Temperaturni zahtjevi za SMT reflow lemljenje

SMT reflow lemljenje je jedinstven i važan proces u obradi zakrpa. Četiri glavne temperaturne zone povratnog lemljenja su zona predgrijavanja, zona konstantne temperature, zona povratnog toka i zona hlađenja. Svaka faza grijanja temperaturne zone ima svoj važan značaj.

1. Faza zone predgrijavanja

PCBA za patch obradu dostiže temperaturu zagrevanja pećnice za refluks od 150 stepeni u odnosu na unutrašnju temperaturu, a brzina zagrevanja je manja od 2 stepena/s, što se naziva faza prethodnog zagrevanja. Svrha faze predgrijavanja je isparavanje rastvarača niže tačke topljenja u pasti za lemljenje. Glavne komponente fluksa u pasti za lemljenje uključuju kolofonij, aktivatore, poboljšivače viskoziteta i rastvarače. Uloga rastvarača je uglavnom kao nosač smole i da obezbedi vreme skladištenja paste za lemljenje. Tokom faze prethodnog zagrevanja, višak rastvarača treba da se ispari, ali se mora kontrolisati brzina zagrevanja. Previsoka brzina zagrijavanja će uzrokovati utjecaj toplinskog stresa na komponente, oštetiti komponente ili smanjiti performanse i vijek trajanja komponenti. 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 će uzrokovati prebrzo isparavanje otapala, što može lako uzrokovati prskanje metalnih komponenti i kalaj da se pojave perle.

2. Stadij zone konstantne temperature

Cela PCBA ploča se polako zagreva na 170 stepeni kako bi ploča dostigla ujednačenu temperaturu, što se naziva faza konstantne temperature (natapanje ili ravnoteža). Vrijeme je obično 70-120s. U ovoj fazi temperatura polako raste. Podešavanje stepena konstantne temperature trebalo bi uglavnom da se odnosi na preporuke dobavljača paste za lemljenje i toplotni kapacitet PCBA ploče. Stupanj konstantne temperature ima tri funkcije. Jedan je da se postigne ujednačenu temperaturu celog PCBA i smanji uticaj toplotnog naprezanja koji ulazi u oblast reflow, kao i druge defekte zavarivanja kao što su savijanje komponenti, hladno zavarivanje nekih komponenti velike zapremine, itd.; druga važna funkcija je to da fluks u pasti za lemljenje počinje da prolazi kroz aktivnu reakciju, povećavajući učinak vlaženja površine zavara, tako da rastopljeni lem može dobro navlažiti površinu zavara; treća funkcija je da dodatno ispari rastvarač u fluksu. Zbog važnosti faze očuvanja topline, vrijeme i temperatura očuvanja topline moraju biti dobro kontrolirani, ne samo da bi se osiguralo da fluks može dobro očistiti površinu lemljenja, već i da se osigura da se fluks ne potroši u potpunosti prije nego što dođe do povratnog toka. i može se aktivirati tokom faze reflow. Za sprječavanje ponovne oksidacije.

3. Faza povratne zone

PCBA ploča se zagrijava do zone topljenja kako bi se otopila pasta za lemljenje. Ploča dostiže najvišu temperaturu, obično 230 stepeni -245 stepena, što se naziva faza reflow. Vrijeme iznad linije likvidusa je općenito 30-60 sekundi. Tokom faze reflow, temperatura nastavlja da raste preko linije reflow, pasta za lemljenje se topi i dolazi do reakcije vlaženja, a sloj intermetalnog jedinjenja počinje da se formira, koji na kraju dostiže vršnu temperaturu. Vrhunska temperatura u zoni reflow je određena hemijskim sastavom paste za lemljenje, karakteristikama komponenti i PCB materijala. Ako je vršna temperatura u području povratnog toka previsoka, ploča može biti izgorjela ili spržena; ako je vršna temperatura preniska, spojevi za lemljenje će izgledati sivi i zrnasti. 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 izazove oštećenje, promjenu boje ili spaljivanje komponenti ili ploča. Područje reflow također treba uzeti u obzir da rastući nagib temperature ne bi trebao izlagati komponente termičkom šoku. Vrijeme ponovnog toka treba biti što je moguće kraće, a da se osigura dobro lemljenje komponenti. Općenito, 30-60s je najbolji. Previše dugo vrijeme očvršćavanja i visoka temperatura će oštetiti komponente na koje temperatura lako utiče, a također će uzrokovati da IMC sloj intermetalne smjese bude predebeo, čineći lemne spojeve vrlo krhkim i smanjujući otpornost lemnih spojeva na zamor.

4. Stupanj zone hlađenja

Proces pada temperature naziva se faza hlađenja, a brzina hlađenja je 3-5 stepen/s. Važnost faze hlađenja se često zanemaruje. Dobar proces hlađenja takođe igra ključnu ulogu u konačnom rezultatu zavara. Brže brzine hlađenja mogu poboljšati mikrostrukturu lemnih 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 defekte i poboljšati pouzdanost bez negativnog utjecaja na komponente. Međutim, prebrza brzina hlađenja također će uzrokovati utjecaj na komponente, uzrokujući koncentraciju naprezanja, uzrokujući da spojevi za lemljenje proizvoda prerano pokvare tokom upotrebe. Stoga lemljenje povratnim tokom mora osigurati dobru krivu hlađenja.

Više o Tecoo SMT znanju:
Glavna funkcija dodavanja dušika (N2) na SMT lemljenje povratnim tokom