Technologie PCB - Principe et gestion du soudage par retour de carte PCB

1. Classification de la courbe de retour de la carte PCB

En général, les courbes peuvent être grossièrement divisées en (1) type RSS avec Selle (2) Type l sans selle (type RTS rampto Spike) (3) type long Selle (type LSP Low long Spike), qui est maintenant expliqué comme suit:

(1) avec type de selle:

À partir de la température ambiante, chauffer la planche à pas jusqu'à la pomme de selle à une vitesse de 1 - 1,5 ° C / S. ensuite, en utilisant la méthode de montée lente ou thermostatique, tirer la planche à pas jusqu'à la pomme de selle en 60 à 90 secondes à une température de 150 - 170 ° c. La fonction principale de cette section est de permettre à la carte PCB et aux composants d'absorber suffisamment de chaleur et d'avoir des températures internes et externes égales pour faire grimper les températures de pointe. Ce profi1e a une température de pointe d'environ 240 ± 5°C, un Tal (durée au - dessus du point de fusion) d'environ 50 - 80 secondes et une vitesse de trempe de 3 - 4°C / seconde pour un total de 3 - 4 minutes.

(2) type sans selle:

Tout au long du processus, la température augmente linéairement, la vitesse est contrôlée entre 0,8 et 0,9 degrés Celsius / seconde et la température maximale atteint 240 ± 5 degrés Celsius. Les courbes en l sont de préférence droites ou légèrement concaves et ne permettent pas de renflements pour éviter de faire mousser la surface de la plaque épaisse en raison de la surchauffe de la surface de la plaque. Et les 2 / 3 de la longueur du fil d'appoint ne doit pas dépasser 150 degrés Celsius, les autres paramètres sont les mêmes que ci - dessus.

(3) type de selle longue:

Lorsque la carte PCB doit être soudée avec plusieurs BGA, pour réduire les vides dans la balle et fournir suffisamment de chaleur à la balle à la base de l'abdomen, la selle avec la selle peut être légèrement prolongée pour éliminer les composants volatils de la pâte à souder à billes interne. La méthode commence avec une vitesse de chauffage de 1,25 ° C / S. lorsqu'il atteint la première selle à 120 ° C, il faut 120 - 180 secondes pour atteindre la selle d'extrémité, puis la température maximale monte en flèche. Les autres paramètres sont les mêmes que ci - dessus.

2. Qualité et technologie du détecteur mobile

Le nombre de thermocouples que ce thermomètre nécessaire peut tirer varie de 4 à 36, avec des marques et des prix très différents (100 000 à 300 000 dollars de Taïwan). Les données qu'un bon enregistreur de thermomètre peut enregistrer devraient inclure: la vitesse de chauffage de la Section de départ, la différence de température de la carte PCB, la consommation de temps de la section endothermique, la vitesse de montée en flèche avant la température de pointe, la lecture de la température de pointe, Et les paramètres importants de l'état liquide de la pâte à souder fondue, tels que la durée (TAL) et la vitesse de refroidissement de la dernière passe.

Pour accomplir la tâche, le boîtier principal et la batterie interne du thermomètre doivent être résistants à la chaleur, avoir une forme suffisamment plate pour ne pas se coincer dans la bouche du four et l'erreur thermique du fil de thermocouple lui - même ne doit pas dépasser ± 1 degré Celsius. La fréquence d'échantillonnage de la mesure de la température ne doit pas dépasser 1 fois par seconde, la quantité de mémoire doit être suffisamment grande, les données de sortie doivent également avoir une capacité de contrôle statistique (SPC) et la mise à niveau du logiciel doit être simple et facile.

En général, dans le soudage par refusion de cartes PCB plus grandes, le bord d'attaque de la ligne d'introduction doit bien entendu être préchauffé et refroidi plus tôt que le bord intermédiaire ou de fuite. En outre, l'absorption de chaleur et la montée en température des quatre coins ou bords de la plaque doivent être plus rapides et plus élevées que le Centre, de sorte que la ligne thermocouple attachée doit comprendre au moins ces deux zones. En outre, le fuselage des grandes pièces absorbe également la chaleur, ce qui entraîne un réchauffement plus lent de leurs broches que des petites pièces passives. Même la chaleur à la base du gros ventre BGA ne pénètre pas facilement. À ce moment - là, le PCB à la base de l'abdomen doit être percé séparément et les lignes d'induction de température sortant de la surface inférieure doivent être soudées à partir de l'avant de la plaque, puis mesurées lorsque le BGA est connecté. Température aux angles morts. Certains composants sensibles à la chaleur intense doivent également coller délibérément le fil de thermocouple comme condition principale pour déterminer la courbe de reflux.

Pour éviter que les composants sensibles à la chaleur et les plaques épaisses de la couche supérieure ne soient endommagés par une chaleur intense, il est essentiel d'utiliser un thermomètre pour trouver les points les plus chauds et les points les plus froids sur la plaque d'assemblage. La méthode consiste à prendre une autre plaque d'essai avec une pâte à souder imprimée, d'abord à travers le four de retour à grande vitesse (par exemple 2 m / min), puis à voir si les doubles Plots des petits éléments passifs tels que les condensateurs sur les côtés de la plaque sont correctement soudés? Ensuite, réduisez à nouveau la vitesse (par exemple, 1,5 m / min) et essayez de souder jusqu'à ce que le premier point de soudure apparaisse, qui est le point le plus chaud de toute la plaque. On continue ensuite à réduire la vitesse (c'est - à - dire à augmenter la chaleur) jusqu'à la soudure finale des gros composants. Lorsque ce point est également terminé, c'est - à - dire le point le plus froid de toute la plaque. Ainsi, à une température de pointe prédéterminée, par example 240°C, on peut essayer de trouver une vitesse de convoyage correcte des plaques assemblées. A ce stade, l'état liquide de la pâte à souder peut également être mesuré par tal. De cette façon, les éléments sensibles à la chaleur et les plaques épaisses de haut niveau peuvent être sécurisés afin qu'ils ne brûlent pas ou n'explosent pas en surface sous la lumière vive du reflux.

3. Gestion de l'absorption de chaleur de la selle

Selon les spécifications de la pâte à souder des différentes marques sac305 ou sac3807, le temps nécessaire à la selle pour absorber la chaleur est d'environ 60 à 120 secondes et la température monte lentement de 110 à 130 ° C sur la selle avant à 165 - 190 ° c. La Selle est chaude. Lorsque le PCB est un panneau multicouche épais (en particulier un panneau épais de haute qualité), les composants transportés sont également épais et volumineux, même si le BGA installé n'est pas un petit nombre, l'absorption de chaleur en 4 - 6 étapes sera très critique. Les parties internes et externes et épaisses de la tôle épaisse doivent être suffisamment absorbées par la chaleur, et la chaleur rapide et intense de la température de pointe qui monte ensuite en flèche ne provoque pas l'éclatement de la tôle épaisse ou de la tôle épaisse en raison de la grande différence de température interne et externe. À ce stade, le profil doit être une courbe de reflux avec une selle ou un bord de chapeau.

Cependant, s'il s'agit d'une petite carte ou d'une carte simple ou double, les éléments de PCB transportés sont pour la plupart petits, avec peu de différence de température entre l'intérieur et l'extérieur. Pour obtenir la vitesse de production, des sections endothermiques peuvent être utilisées pour raccourcir le temps et chauffer rapidement < 1 ° C / s +), lorsque la selle disparaîtra et que le profil en l montera et descendra le long de la route comme un toit. Cependant, la qualité du four de soudage à reflux lui - même sera grandement affectée à ce moment - là. L'efficacité du transfert de chaleur de chaque section doit être efficace et uniforme, et sa capacité de compensation rapide et précise doit être rapide et efficace lorsque la plaque entre instantanément et perd de la température. Ne pas provoquer une chute excessive de la zone (la surface de la plaque locale ne doit pas dépasser 4 degrés Celsius).

Quatrièmement, ajustement de la pâte à souder à la courbe

Dans la formulation générale de la pâte à souder, 90% du poids est une soudure métallique en poudre (petite boule) et 10% du poids est un matériau auxiliaire organique. Les petites quantités de métaux d'angle de support (tels que l'antimoine, l'indium, le germanium, etc.) sont éliminées, et même si la composition principale est exactement la même (comme sac305), les particules d'étain diffèrent en taille et en nombre, et leurs propriétés de fluidité et de guérison sont présentes. La différence est grande.

Quant à la durée liquide (TAL) de la pâte à souder fondue, elle est également liée au type et à l'épaisseur du traitement de surface de la plaque PCB à souder. Typiquement, le tal couramment utilisé dans les plaques est de 60 ah 100 secondes pour réduire le traitement thermique intense des plaques soudées et du flux. Cependant, il reste à compléter la cicatrisation de la pâte à braser et la bonne tenue du brasage ou IMC. Si tal est trop long, il peut causer des dommages aux pièces et à la carte. Même le flux peut carboniser (carboniser). Cependant, si le tal est trop court, il peut évidemment entraîner une soudure fondue, une mauvaise érosion à l'étain ou une cicatrisation insuffisante de la pâte à souder, entraînant une perte d'aspect granuleux. Pour les plaques hautement sensibles à la chaleur à souder, il semble que l'on puisse commencer par une soudure d'essai avec le tal le plus court et que l'on puisse trouver les conditions de soudage les plus appropriées grâce à un réglage plus pratique de la vitesse de course, sans modifier les conditions d'air chaud de chaque section.