Tecnologia PCBA - Linee guida per il processo di saldatura a riflusso del chip SMT

Al fine di migliorare la velocità diritta dei prodotti PCBAprodotti, oltre a ridurre i difetti del giunto di saldatura visibili ad occhio nudo, è anche necessario superare difetti invisibili come la saldatura virtuale, la scarsa resistenza all'incollaggio dell'interfaccia di saldatura e grandi sollecitazioni interne nei giunti di saldatura. Pertanto, il processo di saldatura a riflusso deve essere in condizioni controllate. I requisiti del processo di saldatura a riflusso sono i seguenti:

(1) Secondo la curva della temperatura della pasta di saldatura utilizzata e le condizioni specifiche del PCB, combinato con la teoria della saldatura, impostare una curva ideale della temperatura di saldatura di riflusso e testare regolarmente la curva della temperatura in tempo reale per garantire la qualità e la stabilità del processo della saldatura di riflusso.

(2) La saldatura dovrebbe essere effettuata in conformità con la direzione di saldatura della progettazione PCB.

(3) Durante il processo di saldatura, impedisca rigorosamente il nastro trasportatore dalla vibrazione.

(4) Dopo la saldatura, l'effetto di saldatura del primo cartone stampato deve essere controllato. Controllare se la saldatura è sufficiente, se ci sono tracce di fusione insufficiente della pasta di saldatura, se la superficie del giunto di saldatura è liscia, se la forma del giunto di saldatura è mezzo menisco, la condizione delle sfere e dei residui di saldatura, ponti e saldatura virtuale, ma anche controllare Il cambiamento del colore della superficie del PCB, dopo il riflusso, consente un po 'ma anche uno scolorimento del PCB, e regolare la curva di temperatura in base ai risultati dell'ispezione. La qualità della saldatura deve essere controllata regolarmente durante l'intero processo di produzione in lotti.

La saldatura a riflusso consiste nel progettare un profilo di temperatura (profilo di temperatura) per consentire al prodotto di aumentare e diminuire la temperatura lungo la curva progettata per raggiungere lo scopo di saldatura e polimerizzazione. Il profilo di temperatura è una funzione della temperatura e del tempo applicati al circuito stampato. Quando si disegna con il piano cartesiano, qualsiasi dato tempo durante il processo di riflusso rappresenta una curva formata dalla temperatura di un punto specifico sul PCB. Nell'assemblaggio di circuiti stampati che utilizzano componenti di montaggio superficiale, per ottenere giunti di saldatura di alta qualità, una curva di temperatura di riflusso ottimizzata è uno dei fattori più importanti.

1) Base per impostare la curva della temperatura di reflusso

(1) Impostato secondo il profilo di temperatura della pasta di saldatura. Le paste di saldatura con contenuto metallico differente hanno curve di temperatura diverse, che dovrebbero essere impostate in base alla curva di temperatura fornita dal fornitore della pasta di saldatura (principalmente controllando la velocità di riscaldamento, la temperatura di picco e il tempo di riflusso).

(2) Set secondo materiale PCB, spessore, scheda multistrato, dimensione, ecc.

(3) Impostato secondo la densità di assemblaggio dei componenti, la dimensione dei componenti e se ci sono componenti speciali come BGA. CSP.

(4) Impostato secondo le condizioni specifiche dell'attrezzatura, come la lunghezza della zona di riscaldamento, il materiale di fonte di riscaldamento, la struttura del forno di riflusso e il metodo di conduzione del calore.

(5) Determinare la temperatura impostata di ogni zona di temperatura secondo la posizione effettiva del sensore di temperatura nella zona di riscaldamento. Se il sensore di temperatura si trova all'interno dell'elemento riscaldante, la temperatura impostata è circa 1 volte superiore alla temperatura effettiva; se il sensore si trova nella parte superiore o inferiore della cavità del forno, la temperatura impostata può essere di circa 30 volte superiore alla temperatura effettiva.

(6) Impostato secondo la dimensione del volume dell'aria di scarico. Generalmente, i forni a riflusso hanno requisiti specifici per il volume dell'aria di scarico, ma il volume effettivo dell'aria di scarico a volte cambia a causa di vari motivi. Nel determinare la curva di temperatura di un prodotto, il volume dell'aria di scarico deve essere considerato e misurato regolarmente.

(7) La temperatura ambiente influenza anche la temperatura del forno. Soprattutto per il forno a riflusso con una zona di temperatura di riscaldamento breve e larghezza del corpo del forno stretta, la temperatura del forno è notevolmente influenzata dalla temperatura ambiente, in modo da evitare aria convettiva all'ingresso e allo sbocco del forno a riflusso.

Elaborazione intelligente del chip della scheda madre

I parametri più critici che influenzano la forma della curva di temperatura sono la velocità del nastro trasportatore e l'impostazione della temperatura di ogni zona. La velocità della cinghia determina la durata di esposizione del substrato alla temperatura impostata in ciascuna zona. Aumentare la durata può rendere la temperatura sul circuito vicino all'impostazione della temperatura di quella zona. La durata totale di ogni zona determina il tempo totale di saldatura; l'impostazione della temperatura di ogni zona influisce sul tasso di aumento della temperatura del PCB e l'aumento della temperatura impostata della zona consente al substrato di raggiungere una data temperatura più velocemente.

(1) Strumenti di prova: tester della curva di temperatura, termocoppia.

Molti forni a riflusso ora dispongono di termometri. I termometri sono generalmente suddivisi in due categorie: termometri in tempo reale, che trasmettono istantaneamente dati di temperatura-tempo e fanno grafici; l'altro tipo di termometri campiona e memorizza i dati, e poi li carica sul computer.

La termocoppia deve essere abbastanza lunga e in grado di resistere alla temperatura tipica del forno.

Le informazioni contenute nella tabella dei parametri caratteristici della pasta di saldatura sono critiche per il profilo di temperatura, come la durata del profilo di temperatura, la temperatura attiva della pasta di saldatura, il punto di fusione della lega e la temperatura massima di riflusso.

(2) Posizione e fissaggio della termocoppia:

1. collegare la termocoppia del tester della curva di temperatura a 3 a 6 punti di prova selezionati sulla scheda SMA. La selezione dei punti di prova è determinata dal punto con il maggiore assorbimento di calore e dal punto con il più piccolo assorbimento di calore, e la loro temperatura rappresenta la temperatura di saldatura sulla scheda SMA.

2. Il modo migliore per fissare la termocoppia è quello di utilizzare la saldatura ad alta temperatura, come la lega di stagno-argento, con i giunti di saldatura il più piccolo possibile. Inoltre, è possibile utilizzare una piccola quantità di composti termici (chiamati anche grasso termico o grasso termico) macchie per coprire la termocoppia, e quindi incollarla con nastro ad alta temperatura. Un altro metodo è quello di utilizzare colla ad alta temperatura per fissare la termocoppia, come un legante cianoacrilato. Questo metodo di solito non è affidabile come altri metodi.

(3) Passi per determinare la curva della temperatura di riflusso: Prima dell'inizio della prova, è necessario avere una comprensione di base della curva di temperatura ideale. Teoricamente la curva ideale consiste di 4 parti o intervalli, le prime 3 zone sono riscaldate e l'ultima zona è raffreddata. Più zone di temperatura del forno a riflusso, più accurato e vicino il profilo della curva di temperatura può essere.

1. Impostare la velocità del nastro trasportatore: questa impostazione determinerà il tempo trascorso dal PCB nel canale di riscaldamento. I parametri tipici della pasta di saldatura richiedono una curva di riscaldamento da 3 a 4 minuti. Dividendo la lunghezza totale del canale di riscaldamento per il tempo totale di rilevamento della temperatura di riscaldamento è la velocità accurata del trasportatore.

2. Impostare la temperatura di ogni zona di temperatura: la temperatura visualizzata rappresenta solo la temperatura della termocoppia nella zona. Se la termocoppia è vicina alla fonte di riscaldamento, la temperatura visualizzata sarà superiore alla temperatura in questa zona; Più la termocoppia è vicina al canale diretto del PCB, la temperatura visualizzata sarà Più può reagire alla temperatura dell'intervallo. Pertanto, prima di impostare la temperatura di ogni zona di temperatura, è necessario prima consultare il produttore per capire la relazione tra la temperatura visualizzata e la temperatura effettiva.

3. Quando la macchina è avviata e il forno è stabile (tutta la temperatura visualizzata effettiva è uguale alla temperatura impostata), la curva inizia: Mettere la termocoppia collegata e il PCB del tester della curva di temperatura nel nastro trasportatore e innescare il termometro per iniziare la registrazione dei dati. Per comodità, alcuni termometri, compresa una funzione di trigger, avviano automaticamente il termometro ad una temperatura relativamente bassa, che è leggermente superiore alla temperatura del corpo umano di 37 ° C (98,6 F.). Ad esempio, il trigger automatico di 38 draghi (100 F.) consente al termometro di iniziare a funzionare quasi non appena il PCB è posizionato nel nastro trasportatore e nel forno, in modo che la termocoppia non si inneschi falsamente quando è nella mano umana.

4. Dopo che la curva di temperatura iniziale è generata, confrontarla con la curva dedotta dal fornitore della pasta di saldatura: In primo luogo, deve essere verificato che il tempo totale dalla temperatura ambiente alla temperatura di picco di riflusso è in armonia con il tempo desiderato della curva di riscaldamento. Se è troppo lungo, aumentare proporzionalmente la velocità del nastro trasportatore; se è troppo breve, è vero il contrario.

5. confrontare la forma della curva di temperatura misurata con la forma desiderata e regolarla. Durante la regolazione, la deviazione da sinistra a destra (sequenza di processo) dovrebbe essere considerata. Ad esempio, se c'è una differenza nelle zone di preriscaldamento e ricircolo, prima regolare correttamente la differenza nella zona di preriscaldamento. Generalmente è meglio regolare un parametro alla volta ed eseguire questa impostazione di curva prima di effettuare ulteriori regolazioni. Questo perché un cambiamento in una determinata zona influenzerà anche i risultati delle zone successive.

6. Quando il grafico finale corrisponde il più possibile al grafico desiderato, registrare o memorizzare i parametri del forno per un uso successivo.