PCBA 기술 - SMT 공장 환류 온도 곡선

용접고의 특성은 회류 온도 분포의 기본 특성을 결정한다.합금 용접재 분말과 보조 용접제의 화학 성분이 다르기 때문에, 서로 다른 용접고는 그 화학 변화로 인해 온도와 회류 온도 곡선에 대해 서로 다른 요구를 가지고 있다.일반적으로 용접 공급업체는 제품 특성에 따라 최적화할 수 있는 참조 환류 커브를 제공할 수 있습니다.용해점이 217°C인 무연 용접고 Sn96.3 Ag3.2Cul.5의 경우 두 가지 전형적인 회류 온도 곡선을 소개한다.

일반 온도 곡선

전통적인 온도 곡선은 예열 구역, 보온 구역, 환류 구역과 냉각 구역의 네 가지 주요 단계로 나뉜다.이러한 온도 분포는 가열 과정에서 보온 시간이 있기 때문에 SMA의 표면 온도는 상대적으로 균일하며, PCB 소자의 크기와 조립이 균일하지 않더라도 밀도가 상대적으로 클 때 SMA의 표면 온도는 여전히 상대적으로 균일하다.따라서 PCB의 컴포넌트 크기가 고르지 않고 조립 밀도가 상대적으로 높을 때 이 온도 곡선이 필요합니다.

(1) 워밍업 단계.

pcb 환류 온도는 150까지 가열되며 가열 속도는 2 T/s 미만이며 예열이라고 합니다.예열 단계의 목적은 용접고의 저융점 용제를 휘발시키는 것이다.용접고 중 용접제의 주요 성분은 송향, 활화제, 점도 개선제와 용제를 포함한다.용제의 역할은 주로 송진의 담체를 충당하여 용접고의 저장시간을 보장하는것이다.예열 단계에서는 너무 많은 용제를 휘발해야 하지만 가열 속도를 조절해야 한다.과도한 가열 속도는 부품의 열 응력 충격을 초래하고, 부품을 손상시키거나 부품의 성능과 수명을 떨어뜨리며, 후자는 더 큰 피해를 준다.또 다른 원인은 너무 높은 가열속도는 용접고가 붕괴되여 합선의 위험을 초래할수 있으며 너무 높은 가열속도는 용제의 증발을 너무 빨리 초래하여 금속부품이 쉽게 튀어나와 주석구슬을 초래할수 있다.

(2) 단열 단계.

전체 회로 기판을 170 ℃ 로 천천히 가열하여 회로 기판을 균일한 온도에 도달시키는 것을 침포 또는 균형 단계라고 합니다.시간은 보통 70∼120초다. 이 단계에서는 온도가 천천히 올라간다.인슐레이션 단계의 설정은 주로 용접 공급업체의 권장 사항과 PCB 보드의 열 용량을 참조해야 합니다.보온 단계에는 세 가지 기능이 있습니다.첫째, 전체 PCB 기판을 균일한 온도에 도달시켜 환류구역에 진입하는 열응력의 영향 및 기타 용접결함, 례를 들면 소자조장 등이다.다른 하나는 용접 연고의 보조 용접제가 활성화되기 시작하는 것입니다.이 반응은 용접물 표면의 윤습성을 증가시켜 용접재를 용접하면 용접물 표면을 잘 윤습시킬 수 있다.셋째, 용접제 중의 용제를 한층 더 휘발시킨다.보온 단계의 중요성 때문에 보온의 시간과 온도를 효과적으로 통제해야 한다.용접제가 용접 표면을 잘 청소할 수 있도록 해야 하며, 동시에 용접제가 환류에 도달하기 전에 완전히 소모되지 않도록 해야 하며, 이는 환류 단계에서 발생하는 것을 방지할 수 있다.재산화 작용.

마더보드 PCBA 머시닝

환류 단계.회로기판을 용해구역에 가열하여 용접고를 녹이면 회로기판이 최고온도에 이르는데 일반적으로 230~245무인데 이를 환류단계(reflow)라고 한다. 0액상선이상의 시간은 일반적으로 30~60이므로 환류단계의 온도가 지속적으로 상승하고 회류용접선이 교차되며 용접고가 용해되고 윤습반응이 발생하여 금속간의 화합물층이 형성되기 시작하여 최종적으로 최고온도에 도달한다.환류 단계의 피크 온도는 용접 연고의 화학 성분, 어셈블리의 특성 및 PCB 재료에 의해 결정됩니다.환류 단계의 피크 온도가 너무 높으면 회로 기판이 불에 타거나 그을릴 수 있습니다.피크 온도가 너무 낮으면 용접점에 짙은 색과 입자 모양이 나타납니다.따라서 이 온도 영역의 피크 온도는 용접제가 충분히 유효하고 좋은 윤습성을 가질 수 있도록 충분히 높아야 하지만 어셈블리나 회로 기판의 손상, 변색 또는 타는 것을 초래할 만큼 높아서는 안 된다.환류 단계에서는 온도 상승 기울기를 고려해야 하며 구성 요소는 열 충격을 받아서는 안 됩니다.환류 시간은 가능한 한 짧아야 하며, 부품 용접이 양호하다는 전제하에 보통 30~60s가 가장 좋다.환류 시간이 너무 길고 온도가 너무 높으면 온도에 쉽게 영향을 받는 부품을 손상시킬 수 있으며 금속 간 화합물 층이 너무 두꺼워 용접점을 매우 바삭하게 하고 용접점의 피로 저항성을 낮출 수 있다.

냉각 단계.온도를 낮추는 과정을 냉각 단계라고 하는데 냉각 속도는 3~5이다.냉각 단계의 중요성은 종종 무시됩니다.좋은 냉각 프로세스는 용접의 최종 결과에도 중요한 역할을 합니다.더 빠른 냉각 속도는 용접점의 미시적 구조를 세분화하고 금속 간 화합물의 형태와 분포를 변화시켜 용접재 합금의 역학적 성능을 향상시킬 수 있다.실제 생산 중인 무연 용접의 경우 일반적으로 어셈블리에 영향을 주지 않고 냉각 속도를 높이면 결함을 줄이고 신뢰성을 높일 수 있습니다.그러나 냉각 속도가 너무 빠르면 어셈블리에 충격이 가해지고 응력이 집중되어 제품을 사용하는 동안 용접점이 너무 일찍 무력화됩니다.따라서 리버스 용접은 양호한 냉각 커브를 제공해야 합니다.

펜티엄 온도 곡선

텐트형 회류온도곡선은 가열구역, 예열구역, 쾌속가열구역, 재순환구역과 냉각구역의 주요단계로 나뉜다.이 온도곡선을 사용할 때 SMA는 실온에서 최고온도까지의 가열속도가 기본적으로 같으며 SMA의 열응력은 비교적 작다.그러나 PCB에서 용접할 어셈블리가 고르지 않으면 SMA의 표면 온도가 고르지 않습니다.대품질, 고흡열 부품의 용접 온도는 요구를 만족시킬 수 없다.그러므로 이런 온도곡선은 주로 PCB에서 부속품의 크기가 상대적으로 균일한 경우에 적용된다.