Technologie PCBA - Guide du processus de soudage par refusion des puces SMT

Afin d'améliorer le taux de passage des produits PCBA, en plus de réduire les défauts de point de soudure visibles à l'œil nu, il est également nécessaire de surmonter les défauts invisibles tels que le soudage par pointillés, la mauvaise résistance de liaison de l'interface de point de soudure, les grandes contraintes internes au point de soudure. Le procédé de soudage par reflux doit donc être réalisé dans des conditions contrôlées. Les exigences du procédé de soudage par retour sont les suivantes:

(1) selon la courbe de température de la pâte à souder utilisée et le cas particulier du PCB, en combinaison avec la théorie du soudage, définissez la courbe de température idéale pour le soudage à reflux et testez régulièrement la courbe de température en temps réel pour assurer la qualité et la stabilité du processus de soudage à reflux.

(2) le soudage doit être effectué selon la direction de soudage pour laquelle le PCB est conçu.

(3) pendant le processus de soudage, strictement empêcher la vibration de la bande transporteuse.

(4) Une fois le soudage terminé, l'effet de soudage de la première plaque imprimée doit être vérifié. Vérifiez si le soudage est suffisant, s'il y a des traces de fusion insuffisante de la pâte à souder, si la surface du point de soudure est lisse, si la forme du point de soudure est en forme de demi - cercle, la situation des billes de soudure et des résidus, du pontage et du soudage par pointillés, vérifiez également le changement de couleur de la surface du PCB, après le reflux, laissez le PCB un peu mais même changer de couleur, Et ajuster la courbe de température en fonction du résultat de la détection. La qualité de la soudure doit être vérifiée régulièrement tout au long du processus de production en série.

Le soudage par reflux consiste à concevoir une courbe de température qui fait monter et baisser la température du produit le long de la courbe conçue pour atteindre les objectifs de soudage et de solidification. Le profil de température est fonction de la température et du temps appliqués à la carte. Lorsqu'il est tracé à l'aide d'un plan cartésien, tout moment donné au cours du reflux représente la courbe formée par la température en un point particulier sur le PCB. Dans les assemblages de circuits imprimés utilisant des éléments montés en surface, une courbe de température de reflux optimisée est l'un des facteurs les plus importants pour obtenir des points de soudure de haute qualité.

1) Base de réglage de la courbe de température de reflux

(1) réglage selon la distribution de température de la pâte à souder. Il existe différentes courbes de température pour la pâte à souder avec différentes teneurs en métal, qui doivent être réglées en fonction de la courbe de température fournie par le fournisseur de pâte à souder (contrôle principal de la vitesse de chauffage, de la température de pointe et du temps de reflux).

(2) selon le matériel de PCB, l'épaisseur, le panneau multicouche, la taille, etc.

(3) réglage selon la densité d'assemblage des composants, la taille des composants et s'il existe des composants spéciaux tels que bga.csp.

(4) réglage en fonction de la situation particulière de l'équipement, comme la longueur de la zone de chauffage, le matériau source de chauffage, la structure du four de retour, la méthode de conduction thermique, etc.

(5) déterminer la température de consigne pour chaque zone de température en fonction de la position réelle du capteur de température dans la zone de chauffage. Si le capteur de température est situé à l'intérieur de l'élément chauffant, la température de consigne est environ 1 fois supérieure à la température réelle; Si le capteur est situé en haut ou en bas de la cavité du four, la température de consigne peut être supérieure d'environ 30 à la température réelle.

(6) réglage de la taille en fonction de la quantité d'échappement. En règle générale, les fours de soudage à retour ont des exigences spécifiques pour la quantité d'échappement, mais la quantité d'échappement réelle peut parfois varier pour diverses raisons. La quantité de gaz d'échappement doit être prise en compte et mesurée régulièrement lors de la détermination de la courbe de température du produit.

(7) La température ambiante affectera également la température du four. En particulier pour les fours à reflux avec une zone de température de chauffage plus courte et une largeur de corps de four plus étroite, la température du four est fortement influencée par la température ambiante, de sorte que l'air de convection à l'entrée et à la sortie du four à reflux doit être évité.

Traitement intelligent de puce de carte mère

Les paramètres les plus critiques affectant la forme de la courbe de température sont la vitesse du tapis roulant et le réglage de la température dans chaque zone. La vitesse de bande détermine la durée d'exposition du substrat à une température déterminée dans chaque zone. L'augmentation de la durée permet de rapprocher la température sur le circuit du réglage de température de cette zone. La durée totale de chaque zone détermine la durée totale de soudage; Le réglage de la température de chaque zone affecte la vitesse de montée en température du PCB et l'augmentation de la température de réglage de la zone permet au substrat d'atteindre une température donnée plus rapidement.

(1) Outils de test: testeur de courbe de température, thermocouple.

De nombreux fours à reflux ont maintenant des thermomètres. Les thermomètres sont généralement divisés en deux catégories: les thermomètres en temps réel, qui transmettent instantanément des données de température - temps et créent des graphiques; Un autre type de thermomètre échantillonne et stocke les données, puis les télécharge sur un ordinateur.

Les thermocouples doivent être suffisamment longs et capables de résister aux températures typiques du four.

Les informations contenues dans le tableau des paramètres caractéristiques de la pâte à souder sont essentielles pour le profil de température, par example la durée du profil de température, la température d'activité de la pâte à souder, la température de fusion de l'alliage et la température maximale de reflux.

(2) Emplacement et fixation des thermocouples:

1.connectez Les thermocouples du testeur de courbe de température à 3 à 6 points de test sélectionnés sur la carte SMA. Le choix du point d'essai est déterminé par le point qui absorbe le plus de chaleur et le point qui absorbe le moins de chaleur, leur température étant représentative de la température de soudage sur la plaque SMA.

2. Une meilleure façon de fixer le thermocouple est d'utiliser une soudure à haute température, comme un alliage d'argent - étain, avec des points de soudure aussi petits que possible. En outre, vous pouvez couvrir le thermocouple avec une petite quantité de taches de complexe thermique (également connu sous le nom de graisse chaude ou de graisse chaude) et le coller avec du ruban adhésif haute température. Une autre méthode consiste à utiliser une colle à haute température pour relier les thermocouples, par exemple une colle cyanoacrylate. Cette méthode n'est généralement pas aussi fiable que les autres.

(3) Étapes pour déterminer la courbe de température de reflux: avant le début du test, il est nécessaire d'avoir une compréhension de base de la courbe de température idéale. En théorie, la courbe idéale est composée de 4 sections ou intervalles, les 3 premières zones étant chauffées et la dernière refroidie. Plus la zone de température du four de reflux est importante, plus le profil de la courbe de température est précis et proche.

1. Réglez la vitesse de la bande transporteuse: ce réglage déterminera combien de temps le PCB passera dans le canal de chauffage. Les paramètres typiques de la pâte à souder nécessitent une courbe de chauffage de 3 à 4 minutes. La longueur totale du canal de chauffage divisée par le temps d'induction total de la température de chauffage est la vitesse exacte du convoyeur.

2. Réglez la température de chaque zone de température: la température affichée représente uniquement la température du thermocouple dans cette zone. Si le thermocouple est proche de la source de chaleur, la température affichée sera supérieure à celle de cette zone; Plus le thermocouple est proche du canal direct du PCB, plus la température affichée est élevée. Plus il réagit à la température de l'intervalle. Par conséquent, avant de régler la température de chaque zone de température, vous devez d'abord consulter le fabricant pour connaître la relation entre la température affichée et la température réelle.

3. La courbe démarre lorsque la machine démarre et que le four se stabilise (toutes les températures réellement affichées sont égales à la température de consigne): Placez le thermocouple connecté et la carte PCB du testeur de courbe de température dans la bande transporteuse et déclenchez le thermomètre pour commencer à enregistrer les données. Pour plus de commodité, certains thermomètres, y compris la fonction de déclenchement, peuvent démarrer automatiquement le thermomètre à une température relativement basse, qui est légèrement supérieure à la température du corps humain de 37 ° C (98,6 f.). Par exemple, le déclenchement automatique de 38 dragons (100 f.) permet au thermomètre de commencer à fonctionner presque immédiatement après la mise en place du PCB dans la bande transporteuse et le four, Ainsi, le thermocouple ne se déclenche pas par erreur lorsqu'il est sur la main humaine.

4. Une fois la courbe de température initiale générée, elle est comparée à la courbe déduite par le fournisseur de pâte à souder: Tout d'abord, il faut vérifier que le temps total entre la température ambiante et la température maximale de reflux correspond au temps requis pour la courbe de chauffage. Si elle est trop longue, augmenter proportionnellement la vitesse de la bande transporteuse; Si c'est trop court, c'est l'inverse.

5. Comparez la forme de la courbe de température mesurée à la forme souhaitée et Ajustez - la. L'écart de gauche à droite (ordre du processus) doit être pris en compte lors de l'ajustement. Par example, s'il existe une différence entre la zone de préchauffage et la zone de recirculation, la différence entre la zone de préchauffage est d'abord correctement ajustée. En général, il est préférable d'ajuster un paramètre à la fois et d'exécuter ce paramètre de courbe avant de procéder à d'autres ajustements. C'est parce que les changements dans une zone donnée affectent également les résultats dans les zones suivantes.

6. Enregistrez ou stockez les paramètres du four pour une utilisation ultérieure lorsque le graphique final correspond le plus possible au graphique souhaité.