Temperaturkrav för SMT-återflödeslödning

SMT återflödeslödning är en unik och viktig process vid patchbearbetning. De fyra huvudsakliga temperaturzonerna för återflödeslödning är förvärmningszon, konstant temperaturzon, återflödeszon och kylzon. Varje temperaturzonsuppvärmningssteg har sin egen viktiga betydelse.

1. Förvärmningszonsteg

PCBA för patchbearbetning når återflödesugnens uppvärmningstemperatur på 150 grader från inomhustemperaturen, och uppvärmningshastigheten är mindre än 2 grader /s, vilket kallas förvärmningssteget. Syftet med förvärmningssteget är att förånga lösningsmedlet med lägre smältpunkt i lödpastan. Huvudkomponenterna i flussmedel i lödpasta inkluderar kolofonium, aktivatorer, viskositetsförbättrare och lösningsmedel. Lösningsmedlets roll är främst som bärare av kolofonium och att säkerställa lagringstiden för lödpastan. Under förvärmningssteget måste överskott av lösningsmedel förångas, men uppvärmningshastigheten måste kontrolleras. För hög uppvärmningshastighet kommer att orsaka termisk stresspåverkan på komponenterna, skada komponenterna eller minska komponentens prestanda och livslängd. Det senare är mer skadligt eftersom produkterna redan har levererats till kunderna. En annan anledning är att en för hög uppvärmningshastighet gör att lödpastan kollapsar, vilket orsakar risk för kortslutning, och en för hög uppvärmningshastighet gör att lösningsmedlet avdunstar för snabbt, vilket lätt kan få metallkomponenter att stänka ut och förtenna. pärlor att dyka upp.

2. Konstant temperatur zonsteg

Hela PCBA-kortet värms långsamt upp till 170 grader för att få kretskortet att nå en enhetlig temperatur, vilket kallas konstant temperatur (blötläggning eller jämvikt). Tiden är vanligtvis 70-120s. I detta skede stiger temperaturen långsamt. Inställningen av konstanttemperatursteget bör huvudsakligen hänvisa till rekommendationerna från lödpastaleverantören och PCBA-kortets värmekapacitet. Konstanttemperatursteget har tre funktioner. En är att få hela PCBA att nå en enhetlig temperatur och minska den termiska spänningspåverkan som kommer in i återflödesområdet, såväl som andra svetsdefekter såsom komponentskevning, kallsvetsning av vissa komponenter med stora volymer, etc.; den andra viktiga funktionen är Det vill säga att flussmedlet i lödpastan börjar genomgå en aktiv reaktion, vilket ökar svetsytans vätningsprestanda, så att det smälta lodet väl kan väta svetsytans yta; den tredje funktionen är att ytterligare förånga lösningsmedlet i flussmedlet. På grund av vikten av värmekonserveringssteget måste värmekonserveringstiden och temperaturen kontrolleras väl, inte bara för att säkerställa att flussmedlet kan rengöra lödytan väl, utan också för att säkerställa att flussmedlet inte är helt förbrukat innan det når återflödet och kan aktiveras under återflödessteget. För att förhindra återoxidation.

3. Returzonsteg

PCBA-kortet värms upp till smältzonen för att smälta lödpastan. Kortet når den högsta temperaturen, vanligtvis 230 grader -245 grader, vilket kallas återflödessteget. Tiden ovanför likviduslinjen är vanligtvis 30-60 sekunder. Under återflödessteget fortsätter temperaturen att stiga över återflödeslinjen, lodpastan smälter och en vätningsreaktion inträffar, och ett intermetalliskt sammansatt skikt börjar bildas, som så småningom når topptemperaturen. Topptemperaturen i återflödeszonen bestäms av lödpastans kemiska sammansättning, komponenternas egenskaper och PCB-materialet. Om topptemperaturen i återflödesområdet är för hög kan kretskortet brännas eller brännas; om topptemperaturen är för låg kommer lödfogarna att se gråa och korniga ut. Därför bör topptemperaturen i denna temperaturzon vara tillräckligt hög för att tillåta flödet att fungera fullt ut och ha god vätbarhet, men den bör inte vara tillräckligt hög för att orsaka skador, missfärgning eller sveda på komponenter eller kretskort. Återflödesområdet bör också beakta att den stigande temperaturens lutning inte bör utsätta komponenterna för termisk chock. Återflödestiden bör vara så kort som möjligt samtidigt som man säkerställer en bra lödning av komponenterna. Generellt sett är 30-60s bäst. Alltför lång återflödestid och hög temperatur kommer att skada komponenter som lätt påverkas av temperaturen, och kommer också att göra att det intermetalliska IMC-skiktet blir för tjockt, vilket gör lödfogarna mycket spröda och minskar utmattningsmotståndet hos lödfogarna.

4. Kylzonsteg

Processen med temperaturfall kallas avkylningssteget och nedkylningshastigheten är 3-5 grader /s. Vikten av nedkylningsfasen förbises ofta. En bra avkylningsprocess spelar också en nyckelroll för det slutliga resultatet av svetsen. Snabbare kylningshastigheter kan förfina mikrostrukturen hos lödfogarna. Ändra morfologin och fördelningen av intermetalliska föreningar och förbättra de mekaniska egenskaperna hos lödlegeringar. För blyfri lödning i faktisk produktion kan en ökning av kylningshastigheten vanligtvis minska defekter och förbättra tillförlitligheten utan att påverka komponenterna negativt. Men en för hög kylningshastighet kommer också att orsaka inverkan på komponenter, vilket orsakar spänningskoncentration, vilket gör att lödfogarna på produkten går sönder i förtid under användning. Därför måste återflödeslödning ge en bra kylkurva.

Mer om Tecoo SMT-kunskap:
Huvudfunktionen för att lägga till kväve (N2) på SMT-återflödeslödningen