SMT-reflow-juottamisen lämpötilavaatimukset

SMT-reflow-juotto on ainutlaatuinen ja tärkeä prosessi patch-käsittelyssä. Reflow-juottamisen neljä päälämpötila-aluetta ovat esilämmitysvyöhyke, vakiolämpötilavyöhyke, palautusvyöhyke ja jäähdytysvyöhyke. Jokaisella lämpötilavyöhykkeen lämmitysvaiheella on oma tärkeä merkityksensä.

1. Esilämmitysalueen vaihe

Patch-käsittelyyn tarkoitettu PCBA saavuttaa reflow-uunin lämmityslämpötilan 150 astetta sisälämpötilasta, ja lämmitysnopeus on alle 2 astetta/s, jota kutsutaan esilämmitysvaiheeksi. Esikuumennusvaiheen tarkoituksena on haihduttaa juotospastassa oleva alemman sulamispisteen liuotin. Juotospastan juoksutteen pääkomponentteja ovat hartsi, aktivaattorit, viskositeetin parantajat ja liuottimet. Liuottimen rooli on pääasiassa hartsin kantajana ja juotospastan säilyvyyden varmistajana. Esilämmitysvaiheen aikana ylimääräinen liuotin on haihdutettava, mutta kuumennusnopeutta on säädettävä. Liian korkea kuumennusnopeus aiheuttaa lämpörasituksen vaikutuksen komponentteihin, vaurioittaen komponentteja tai lyhentää niiden suorituskykyä ja käyttöikää. Jälkimmäinen on haitallisempaa, koska tuotteet on jo toimitettu asiakkaille. Toinen syy on se, että liian korkea kuumennusnopeus aiheuttaa juotospastan romahtamisen, mikä aiheuttaa oikosulun riskin, ja liian korkea kuumennusnopeus saa liuottimen haihtumaan liian nopeasti, mikä voi helposti aiheuttaa metalliosien roiskumista ja tinaamista. helmiä ilmestymään.

2. Vakiolämpötilavyöhykevaihe

Koko PCBA-levy kuumennetaan hitaasti 170 asteeseen, jotta piirilevy saavuttaa tasaisen lämpötilan, jota kutsutaan vakiolämpötilan (liotus tai tasapaino) vaiheeksi. Aika on yleensä 70-120s. Tässä vaiheessa lämpötila nousee hitaasti. Vakiolämpötila-asteen asettamisessa tulee ensisijaisesti huomioida juotospastan toimittajan suositukset ja PCBA-levyn lämpökapasiteetti. Vakiolämpötila-asteella on kolme toimintoa. Yksi on saada koko PCBA saavuttamaan tasainen lämpötila ja vähentämään palautusalueelle tulevaa lämpöjännitystä sekä muita hitsausvirheitä, kuten komponenttien vääntymistä, joidenkin suurten komponenttien kylmähitsausta jne.; toinen tärkeä tehtävä on Eli juotospastassa oleva juoksute alkaa käydä läpi aktiivisen reaktion, mikä lisää hitsin pinnan kostutuskykyä, jotta sula juote voi hyvin kastella hitsin pinnan; kolmas tehtävä on haihduttaa edelleen juoksutteen liuotinta. Lämmön säilytysvaiheen tärkeydestä johtuen lämmön säilytysaikaa ja lämpötilaa on säädettävä hyvin, ei vain sen varmistamiseksi, että juoksutusaine voi puhdistaa juotospinnan hyvin, vaan myös sen varmistamiseksi, että juokstetta ei kuluteta kokonaan ennen kuin se saavuttaa takaisinvirtauksen. vaiheessa, ja se voidaan aktivoida uudelleenvirtausvaiheen aikana. Uudelleen hapettumisen estämiseksi.

3. Paluualueen vaihe

PCBA-levy kuumennetaan sulatusalueelle juotospastan sulattamiseksi. Levy saavuttaa korkeimman lämpötilan, yleensä 230 astetta -245 astetta, jota kutsutaan uudelleenvirtausvaiheeksi. Likvidusviivan yläpuolella oleva aika on yleensä 30-60 sekuntia. Palautusvaiheen aikana lämpötila jatkaa nousuaan takaisinvirtauslinjan poikki, juotospasta sulaa ja tapahtuu kostutusreaktio ja alkaa muodostua metallien välinen yhdistekerros, joka lopulta saavuttaa huippulämpötilan. Palautusvyöhykkeen huippulämpötila määräytyy juotospastan kemiallisen koostumuksen, komponenttien ja PCB-materiaalin ominaisuuksien perusteella. Jos huippulämpötila palautusalueella on liian korkea, piirilevy saattaa palaa tai palaa; jos huippulämpötila on liian alhainen, juotosliitokset näyttävät harmailta ja rakeisilta. Tämän vuoksi tämän lämpötilavyöhykkeen huippulämpötilan tulisi olla riittävän korkea, jotta juoksute voi toimia täysin ja sillä on hyvä kostuvuus, mutta sen ei pitäisi olla tarpeeksi korkea aiheuttamaan komponenttien tai piirilevyjen vaurioita, värjäytymistä tai palamista. Reflow-alueella tulee myös huomioida, että lämpötilan nouseva kaltevuus ei saa altistaa komponentteja lämpöshoille. Uudelleenvirtausajan tulee olla mahdollisimman lyhyt varmistaen samalla komponenttien hyvä juotos. Yleensä 30-60 on paras. Liian pitkä uudelleenvirtausaika ja korkea lämpötila vaurioittavat komponentteja, joihin lämpötila helposti vaikuttaa, ja lisäksi intermetalliseos IMC-kerroksesta tulee liian paksu, mikä tekee juotosliitoksista erittäin hauraita ja vähentää juotosliitosten väsymiskestävyyttä.

4. Jäähdytysvyöhykevaihe

Lämpötilan laskuprosessia kutsutaan jäähdytysvaiheeksi, ja jäähtymisnopeus on 3-5 astetta/s. Jäähdytysvaiheen merkitys jää usein huomiotta. Hyvä jäähdytysprosessi on myös keskeinen osa hitsin lopputuloksesta. Nopeammat jäähdytysnopeudet voivat jalostaa juotosliitosten mikrorakennetta. Muuttaa metallien välisten yhdisteiden morfologiaa ja jakautumista sekä parantaa juotosseosten mekaanisia ominaisuuksia. Lyijyttömässä juotuksessa varsinaisessa tuotannossa jäähdytysnopeuden lisääminen voi yleensä vähentää vikoja ja parantaa luotettavuutta vaikuttamatta haitallisesti komponentteihin. Liian nopea jäähdytysnopeus vaikuttaa kuitenkin myös komponentteihin aiheuttaen jännityskeskittymiä, jolloin tuotteen juotosliitokset rikkoutuvat ennenaikaisesti käytön aikana. Siksi uudelleenvirtausjuottamisen on tarjottava hyvä jäähdytyskäyrä.

Lisää Tecoo SMT -tiedoista:
Typen (N2) lisäämisen päätoiminto SMT-reflow-juottamiseksi