Requisitos de temperatura para soldagem por refluxo SMT
May 16, 2024
A soldagem por refluxo SMT é um processo único e importante no processamento de patch. As quatro principais zonas de temperatura da soldagem por refluxo são zona de pré-aquecimento, zona de temperatura constante, zona de refluxo e zona de resfriamento. Cada estágio de aquecimento da zona de temperatura tem seu próprio significado importante.
1. Estágio de zona de pré-aquecimento
O PCBA para processamento de patch atinge a temperatura de aquecimento do forno de refluxo de 150 graus da temperatura interna, e a taxa de aquecimento é inferior a 2 graus/s, que é chamada de estágio de pré-aquecimento. O objetivo do estágio de pré-aquecimento é evaporar o solvente de ponto de fusão mais baixo na pasta de solda. Os principais componentes do fluxo na pasta de solda incluem resina, ativadores, melhoradores de viscosidade e solventes. O papel do solvente é principalmente como um transportador de resina e para garantir o tempo de armazenamento da pasta de solda. Durante o estágio de pré-aquecimento, o excesso de solvente precisa ser evaporado, mas a taxa de aquecimento deve ser controlada. Uma taxa de aquecimento muito alta causará impacto de estresse térmico nos componentes, danificando os componentes ou reduzindo o desempenho e a vida útil dos componentes. Este último é mais prejudicial porque os produtos já foram entregues aos clientes. Outra razão é que uma taxa de aquecimento muito alta fará com que a pasta de solda entre em colapso, causando o risco de curto-circuito, e uma taxa de aquecimento muito alta fará com que o solvente evapore muito rapidamente, o que pode facilmente fazer com que os componentes de metal respinguem e apareçam contas de estanho.
2. Estágio de zona de temperatura constante
Toda a placa PCBA é aquecida lentamente a 170 graus para fazer a placa de circuito atingir uma temperatura uniforme, que é chamada de estágio de temperatura constante (imersão ou equilíbrio). O tempo é geralmente 70-120s. Neste estágio, a temperatura sobe lentamente. A configuração do estágio de temperatura constante deve se referir principalmente às recomendações do fornecedor da pasta de solda e à capacidade de calor da placa PCBA. O estágio de temperatura constante tem três funções. Uma é fazer com que todo o PCBA atinja uma temperatura uniforme e reduzir o impacto do estresse térmico que entra na área de refluxo, bem como outros defeitos de soldagem, como empenamento de componentes, soldagem a frio de alguns componentes de grande volume, etc.; a outra função importante é Ou seja, o fluxo na pasta de solda começa a sofrer uma reação ativa, aumentando o desempenho de umedecimento da superfície da soldagem, de modo que a solda derretida possa molhar bem a superfície da soldagem; a terceira função é volatilizar ainda mais o solvente no fluxo. Devido à importância do estágio de preservação de calor, o tempo de preservação de calor e a temperatura devem ser bem controlados, não apenas para garantir que o fluxo possa limpar bem a superfície de solda, mas também para garantir que o fluxo não seja completamente consumido antes de atingir o estágio de refluxo, e pode ser ativado durante o estágio de refluxo. Para evitar a reoxidação.
3. Estágio de zona de retorno
A placa PCBA é aquecida na zona de fusão para derreter a pasta de solda. A placa atinge a temperatura mais alta, geralmente 230 graus -245 graus, que é chamada de estágio de refluxo. O tempo acima da linha liquidus é geralmente 30-60 segundos. Durante o estágio de refluxo, a temperatura continua a subir pela linha de refluxo, a pasta de solda derrete e ocorre uma reação de molhagem, e uma camada de composto intermetálico começa a se formar, eventualmente atingindo a temperatura de pico. A temperatura de pico na zona de refluxo é determinada pela composição química da pasta de solda, pelas características dos componentes e pelo material do PCB. Se a temperatura de pico na área de refluxo for muito alta, a placa de circuito pode ser queimada ou chamuscada; se a temperatura de pico for muito baixa, as juntas de solda parecerão cinza e granuladas. Portanto, a temperatura de pico nesta zona de temperatura deve ser alta o suficiente para permitir que o fluxo funcione totalmente e tenha boa molhabilidade, mas não deve ser alta o suficiente para causar danos, descoloração ou chamuscamento de componentes ou placas de circuito. A área de refluxo também deve considerar que a inclinação crescente da temperatura não deve sujeitar os componentes a choque térmico. O tempo de refluxo deve ser o mais curto possível, garantindo uma boa soldagem dos componentes. Geralmente, 30-60s é o melhor. Tempo de refluxo excessivamente longo e alta temperatura danificarão componentes que são facilmente afetados pela temperatura e também farão com que a camada IMC do composto intermetálico fique muito espessa, tornando as juntas de solda muito quebradiças e reduzindo a resistência à fadiga das juntas de solda.
4. Estágio da zona de resfriamento
O processo de queda de temperatura é chamado de estágio de resfriamento, e a taxa de resfriamento é de 3-5 graus/s. A importância da fase de resfriamento é frequentemente esquecida. Um bom processo de resfriamento também desempenha um papel fundamental no resultado final da solda. Taxas de resfriamento mais rápidas podem refinar a microestrutura das juntas de solda. Alterar a morfologia e a distribuição de compostos intermetálicos e melhorar as propriedades mecânicas das ligas de solda. Para soldagem sem chumbo na produção real, aumentar a taxa de resfriamento geralmente pode reduzir defeitos e melhorar a confiabilidade sem afetar adversamente os componentes. No entanto, uma taxa de resfriamento muito rápida também causará impacto nos componentes, causando concentração de tensão, fazendo com que as juntas de solda do produto falhem prematuramente durante o uso. Portanto, a soldagem por refluxo deve fornecer uma boa curva de resfriamento.
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