Requisiti di temperatura per la saldatura a riflusso SMT

La saldatura a riflusso SMT è un processo unico e importante nell'elaborazione delle patch. Le quattro principali zone di temperatura della saldatura a riflusso sono la zona di preriscaldamento, la zona a temperatura costante, la zona di riflusso e la zona di raffreddamento. Ogni fase di riscaldamento della zona di temperatura ha il suo importante significato.

1. Fase di preriscaldamento della zona

Il PCBA per l'elaborazione delle patch raggiunge la temperatura di riscaldamento del forno di riflusso di 150 gradi rispetto alla temperatura interna e la velocità di riscaldamento è inferiore a 2 gradi/s, che è chiamata fase di preriscaldamento. Lo scopo della fase di preriscaldamento è di far evaporare il solvente con punto di fusione più basso nella pasta saldante. I componenti principali del flusso nella pasta saldante includono colofonia, attivatori, miglioratori di viscosità e solventi. Il ruolo del solvente è principalmente quello di trasportatore di colofonia e di garantire il tempo di conservazione della pasta saldante. Durante la fase di preriscaldamento, il solvente in eccesso deve essere evaporato, ma la velocità di riscaldamento deve essere controllata. Una velocità di riscaldamento troppo elevata causerà un impatto di stress termico sui componenti, danneggiandoli o riducendone le prestazioni e la durata. Quest'ultima è più dannosa perché i prodotti sono già stati consegnati ai clienti. Un altro motivo è che una velocità di riscaldamento troppo elevata causerà il collasso della pasta saldante, con conseguente rischio di cortocircuito, mentre una velocità di riscaldamento troppo elevata causerà l'evaporazione troppo rapida del solvente, con conseguente facile fuoriuscita di componenti metallici e formazione di perle di stagno.

2. Fase della zona a temperatura costante

L'intera scheda PCBA viene riscaldata lentamente a 170 gradi per far sì che il circuito raggiunga una temperatura uniforme, che è chiamata fase di temperatura costante (immersione o equilibrio). Il tempo è generalmente di 70-120 s. In questa fase, la temperatura aumenta lentamente. L'impostazione della fase di temperatura costante dovrebbe fare riferimento principalmente alle raccomandazioni del fornitore di pasta saldante e alla capacità termica della scheda PCBA. La fase di temperatura costante ha tre funzioni. Una è quella di far sì che l'intera PCBA raggiunga una temperatura uniforme e ridurre l'impatto dello stress termico che entra nell'area di riflusso, così come altri difetti di saldatura come la deformazione dei componenti, la saldatura a freddo di alcuni componenti di grandi volumi, ecc.; l'altra funzione importante è Cioè, il flusso nella pasta saldante inizia a subire una reazione attiva, aumentando le prestazioni di bagnatura della superficie della saldatura, in modo che la saldatura fusa possa bagnare bene la superficie della saldatura; la terza funzione è quella di volatilizzare ulteriormente il solvente nel flusso. Data l'importanza della fase di conservazione del calore, il tempo e la temperatura di conservazione del calore devono essere ben controllati, non solo per garantire che il flusso possa pulire bene la superficie di saldatura, ma anche per garantire che il flusso non venga completamente consumato prima di raggiungere la fase di riflusso e possa essere attivato durante la fase di riflusso. Per prevenire la riossidazione.

3. Fase di ritorno

La scheda PCBA viene riscaldata fino alla zona di fusione per fondere la pasta saldante. La scheda raggiunge la temperatura più alta, solitamente 230 gradi -245 gradi, che è chiamata fase di riflusso. Il tempo sopra la linea di liquidus è generalmente di 30-60 secondi. Durante la fase di riflusso, la temperatura continua a salire lungo la linea di riflusso, la pasta saldante si scioglie e si verifica una reazione di bagnatura e inizia a formarsi uno strato di composto intermetallico, raggiungendo infine la temperatura di picco. La temperatura di picco nella zona di riflusso è determinata dalla composizione chimica della pasta saldante, dalle caratteristiche dei componenti e dal materiale del PCB. Se la temperatura di picco nell'area di riflusso è troppo alta, il circuito stampato potrebbe bruciarsi o bruciarsi; se la temperatura di picco è troppo bassa, i giunti di saldatura appariranno grigi e granulosi. Pertanto, la temperatura di picco in questa zona di temperatura dovrebbe essere sufficientemente alta da consentire al flusso di funzionare completamente e avere una buona bagnabilità, ma non dovrebbe essere sufficientemente alta da causare danni, scolorimento o bruciature di componenti o circuiti stampati. L'area di riflusso dovrebbe anche considerare che la pendenza crescente della temperatura non dovrebbe sottoporre i componenti a shock termico. Il tempo di riflusso dovrebbe essere il più breve possibile, garantendo al contempo una buona saldatura dei componenti. In genere, 30-60s è il migliore. Un tempo di riflusso eccessivamente lungo e una temperatura elevata danneggeranno i componenti che sono facilmente influenzati dalla temperatura e causeranno anche uno strato di composto intermetallico IMC troppo spesso, rendendo i giunti di saldatura molto fragili e riducendo la resistenza alla fatica dei giunti di saldatura.

4. Fase di raffreddamento della zona

Il processo di abbassamento della temperatura è chiamato fase di raffreddamento e la velocità di raffreddamento è di 3-5 gradi/s. L'importanza della fase di raffreddamento è spesso trascurata. Un buon processo di raffreddamento svolge anche un ruolo chiave nel risultato finale della saldatura. Velocità di raffreddamento più rapide possono affinare 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, aumentare la velocità di raffreddamento può solitamente ridurre i difetti e migliorare l'affidabilità senza influire negativamente sui componenti. Tuttavia, una velocità di raffreddamento troppo rapida avrà anche un impatto sui componenti, causando una concentrazione di stress, causando il guasto prematuro dei giunti di saldatura del prodotto durante l'uso. Pertanto, la saldatura a riflusso deve fornire una buona curva di raffreddamento.

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