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Tecnología PCBA

Tecnología PCBA - Curva de temperatura de retorno de la planta SMT

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Tecnología PCBA - Curva de temperatura de retorno de la planta SMT

Curva de temperatura de retorno de la planta SMT

2021-11-11
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Author:Will

Las características de la pasta de soldadura determinan las características básicas de la distribución de la temperatura de retorno. Debido a la composición química diferente del polvo y flujo de soldadura de aleación, diferentes pastas de soldadura tienen diferentes requisitos para la curva de temperatura y temperatura de retorno debido a sus cambios químicos. Por lo general, los proveedores de pasta de soldadura pueden proporcionar curvas de retorno de referencia, sobre las que los usuarios pueden optimizar de acuerdo con sus características del producto. Tomando como ejemplo la pasta de soldadura sin plomo sn96.3 ag3.2cu0.5 con un punto de fusión de 217 ° c, se introdujeron dos curvas típicas de temperatura de retorno.

Curva de temperatura convencional

La curva de temperatura tradicional se divide en cuatro etapas principales: zona de precalentamiento, zona de aislamiento térmico, zona de retorno y zona de enfriamiento. Esta temperatura se distribuye durante el proceso de calentamiento con un tiempo de aislamiento térmico, por lo que la temperatura superficial de la SMA es relativamente uniforme, incluso si el tamaño y el montaje de los componentes de PCB son desiguales, cuando la densidad es relativamente grande, la temperatura superficial de la SMA sigue siendo relativamente uniforme. Por lo tanto, esta curva de temperatura es necesaria cuando el tamaño de los componentes en el PCB es desigual y la densidad de montaje es relativamente alta.


(1) etapa de calentamiento.

La temperatura de retorno del PCB se calienta a 150, y la velocidad de calentamiento es inferior a 2 t / s, lo que se llama precalentamiento. El objetivo de la fase de precalentamiento es volatilizar el disolvente de bajo punto de fusión en la pasta de soldadura. Los principales componentes del flujo en la pasta de soldadura incluyen rosina, activación, modificador de viscosidad y disolvente. El papel del disolvente es principalmente como portador de Rosina para garantizar el tiempo de almacenamiento de la pasta de soldadura. La fase de precalentamiento requiere demasiados disolventes volátiles, pero la velocidad de calentamiento debe controlarse. Una tasa de calentamiento demasiado alta puede causar un impacto de tensión térmica en el componente, dañar el componente o reducir el rendimiento y la vida útil del componente, que es más dañino. Otra razón es que una tasa de calentamiento demasiado alta puede causar el colapso de la pasta de soldadura y el riesgo de cortocircuito. una tasa de calentamiento demasiado alta puede causar que el disolvente se evapore demasiado rápido y es fácil salpicar piezas metálicas, causando cuentas de Estaño.


(2) etapa de aislamiento térmico.

Calentar lentamente toda la placa de circuito a 170 ° C para que la placa de circuito alcance una temperatura uniforme se llama etapa de inmersión o equilibrio. El tiempo es generalmente de 70 a 120 segundos. en esta etapa, la temperatura aumenta lentamente. La configuración de la fase de aislamiento térmico debe referirse principalmente a las recomendaciones del proveedor de pasta de soldadura y la capacidad térmica de la placa de pcb. La etapa de aislamiento térmico tiene tres funciones. El primero es lograr una temperatura uniforme en todo el sustrato de pcb, reducir el impacto de la tensión térmica que entra en la zona de retorno, así como otros defectos de soldadura, como el levantamiento de componentes, etc.; El otro es que el flujo en la pasta de soldadura comienza a activarse. Esta reacción aumenta la humectabilidad de la superficie de la soldadura, por lo que la soldadura fundida puede humedecer bien la superficie de la soldadura. El tercero es volatilizar aún más el disolvente en el flujo. Debido a la importancia de la etapa de aislamiento térmico, el tiempo y la temperatura de aislamiento térmico deben controlarse efectivamente. Debe asegurarse de que el flujo pueda limpiar bien la superficie de soldadura, pero también de que el flujo no se consuma completamente antes de llegar al retorno, lo que puede evitar que ocurra durante la fase de retorno. El efecto de la reoxidación.

Placa de circuito

Procesamiento pcba de la placa base

Etapa de retorno. Calentar la placa de circuito a la zona de fusión para derretir la pasta de soldadura, la placa de circuito alcanza la temperatura máxima, generalmente de 230 a 245 nada, llamada etapa de retorno (reflow). 0 el tiempo por encima de la línea de fase líquida es generalmente de 30 a 60, por lo que la temperatura en la etapa de retorno continúa aumentando y cruza la línea de retorno, la pasta de soldadura se derrite y se produce una reacción de humectación, y la capa compuesta intermetálica comienza a formarse y finalmente alcanza la temperatura máxima. La temperatura máxima en la fase de retorno está determinada por la composición química de la pasta de soldadura, las características del componente y el material de pcb. Si la temperatura máxima en la etapa de retorno es demasiado alta, la placa de circuito puede quemarse o quemarse; Si la temperatura máxima es demasiado baja, las juntas de soldadura aparecerán oscuras y granuladas. Por lo tanto, la temperatura máxima en esta zona de temperatura debe ser lo suficientemente alta como para que el flujo sea plenamente eficaz y tenga una buena humectabilidad, pero no lo suficientemente alta como para causar daños, decoloración o quemadura en el componente o placa de circuito. En la fase de retorno, se debe considerar la pendiente de aumento de temperatura y el componente no debe verse afectado por el calor. El tiempo de retorno debe ser lo más corto posible, bajo la premisa de garantizar una buena soldadura de los componentes, generalmente de 30 a 60 s es el mejor. El tiempo de retorno demasiado largo y la temperatura demasiado alta pueden dañar los componentes vulnerables a la temperatura, y también pueden causar una capa de compuesto intermetálico demasiado gruesa, lo que hace que la soldadura sea muy frágil y reduce la resistencia a la fatiga de la soldadura.


Fase de enfriamiento. El proceso de enfriamiento se llama etapa de enfriamiento, y la tasa de enfriamiento es de 3 a 5. La importancia de la etapa de enfriamiento a menudo se ignora. Un buen proceso de enfriamiento también juega un papel clave en el resultado final de la soldadura. Una velocidad de enfriamiento más rápida puede refinar la microestructura de las juntas de soldadura, cambiar la morfología y distribución de los compuestos intermetálicos y mejorar las propiedades mecánicas de las aleaciones de soldadura. Para la soldadura sin plomo en la producción real, aumentar la velocidad de enfriamiento generalmente puede reducir los defectos y mejorar la fiabilidad sin afectar a los componentes. Sin embargo, una velocidad de enfriamiento demasiado rápida puede causar impacto y concentración de esfuerzo en el componente y causar que las juntas de soldadura del producto fallen prematuramente durante su uso. Por lo tanto, la soldadura de retorno debe proporcionar una buena curva de enfriamiento.


Curva de temperatura galopante

La curva de temperatura de retorno en forma de carpa se divide en las principales etapas de la zona de calentamiento, la zona de precalentamiento, la zona de calentamiento rápido, la zona de reciclaje y la zona de enfriamiento. Cuando se utiliza esta curva de temperatura, la velocidad de calentamiento de la SMA desde la temperatura ambiente hasta la temperatura máxima es básicamente la misma, y el estrés térmico en la SMA es menor; Sin embargo, cuando los componentes a soldar en el PCB no son uniformes, la temperatura superficial de la SMA no es lo suficientemente uniforme; La temperatura de soldadura de las piezas de alta calidad y alta absorción de calor no puede cumplir con los requisitos. Por lo tanto, esta curva de temperatura es principalmente adecuada para situaciones en las que el tamaño de los componentes en el PCB es relativamente uniforme.