PCB Tecnico - Principio e gestione del reflow del circuito stampato PCB

1. Classificazione della curva di riflusso del circuito stampato PCB

In generale, la curva può essere divisa approssimativamente in (1) tipo RSS con sella (2) tipo L senza sella (RTS tipo Rampto Spike) (3) tipo sella lunga (LSP tipo Low Long Spike) ora spiegato di seguito:

(1) Con tipo di sella:

A partire dalla temperatura ambiente, riscaldare la tavola da passeggio alla testa della sella ad una velocità di 1-1,5°C/sec. Quindi utilizzare un metodo di aumento lento o temperatura costante per tirare fino alla fine della sella a 150-170°C entro 60-90 secondi. La funzione principale di questa sezione è quella di consentire al circuito stampato e ai componenti di assorbire abbastanza calore e le temperature interne ed esterne sono uguali al fine di elevare la temperatura di picco. La temperatura di picco di questo Profi1e è di circa 240±5°C, il TAL (la durata sopra il punto di fusione) è di circa 50-80 secondi e la velocità di estinzione è di 3-4°C/sec, totalizzando 3-4 minuti.

(2) Tipo senza sella:

La temperatura è aumentata linearmente durante l'intero processo e la velocità è controllata tra 0,8-0,9 gradi Celsius/sec e la temperatura di picco è aumentata fino a 240Â ± 5 gradi Celsius. La curva a L è preferibilmente diritta o leggermente concava e non è consentito alcun rigonfiamento per evitare la formazione di bolle sulla superficie della piastra spessa a causa del surriscaldamento della superficie della piastra. E la lunghezza 2/3 della linea di riscaldamento non dovrebbe superare 150 gradi Celsius e gli altri parametri sono gli stessi di sopra.

(3) Tipo di sella lunga:

Quando il circuito stampato PCB deve essere saldato con più BGA, al fine di ridurre lo svuotamento della palla e fornire calore sufficiente alla palla nel fondo addominale, la sella con una sella può essere delicatamente estesa per allontanare il contenuto volatile nella pasta di saldatura interna della palla. Il metodo inizia con una velocità di riscaldamento di 1,25°C/sec. Quando raggiunge la prima sella di 120°C, ci vogliono 120-180 secondi per arrivare alla sella finale e poi la temperatura di picco sale. Anche gli altri parametri sono gli stessi di cui sopra. .

2. La qualità e la tecnica del profiler mobile

Il numero di termocoppie che questo tipo di termometro necessario può estrarre varia da 4 a 36, e anche la marca e il prezzo sono molto diversi (NT. 100.000 a 300.000). I dati che possono essere registrati dal registratore di un buon termometro dovrebbero includere: il tasso di riscaldamento della sezione iniziale, la differenza di temperatura della scheda PCB, il consumo di tempo della sezione di assorbimento del calore, il tasso di elevazione prima della temperatura di picco, la lettura della temperatura di picco, Parametri importanti come la durata (TAL) e la velocità di raffreddamento del corso finale.

Per raggiungere la missione, la scatola principale del termometro e della batteria interna devono essere resistenti al calore e la forma deve essere abbastanza piatta da non essere inceppata dalla bocca del forno e l'errore termico del filo della termocoppia stesso non deve superare ±1 gradi Celsius. La frequenza non dovrebbe superare 1 volta al secondo, la quantità di memoria dovrebbe essere abbastanza grande, i dati in uscita dovrebbero anche avere la capacità di controllo statistico (SPC) e l'aggiornamento del software dovrebbe essere semplice e facile.

Generalmente, nel reflow di circuiti stampati PCB più grandi, il bordo anteriore del lead-in, naturalmente, deve essere riscaldato e raffreddato prima del bordo centrale o posteriore. Inoltre, l'assorbimento del calore e l'aumento della temperatura dei quattro angoli o dei bordi della scheda devono essere più veloci e superiori al centro, quindi il filo della termocoppia allegato dovrebbe includere almeno queste due aree. Inoltre, il corpo di grandi parti assorbirà anche il calore, causando il riscaldamento dei suoi perni più lentamente rispetto ai componenti passivi più piccoli. Anche il calore del fondo ventrale del grande BGA non è facile da penetrare. In questo momento, il PCB del fondo ventrale deve essere forato separatamente e il filo di rilevamento della temperatura estratto dalla superficie inferiore deve essere saldato dalla parte anteriore della scheda e quindi misurato quando il BGA è collegato. La temperatura all'angolo cieco. Alcuni componenti sensibili al calore forte dovrebbero anche essere deliberatamente incollati con fili di termocoppia come condizione primaria per determinare la curva di riflusso.

Per evitare che i componenti sensibili al calore e la tavola spessa ad alto livello vengano danneggiati da un forte calore, è necessario utilizzare un termometro per trovare il "punto più caldo" e il "punto più freddo" sul pannello di montaggio. Il metodo è quello di prendere un'altra scheda di prova con pasta di saldatura stampata, prima passare attraverso il forno di riflusso ad alta velocità (come 2m/min), e poi osservare se i doppi pad di piccoli componenti passivi (come condensatori) sul lato della scheda sono stati saldati correttamente? Quindi ridurre di nuovo la velocità (ad esempio, 1,5 m/min) e provare a saldare fino a quando appare il primo punto di saldatura, che è il punto più caldo di tutta la scheda. Quindi continuare a ridurre la velocità (cioè aumentare il calore) fino alla saldatura finale del componente grande Quando il punto è completato, che è il punto più freddo di tutta la scheda. Pertanto, ad una temperatura Spike predeterminata (ad esempio 240°C), sarà possibile cercare di trovare la corretta velocità di trasporto della scheda assemblata. In questo momento, lo stato liquido della pasta di saldatura può essere misurato anche da TAL. In questo modo, i componenti sensibili al calore e le piastre spesse ad alto livello possono essere sicuri, in modo che non vengano bruciati o la superficie esploda durante il forte calore di riflusso.

3. Gestione dell'assorbimento di calore in sella

Per quanto riguarda le specifiche della pasta di saldatura di varie marche di SAC305 o SAC3807, il tempo necessario per la sella per assorbire il calore è di circa 60-120 secondi e la temperatura sale lentamente da 110-130°C sulla sella anteriore a 165-190°C. La sella è calda. Quando il PCB è una scheda multistrato spessa (soprattutto una scheda spessa di alto livello), i componenti trasportati sono anche spessi e grandi, e anche se il BGA installato non è un piccolo numero, l'assorbimento di calore a 4-6 stadi sarà molto critico. Le parti interne ed esterne della piastra spessa e le parti spesse devono essere completamente assorbite dal calore e il calore rapido e intenso della successiva temperatura di picco di elevazione non causerà la piastra spessa o le parti spesse a scoppiare a causa della grande differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno. In questo momento, il profilo deve essere una curva di riflusso con bordo sella o cappello.

Tuttavia, se si tratta di una scheda piccola o di un pannello singolo o doppio, i componenti PCB trasportati sono per lo più piccoli e la differenza di temperatura tra interno e esterno non è grande. Al fine di sforzarsi per la velocità di produzione, la sezione di assorbimento del calore può essere utilizzata per abbreviare il tempo e riscaldarsi rapidamente <1 grado Celsius / sec sopra), la sella scomparirà in questo momento e il profilo a L salirà su e giù come un tetto lungo la strada. Tuttavia, la qualità del forno di riflusso stesso sarà notevolmente influenzata in questo momento. L'efficienza di trasferimento del calore di ogni sezione deve essere efficiente ed uniforme e quando la scheda entra e perde temperatura istantaneamente, la sua capacità di compensazione rapida ed accurata deve essere veloce ed efficiente. Non causare la caduta regionale troppo grande (la superficie parziale della piastra non deve superare i 4 gradi Celsius).

Quarto, la misura della pasta di saldatura e della curva

Nelle formulazioni generali della pasta di saldatura, il 90% in peso è saldato in polvere (palla piccola) metallo e il 10% è materiali ausiliari organici. Escludendo una piccola quantità di metalli angolari di supporto (come antimonio, indio, germanio, ecc.), anche se i componenti principali sono esattamente gli stessi (come SAC305), le dimensioni e la quantità di particelle di stagno sono in proporzioni diverse e sono presenti anche le loro proprietà fluide e curative. Una grande differenza.

Per quanto riguarda la durata liquida (TAL) della pasta di saldatura fusa, è anche correlata al tipo e allo spessore del trattamento superficiale della scheda PCB da saldare. Generalmente, il TAL comunemente usato nei pannelli è 60 ah 100 secondi per ridurre il forte trattamento termico del pannello di saldatura e il flusso. Tuttavia, è ancora necessario completare la guarigione della pasta di saldatura e la bontà della saldatura o IMC. Se il TAL è troppo lungo, causerà danni alle parti e alla tavola. Anche il flusso è carbonizzato (Charring). Tuttavia, se il TAL è troppo breve, porterà ovviamente alla saldatura di fusione, a un cattivo consumo di stagno o a una guarigione insufficiente della pasta di saldatura, con conseguente perdita di aspetto granulare. Per saldare la scheda altamente sensibile al calore, sembra che il TAL più breve possa essere avviato dalla saldatura di prova e le condizioni di saldatura più adatte possono essere trovate attraverso la regolazione più conveniente della velocità di viaggio senza modificare le condizioni dell'aria calda di ogni sezione.