/s, che è chiamata preriscaldamento. Lo scopo della fase di preriscaldamento è quello di volatilizzare il solvente del punto di fusione inferiore nella pasta di saldatura. I componenti principali del flusso nella pasta di saldatura includono colofonia, attivatore, miglioratore di viscosità e solvente. Il ruolo del solvente è principalmente quello di agire come vettore di colofonia e di garantire il tempo di conservazione della pasta di saldatura. La fase di preriscaldamento deve volatilizzare troppo solvente, ma la velocità di riscaldamento deve essere controllata. Un tasso di riscaldamento troppo elevato causerà l'impatto dello stress termico del componente, danneggerà il componente o ridurrà le prestazioni e la durata del componente, quest'ultimo porterà maggiori danni. Un altro motivo è che un tasso di riscaldamento troppo alto causerà il collasso della pasta di saldatura e causerà il pericolo di cortocircuiti, e un tasso di riscaldamento troppo alto causerà l'evaporazione del solvente troppo rapidamente ed è facile spruzzare componenti metallici e causare perle di stagno.

(2) Fase di isolamento. Riscaldare lentamente l'intera scheda a 170 in modo che il circuito raggiunga una temperatura uniforme, che è chiamata fase di ammollo o equilibrio. Il tempo è generalmente 70 ~ 120 s. In questa fase, la temperatura aumenta lentamente. L'impostazione della fase di conservazione del calore dovrebbe principalmente fare riferimento alle raccomandazioni del fornitore della pasta di saldatura e alla capacità termica della scheda PCB. La fase di conservazione del calore ha tre funzioni. Uno è fare in modo che l'intero PCB raggiunga una temperatura uniforme, riducendo l'impatto di stress termico che entra nella zona di riflusso e altri difetti di saldatura, come il sollevamento dei componenti, ecc.; l'altro è che il flusso nella pasta di saldatura inizia ad attivarsi La reazione aumenta la bagnabilità della superficie della saldatura, in modo che la saldatura fusa possa bagnare bene la superficie della saldatura; la terza è quella di volatilizzare ulteriormente il solvente nel flusso. A causa dell'importanza della fase di conservazione del calore, il tempo e la temperatura della conservazione del calore devono essere controllati efficacemente. È necessario garantire che il flusso possa pulire bene la superficie di saldatura, ma anche garantire che il flusso non sia completamente consumato prima di raggiungere il reflow, che può impedirlo durante la fase di reflow. Il ruolo della ri-ossidazione.

Elaborazione PCBA di base

(3) Fase di riflusso. Riscaldare il bordo alla zona di fusione per sciogliere la pasta di saldatura e il bordo raggiunge la temperatura più alta, generalmente 230 ~ 245 nessuno, chiamato stadio di riflusso (riflusso) Il tempo sopra 0 liquido è generalmente 30 a 60 in modo che la temperatura dello stadio di riflusso continua a salire e attraversa il filo di riflusso, la pasta di saldatura si scioglie e si verifica una reazione di bagnatura, lo strato composto intermetallico inizia a formarsi e infine raggiunge la temperatura di picco. La temperatura di picco della fase di riflusso è determinata dalla composizione chimica della pasta di saldatura, dalle caratteristiche dei componenti e dal materiale PCB. Se la temperatura di picco è troppo alta durante la fase di riflusso, il circuito stampato può essere bruciato o bruciato; se la temperatura di picco è troppo bassa, i giunti di saldatura appariranno scuri e granulosi. Pertanto, la temperatura di picco di questa zona di temperatura dovrebbe essere abbastanza alta da rendere il flusso completamente efficace e avere una buona bagnabilità, ma non dovrebbe essere abbastanza alta da causare danni, scolorimento o bruciatura di componenti o circuiti stampati. Nella fase di riflusso, la pendenza dell'aumento della temperatura deve essere considerata e i componenti non devono essere sottoposti a shock termico. Il tempo di riflusso dovrebbe essere il più breve possibile sotto la premessa di garantire una buona saldatura dei componenti, generalmente 30 ~ 60 s è il migliore. Troppo lungo tempo di riflusso e temperatura più elevata danneggeranno i componenti suscettibili alla temperatura e causeranno anche lo strato composto intermetallico troppo spesso, il che renderà i giunti di saldatura molto fragili e ridurrà la resistenza alla fatica dei giunti di saldatura.

(4) Fase di raffreddamento. Il processo di caduta di temperatura è chiamato stadio di raffreddamento e il tasso di raffreddamento è 3~5. L'importanza della fase di raffreddamento è spesso trascurata. Un buon processo di raffreddamento svolge anche un ruolo chiave nel risultato finale della saldatura. La velocità di raffreddamento più veloce può raffinare la microstruttura dei giunti di saldatura, modificare la morfologia e la distribuzione dei composti intermetallici e migliorare le proprietà meccaniche delle leghe di saldatura. Per la saldatura senza piombo nella produzione effettiva, senza influire negativamente sui componenti, un aumento della velocità di raffreddamento può solitamente ridurre i difetti e migliorare l'affidabilità. Tuttavia, una velocità di raffreddamento troppo veloce causerà una concentrazione di impatto e stress sui componenti e causerà il guasto prematuro dei giunti di saldatura del prodotto durante l'uso. Pertanto, la saldatura a riflusso deve fornire una buona curva di raffreddamento.

2) Curva di temperatura simile al pentio

La curva di temperatura a forma di tenda è divisa nelle fasi principali della zona di riscaldamento, della zona di preriscaldamento, della zona di riscaldamento rapido, della zona di ricircolo e della zona di raffreddamento. Quando si utilizza questa curva di temperatura, il tasso di riscaldamento di SMA dalla temperatura ambiente alla temperatura di picco è fondamentalmente lo stesso e lo stress termico su SMA Small; ma quando i componenti sul PCB da saldare sono irregolari, la temperatura superficiale della SMA non è abbastanza uniforme; la temperatura di saldatura dei componenti con grande massa e alto assorbimento di calore non può soddisfare i requisiti. Pertanto, questa curva di temperatura è principalmente adatta per le occasioni in cui la dimensione dei componenti sul PCB è relativamente uniforme.