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Poiché il punto principale dell'intero processo di saldatura a riflusso è quello di controllare la temperatura e il tempo di ogni punto sul PCBA, la curva della temperatura è uno strumento di gestione del processo comunemente usato e importante.
Fondamentalmente, se possiamo alzare la temperatura dell'estremità della saldatura per superare la sua temperatura di fusione (ma non superare la temperatura di sicurezza del prodotto) senza che la temperatura aumenti troppo velocemente (per evitare danni da shock termico), e mantenerla per un tempo appropriato (fornire calore appropriato) dopo raffreddamento controllato. Per noi è possibile soddisfare i requisiti di saldatura.
In realtà, questo è difficile: ci sono tre problemi principali. Uno è che i nostri prodotti reali hanno dispositivi e cablaggi diversi, il che significa che ci sono differenze nella capacità termica in diversi punti sul PCBA.
Potrebbe aver superato la temperatura di sicurezza e causare danni. Ma se abbassiamo la temperatura al punto A per soddisfare i requisiti, allora ci può essere un altro guasto della saldatura a freddo al punto B.
Il secondo problema affrontato dalla linea di temperatura è che nella saldatura effettiva, dobbiamo prima elaborare i componenti inutili nella pasta di saldatura per volatilizzare completamente e delicatamente. Questo processo di volatilizzazione ha requisiti diversi per diverse paste di saldatura.
Tuttavia, a causa della presenza di solventi, stabilizzanti, diluenti e addensanti nella pasta di saldatura, il tempo e la temperatura necessari per ogni componente per volatilizzare sono diversi. Potremmo non essere in grado di superare la linea retta sotto le restrizioni dei punti caldi e freddi di cui sopra. Finisci. Nel caso di progettazione del prodotto semplice (piccolo divario di capacità termica e grande finestra di sicurezza), potremmo essere in grado di soddisfare i requisiti rallentando il tasso di riscaldamento, ma generalmente ci vogliono circa 200 gradi dalla temperatura ambiente alla temperatura di picco (la tecnologia senza piombo è più alta). È anche un problema per gli utenti che hanno bisogno di una produzione veloce.
Il terzo problema è che il design PCBA generalmente coinvolge molti materiali e imballaggi diversi dei dispositivi e i forni a riflusso che usiamo prima di noi sono per lo più tecnologia ad aria calda. L'aria stessa non è un buon conduttore di calore e il suo trasferimento di calore deve basarsi sulla convezione. . Il controllo del flusso d'aria è un processo difficile, per non parlare del fatto che deve essere controllato a una precisione di area così piccola dell'estremità di saldatura SMT, è quasi impossibile fare bene. Insieme all'influenza del layout dei componenti sul PCBA sul flusso d'aria, è difficile per noi affrontare le relazioni di temperatura e tempo di vari punti sul PCBA. Questo ci ha fatto avere una curvatura che può essere impostata e regolata in modo flessibile se vogliamo risolvere tutti i problemi legati alla saldatura (come sfere di saldatura, fori d'aria, assorbimento di stagno, ecc.).
curva della temperatura di riflusso timg:
Se vogliamo evitare il problema lineare della temperatura di cui sopra e avere una migliore capacità di processo. L'intero processo di saldatura a riflusso può essere diviso in 5 fasi. Cioè: 1. Riscaldare; 2. Temperatura costante; 3. Saldatura; 4. Saldatura; 5. raffreddare
Lo scopo dell'aumento della temperatura del primo passo è quello di far entrare la temperatura di ogni punto sul PCBA nello stato di lavoro il prima possibile senza danneggiare il prodotto. Il cosiddetto stato di lavoro è l'inizio della volatilizzazione dei componenti della pasta di saldatura che non sono utili per la saldatura.
La zona di temperatura costante svolge due ruoli. Uno è la temperatura costante, che è di fornire abbastanza tempo per la temperatura del punto freddo per raggiungere il punto caldo. Quando la temperatura del giunto di saldatura è più vicina alla temperatura dell'aria calda, il tasso di riscaldamento è più lento. Usiamo questo fenomeno per far sì che la temperatura del punto freddo si avvicini gradualmente alla temperatura del punto caldo. Lo scopo di rendere la temperatura dei punti caldi e freddi vicini è quello di ridurre l'ampiezza della differenza di temperatura di picco quando si entra nell'area di flusso e saldatura, in modo da facilitare il controllo della qualità dei giunti di saldatura e garantire la consistenza. La seconda funzione della zona di temperatura costante è quella di volatilizzare i componenti chimici inutili nella pasta di saldatura.
Il processo di saldatura avviene quando entra in gioco il materiale attivo (flusso) nella pasta di saldatura. La temperatura e il tempo in questo momento forniscono le condizioni di attivazione necessarie al flusso per pulire l'ossido.
Quando la temperatura entra nell'area di saldatura, il calore fornito è sufficiente a sciogliere le particelle metalliche della pasta di saldatura. Generalmente, i materiali utilizzati per le estremità di saldatura del dispositivo e i pad PCB hanno un punto di fusione più alto della pasta di saldatura, quindi la temperatura di partenza di questa zona è determinata dalle caratteristiche della pasta di saldatura. Ad esempio, con la pasta di saldatura 63Sn37, la temperatura è 183oC. Dopo che la temperatura sale sopra questa temperatura, la temperatura deve continuare a salire e mantenere il tempo sufficiente affinché la pasta di saldatura fusa abbia sufficiente bagnabilità e l'IMC può essere formato tra le estremità di saldatura dei dispositivi e i pad PCB.
La zona di raffreddamento finale funziona, oltre a riportare il PCBA a temperatura ambiente per facilitare le operazioni successive, la velocità di raffreddamento può anche controllare la struttura microcristallina all'interno dei giunti di saldatura. Ciò influisce sulla vita delle articolazioni di saldatura.
La relazione tra guasto del processo di saldatura a riflusso e curva:
Nei cinque processi di saldatura a riflusso menzionati sopra, ogni parte ha il suo ruolo e le relative modalità di guasto sono anche diverse. La chiave per affrontare questi problemi di processo sta nella loro comprensione e come giudicare la relazione tra modalità di fallimento e processi.
Ad esempio, nel primo processo di riscaldamento, i difetti causati da impostazione impropria possono essere problemi come esplosione di gas palle di saldatura causate da spruzzi di stagno e danni da shock termico materiale *..
I problemi causati dal processo di temperatura costante possono essere collasso termico ponte di stagno residuo elevato palla salda cattiva bagnatura stomata tombstone e così via.
I problemi legati al processo di saldatura includono palle di saldatura cattiva bagnatura cattivo saldatore e così via.
I problemi correlati delle impostazioni improprie del processo di saldatura possono essere 'cattiva bagnatura', 'assorbimento dello stagno', 'restringimento dello stagno', 'palla di saldatura', 'cattiva formazione IMC', 'pietra tombale', 'danno surriscaldamento', 'saldatura fredda', 'Coke', 'dissoluzione fine saldatura' e così via.
I problemi che possono essere causati dal raffreddamento sono generalmente meno e più leggeri. Tuttavia, se l'impostazione è impropria, può anche influenzare la vita dei giunti di saldatura. Se si entra immediatamente nel processo di pulizia SMT, può causare l'infiltrazione del detergente e renderlo difficile da pulire.
Va notato che i primi quattro processi sono coerenti e hanno relazioni tra loro. Pertanto, le modalità di guasto non sono sempre così facili da distinguere. Per esempio, i guasti di tombstone palla di saldatura spesso richiedono aggiustamenti completi per risolvere completamente il problema.
