Temperaturni zahtjevi za SMT reflow lemljenje

SMT reflow lemljenje je jedinstven i važan proces u obradi zakrpa. Četiri glavne temperaturne zone reflow lemljenja su zona predgrijavanja, zona konstantne temperature, zona reflowa i zona hlađenja. Svaki stupanj grijanja temperaturne zone ima svoje važno značenje.

1. Faza zone predgrijavanja

PCBA za obradu zakrpa dostiže temperaturu zagrijavanja pećnice za reflow od 150 stupnjeva od unutarnje temperature, a brzina zagrijavanja manja je od 2 stupnja/s, što se naziva stupanj predgrijavanja. Svrha faze predgrijavanja je isparavanje otapala nižeg tališta u pasti za lemljenje. Glavne komponente topitelja u pasti za lemljenje uključuju kolofonij, aktivatore, poboljšivače viskoznosti i otapala. Uloga otapala je uglavnom kao nosač smole i osiguravanje vremena skladištenja paste za lemljenje. Tijekom faze predgrijavanja, višak otapala treba ispariti, ali se brzina zagrijavanja mora kontrolirati. Previsoka stopa zagrijavanja uzrokovat će utjecaj toplinskog stresa na komponente, oštećujući komponente ili smanjujući njihovu učinkovitost i vijek trajanja. Ovo drugo je štetnije jer su proizvodi već isporučeni kupcima. Drugi razlog je taj što će previsoka brzina zagrijavanja uzrokovati kolaps paste za lemljenje, uzrokujući rizik od kratkog spoja, a previsoka brzina zagrijavanja uzrokovat će prebrzo isparavanje otapala, što može lako uzrokovati prskanje metalnih komponenti i kositar perle da se pojave.

2. Stadij zone konstantne temperature

Cijela PCBA ploča polako se zagrijava do 170 stupnjeva kako bi tiskana ploča postigla ujednačenu temperaturu, što se naziva stadij konstantne temperature (natapanje ili ravnoteža). Vrijeme je općenito 70-120s. U ovoj fazi temperatura polako raste. Postavljanje stupnja konstantne temperature treba se uglavnom odnositi na preporuke dobavljača paste za lemljenje i toplinski kapacitet PCBA ploče. Stupanj konstantne temperature ima tri funkcije. Jedan je postići da cijela PCBA postigne jednoliku temperaturu i smanji utjecaj toplinskog naprezanja koji ulazi u područje reflowa, kao i druge nedostatke zavarivanja kao što je savijanje komponenti, hladno zavarivanje nekih komponenti velikog volumena, itd.; druga važna funkcija je, to jest, fluks u pasti za lemljenje počinje se podvrgavati aktivnoj reakciji, povećavajući učinak vlaženja površine zavarenog spoja, tako da rastaljeni lem može dobro namočiti površinu zavarenog spoja; treća funkcija je daljnje isparavanje otapala u fluksu. Zbog važnosti faze očuvanja topline, vrijeme i temperatura očuvanja topline moraju biti dobro kontrolirani, ne samo kako bi se osiguralo da topilo može dobro očistiti površinu za lemljenje, već i kako bi se osiguralo da se topilo ne potroši u potpunosti prije nego što dođe do reflowa. stupanj, a može se aktivirati tijekom stupnja reflowa. Za sprječavanje ponovne oksidacije.

3. Faza povratne zone

PCBA ploča se zagrijava do zone taljenja kako bi se otopila pasta za lemljenje. Ploča doseže najvišu temperaturu, obično 230 stupnjeva -245 stupnjeva, što se naziva faza reflowa. Vrijeme iznad linije likvidusa općenito je 30-60 sekundi. Tijekom faze reflowa, temperatura nastavlja rasti preko linije reflowa, pasta za lemljenje se topi i dolazi do reakcije vlaženja, te se počinje formirati sloj intermetalnog spoja, koji na kraju doseže vršnu temperaturu. Vršna temperatura u zoni reflowa određena je kemijskim sastavom paste za lemljenje, karakteristikama komponenti i PCB materijala. Ako je vršna temperatura u području reflowa previsoka, tiskana ploča može biti spaljena ili opečena; ako je vršna temperatura preniska, lemljeni spojevi će izgledati sivi i zrnati. Stoga bi vršna temperatura u ovoj temperaturnoj zoni trebala biti dovoljno visoka da omogući fluksu da u potpunosti funkcionira i ima dobru sposobnost vlaženja, ali ne bi trebala biti dovoljno visoka da uzrokuje oštećenje, promjenu boje ili opekotine komponenti ili tiskanih ploča. Područje reflowa također treba uzeti u obzir da nagib temperature ne bi trebao izložiti komponente toplinskom šoku. Vrijeme pretapanja treba biti što je moguće kraće uz osiguranje dobrog lemljenja komponenti. Općenito, 30-60s je najbolji. Pretjerano dugo vrijeme reflowa i visoka temperatura oštetit će komponente na koje temperatura lako utječe, a također će uzrokovati predebeo sloj intermetalnog spoja IMC, čineći lemljene spojeve vrlo krhkim i smanjujući otpornost lemljenih spojeva na zamor.

4. Stupanj zone hlađenja

Proces pada temperature naziva se faza hlađenja, a brzina hlađenja je 3-5 stupanj/s. Često se zanemaruje važnost faze hlađenja. Dobar proces hlađenja također igra ključnu ulogu u konačnom rezultatu zavara. Brže brzine hlađenja mogu poboljšati mikrostrukturu lemljenih spojeva. Promijeniti morfologiju i distribuciju intermetalnih spojeva i poboljšati mehanička svojstva legura za lemljenje. Za lemljenje bez olova u stvarnoj proizvodnji, povećanje brzine hlađenja obično može smanjiti nedostatke i poboljšati pouzdanost bez negativnog utjecaja na komponente. Međutim, prebrza brzina hlađenja također će uzrokovati utjecaj na komponente, uzrokujući koncentraciju naprezanja, uzrokujući prerano otkazivanje lemljenih spojeva proizvoda tijekom uporabe. Stoga, reflow lemljenje mora osigurati dobru krivulju hlađenja.

Više o Tecoo SMT znanju:
Glavna funkcija dodavanja dušika (N2) kod SMT reflow lemljenja