Återflödeslödning är ett avgörande steg i SMT-processen.Temperaturprofilen i samband med återflöde är en viktig parameter att kontrollera för att säkerställa korrekt anslutning av delar.Parametrarna för vissa komponenter kommer också direkt att påverka den temperaturprofil som väljs för det steget i processen.
På en dubbelspårig transportör passerar skivor med nyplacerade komponenter genom de varma och kalla zonerna i återflödesugnen.Dessa steg är utformade för att exakt kontrollera smältningen och kylningen av lodet för att fylla lödfogarna.De huvudsakliga temperaturförändringarna associerade med återflödesprofilen kan delas in i fyra faser/regioner (listade nedan och illustreras nedan):
1. Värm upp
2. Konstant uppvärmning
3. Hög temperatur
4. Kylning
1. Förvärmningszon
Syftet med förvärmningszonen är att förånga lösningsmedlen med låg smältpunkt i lödpastan.Huvudkomponenterna i flussmedel i lödpasta inkluderar hartser, aktivatorer, viskositetsmodifierare och lösningsmedel.Lösningsmedlets roll är huvudsakligen som bärare för hartset, med den ytterligare funktionen att säkerställa tillräcklig lagring av lödpastan.Förvärmningszonen behöver förånga lösningsmedlet, men den temperaturstigande lutningen måste kontrolleras.För höga uppvärmningshastigheter kan termiskt belasta komponenten, vilket kan skada komponenten eller minska dess prestanda/livslängd.En annan bieffekt av för hög uppvärmningshastighet är att lödpastan kan kollapsa och orsaka kortslutningar.Detta gäller särskilt för lödpastor med högt flussmedelsinnehåll.
2. Konstant temperaturzon
Inställningen av den konstanta temperaturzonen styrs huvudsakligen inom parametrarna för lödpastaleverantören och kretskortets värmekapacitet.Detta steg har två funktioner.Det första är att uppnå en enhetlig temperatur för hela PCB-kortet.Detta hjälper till att minska effekterna av termisk spänning i återflödesområdet och begränsar andra löddefekter som t.ex. större komponentlyft.En annan viktig effekt av detta steg är att flussmedlet i lödpastan börjar reagera aggressivt, vilket ökar svetsytans vätbarhet (och ytenergi).Detta säkerställer att det smälta lodet väter lödytan väl.På grund av vikten av denna del av processen måste blötläggningstid och temperatur kontrolleras väl för att säkerställa att flussmedlet rengör lödytorna helt och att flussmedlet inte är helt förbrukat innan det når återflödeslödningsprocessen.Det är nödvändigt att behålla flussmedlet under återflödesfasen eftersom det underlättar lödvätningsprocessen och förhindrar återoxidation av den lödda ytan.
3. Hög temperaturzon:
Högtemperaturzonen är där den fullständiga smält- och vätningsreaktionen äger rum där det intermetalliska skiktet börjar bildas.Efter att ha nått maxtemperaturen (över 217°C) börjar temperaturen sjunka och faller under returlinjen, varefter lodet stelnar.Denna del av processen måste också kontrolleras noggrant så att temperaturramperna upp och ner inte utsätter delen för termisk chock.Den maximala temperaturen i återflödesområdet bestäms av temperaturmotståndet hos temperaturkänsliga komponenter på kretskortet.Tiden i högtemperaturzonen bör vara så kort som möjligt för att säkerställa att komponenterna svetsar väl, men inte så lång att det intermetalliska lagret blir tjockare.Den idealiska tiden i denna zon är vanligtvis 30-60 sekunder.
4. Kylzon:
Som en del av den övergripande reflowlödningsprocessen förbises ofta vikten av kylzoner.En bra kylningsprocess spelar också en nyckelroll för slutresultatet av svetsen.En bra lödfog ska vara ljus och platt.Om kyleffekten inte är bra uppstår många problem, såsom komponenthöjning, mörka lödfogar, ojämna lödfogsytor och förtjockning av det intermetalliska blandningsskiktet.Därför måste återflödeslödning ge en bra kylprofil, varken för snabbt eller för långsamt.För långsamt och du får några av de tidigare nämnda dåliga kylproblemen.För snabb nedkylning kan orsaka termisk chock på komponenterna.
Sammantaget kan vikten av SMT-återflödessteget inte underskattas.Processen måste skötas väl för bra resultat.
Posttid: 30 maj 2023