Technologie PCBA - Courbe de température de reflux d'usine SMT

Les caractéristiques de la pâte à souder déterminent les caractéristiques essentielles du profil de température de reflux. En raison de la composition chimique différente de la poudre de soudure d'alliage et du flux, différentes pâtes à souder ont des exigences différentes pour les courbes de température et de température de reflux en raison de leurs variations chimiques. De manière générale, les fournisseurs de pâte à souder peuvent fournir des courbes de reflux de référence sur la base desquelles l'utilisateur peut optimiser en fonction des caractéristiques de son produit. On présente deux courbes typiques de température de reflux en prenant comme example une pâte à souder sans plomb sn96.3 ag3.2cu0.5 ayant un point de fusion de 217°c.

Courbe de température conventionnelle

La courbe de température traditionnelle est divisée en quatre phases principales: zone de préchauffage, zone d'isolation, zone de reflux et zone de refroidissement. Cette distribution de température a un temps d'isolation pendant le chauffage, de sorte que la température de surface du SMA est relativement uniforme, même si la taille et l'assemblage des éléments PCB ne sont pas uniformes, la température de surface du SMA reste relativement uniforme lorsque la densité est relativement importante. Une telle courbe de température est donc nécessaire lorsque les dimensions des éléments sur le PCB ne sont pas homogènes et que la densité d'assemblage est relativement élevée.

(1) phase d'échauffement.

La température de reflux PCB est chauffée à 150 avec une vitesse de chauffage inférieure à 2 T / s, appelée préchauffage. Le but de la phase de préchauffage est de volatiliser le solvant à bas point de fusion dans la pâte à souder. Les principaux composants du flux dans la pâte à souder comprennent la colophane, les activateurs, les améliorateurs de viscosité et les solvants. Le rôle du solvant est principalement de servir de support à la colophane, garantissant le temps de stockage de la pâte à souder. La phase de préchauffage nécessite une trop grande volatilisation du solvant, mais la vitesse de chauffage doit être contrôlée. Des vitesses de chauffage trop élevées peuvent provoquer des chocs thermiques de contraintes sur les composants, endommager les composants ou réduire les performances et la durée de vie des composants, ces derniers présentant des risques plus importants. Une autre raison est que le taux de chauffage trop élevé peut provoquer l'effondrement de la pâte à souder, créant un risque de court - circuit, le taux de chauffage trop élevé peut provoquer l'évaporation trop rapide du solvant, facilement éclabousser les pièces métalliques, provoquant des billes d'étain.

(2) phase d'isolation thermique.

L'ensemble de la carte est chauffé lentement à 170 ° C, ce qui permet à la carte d'atteindre une température uniforme, ce qui est connu sous le nom de phase de trempage ou d'équilibrage. Le temps est généralement de 70 ~ 120 secondes. À ce stade, la température augmente lentement. La configuration de la phase d'isolation doit se référer principalement aux recommandations du fournisseur de pâte à souder et à la capacité thermique de la carte PCB. La phase d'isolation a trois fonctions. L'un est d'amener l'ensemble du substrat PCB à une température uniforme, réduisant l'impact des contraintes thermiques dans la zone de reflux, ainsi que d'autres défauts de soudage tels que le levage d'éléments, etc.; L'autre est que le flux dans la pâte à souder commence à s'activer. Cette réaction augmente la mouillabilité de la surface de la soudure, de sorte que la soudure fondue peut bien mouiller la surface de la soudure. Trois est le solvant dans le flux de volatilisation supplémentaire. En raison de l'importance de la phase d'isolation, la durée et la température de l'isolation doivent être contrôlées efficacement. Il faut s'assurer que le flux nettoie bien la surface de soudage, mais aussi qu'il ne soit pas complètement consommé avant d'atteindre le reflux, ce qui peut éviter qu'il ne se produise pendant la phase de reflux. Le rôle de la réoxydation.

Traitement de la carte mère PCBA

Phase de reflux. Chauffer la carte à la zone de fusion pour faire fondre la pâte à souder, la carte atteint la température maximale, généralement 230 ~ 245 aucune, appelée phase de reflux (reflux).0 le temps au - dessus de la ligne de phase liquide est généralement de 30 ~ 60, de sorte que la température de la phase de reflux continue d'augmenter et de traverser la ligne de soudure de reflux, la pâte à souder fond et la réaction de mouillage se produit, la couche de composé Intermétallique commence à se former, finalement atteindre la température maximale. La température maximale de la phase de reflux est déterminée par la composition chimique de la pâte à souder, les caractéristiques de l'assemblage et le matériau du PCB. Si la température de crête de la phase de reflux est trop élevée, la carte peut être brûlée ou brûlée; Si la température de pointe est trop basse, les points de soudure apparaissent sombres et granuleux. La température de crête de cette zone de température doit donc être suffisamment élevée pour que le flux soit suffisamment efficace et présente une bonne mouillabilité, mais pas suffisamment élevée pour provoquer des dommages, une décoloration ou un grillage de l'assemblage ou de la carte. Pendant la phase de reflux, la pente de montée en température doit être prise en compte et l'ensemble ne doit pas subir de choc thermique. Le temps de reflux doit être aussi court que possible, généralement 30 ~ 60s est optimal sous réserve de garantir une bonne soudure des composants. Des temps de reflux trop longs et des températures trop élevées peuvent endommager les composants sensibles à la température et entraîner une surépaisseur de la couche de composé Intermétallique, rendant le point de soudure très fragile et réduisant la résistance à la fatigue du point de soudure.

Phase de refroidissement. Le processus de refroidissement est appelé phase de refroidissement, le taux de refroidissement est de 3 ~ 5. L'importance de la phase de refroidissement est souvent négligée. Un bon processus de refroidissement joue également un rôle clé dans le résultat final de la soudure. Une vitesse de refroidissement plus rapide peut affiner la microstructure des points de soudure, modifier la morphologie et la distribution des composés intermétalliques et améliorer les propriétés mécaniques des alliages de soudure. Pour le soudage sans plomb dans la production réelle, l'augmentation de la vitesse de refroidissement peut souvent réduire les défauts et améliorer la fiabilité sans affecter les composants. Cependant, des vitesses de refroidissement trop rapides peuvent provoquer des chocs et des concentrations de contraintes sur les assemblages et entraîner une défaillance prématurée des points de soudure du produit lors de son utilisation. Le soudage par retour doit donc fournir une bonne courbe de refroidissement.

Courbe de température Pentium

La courbe de température de retour en forme de tente est divisée en principales étapes de la zone de chauffage, de la zone de préchauffage, de la zone de chauffage rapide, de la zone de recyclage et de la zone de refroidissement. Lorsque cette courbe de température est utilisée, la vitesse de chauffage du SMA de la température ambiante à la température de crête est sensiblement la même, la contrainte thermique sur le SMA étant moindre; Mais lorsque l'assemblage à souder sur le PCB n'est pas homogène, la température de surface du SMA n'est pas suffisamment homogène; La température de soudage des pièces de grande qualité et hautement endothermiques ne peut pas répondre aux exigences. Une telle courbe de température est donc principalement adaptée aux cas où les dimensions des éléments sont relativement homogènes sur le PCB.