Công nghệ PCBA - Tìm hiểu về Reflow Welding trong ngành công nghiệp điện tử SMT

Hàn chảy ngược, một trong ba quy trình cốt lõi của SMT (Surface Mount Technology), được biết đến trong ngành công nghiệp như là một "hộp đen" do khả năng che giấu hoạt động của nó. So với hai quá trình trực quan là in dán hàn và đặt các yếu tố, khả năng vô hình của hàn ngược cho phép các chuyên gia trong ngành suy đoán quá trình hàn chỉ dựa trên kết quả hàn sau lò và tối ưu hóa các thông số để đạt được kết quả mong muốn.

Hàn reflow truyền thống hoạt động dựa trên thực tế là PCB (bảng mạch in) đi vào lò reflow cùng với dán hàn được in và các thành phần được lắp đặt và từ từ được điều khiển vào lò theo dõi. Cả phần trên và phần dưới của khoang có thể được làm nóng, và các phương pháp làm nóng ban đầu chủ yếu là bức xạ hồng ngoại, nhưng bây giờ nhiều hơn là sử dụng PCB, dán hàn và các yếu tố thổi vào khoang để làm nóng.

Quá trình hàn trở lại chủ yếu được chia thành hai loại: lắp một mặt và lắp hai mặt. Quá trình lắp đặt một mặt bao gồm dán hàn trước, đặt (bằng tay hoặc tự động bằng máy), hàn trở lại, kiểm tra và kiểm tra điện. Đối với lắp đặt hai mặt, quá trình trên cần phải được hoàn thành ở phía A, sau đó là dán trước, đặt và hàn trở lại ở phía B, và cuối cùng là kiểm tra và kiểm tra điện.

Quá trình hàn reflow là một kỹ thuật hàn quan trọng, trong đó chân của các thành phần điện tử được gắn vào một tấm PCB bằng cách nung chảy dán. Trong quá trình sản xuất các sản phẩm điện tử, quá trình hàn trở lại được sử dụng rộng rãi và chất lượng hàn của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và tuổi thọ của sản phẩm. Do đó, kiểm soát chặt chẽ quá trình hàn trở lại là liên kết chính để đảm bảo chất lượng sản phẩm điện tử.

Thiết lập nhiệt độ và đo phân bố nhiệt độ là một trong những thông số cốt lõi của quá trình hàn hồi lưu.

Việc thiết lập đường cong nhiệt độ nên được điều chỉnh theo đặc tính của dán hàn và vật liệu của bảng PCB. Thông thường, sự phân bố nhiệt độ bao gồm bốn phần: khu vực sưởi ấm trước, khu vực sưởi ấm đồng nhất, khu vực hồi lưu và khu vực làm mát. Khu vực làm nóng trước được sử dụng để làm nóng bảng PCB và dán hàn đến nhiệt độ nhất định để loại bỏ căng thẳng bên trong và độ ẩm; Vùng cân bằng được sử dụng để duy trì sự ổn định nhiệt độ của bảng PCB và dán hàn; Khu vực hồi lưu là khu vực quan trọng để hàn dán tan chảy và bảo dưỡng, đòi hỏi phải kiểm soát chính xác nhiệt độ và thời gian; Khu vực làm mát được sử dụng để làm mát nhanh các điểm hàn để cải thiện độ bền cơ học và tính chất điện của chúng.

Đường cong nhiệt độ cho các thực hành cụ thể được thiết lập và đo lường như sau:

1. Trong giai đoạn thử nghiệm sản phẩm mới, các kỹ sư quy trình cần tạo bảng đo nhiệt độ và chọn điểm dựa trên đặc điểm sản phẩm (đặc điểm kỹ thuật nhiệt độ PCB Gerber/bộ phận) và đặc điểm bùn của nó (nhà sản xuất cung cấp đường cong nhiệt độ khuyến nghị), đồng thời thiết lập các thông số của lò hàn và đo đường cong nhiệt độ thích hợp, tiêu chuẩn hóa các thông số của lò hàn và thiết lập các tiêu chuẩn kiểm soát đường cong tốt để sản xuất hàng loạt sản phẩm làm thông số quy trình tiêu chuẩn;

2. Giai đoạn sản xuất hàng loạt sản phẩm, kỹ thuật viên nên sản xuất theo dữ liệu sản xuất sản phẩm trong điều kiện đã đặt và chịu trách nhiệm đo hồ sơ, hồ sơ nhiệt độ và chất lượng hàn được xác nhận bởi kỹ sư theo tiêu chuẩn kiểm soát nhiệt độ, nếu kết quả kiểm tra không phù hợp, xác nhận điểm kiểm tra có bị dính (không nổi) và kiểm tra lại, nếu cần thiết, điều chỉnh bởi kỹ sư xác nhận.

3. Nếu có điều kiện, có thể xem xét giới thiệu điều khiển giám sát nhiệt độ thời gian thực: trong quá trình hàn, theo dõi sự thay đổi nhiệt độ trong lò theo thời gian thực. Điều này đòi hỏi phải sử dụng cảm biến nhiệt độ chính xác cao và hệ thống thu thập dữ liệu để đạt được. Bằng cách theo dõi sự thay đổi nhiệt độ trong lò trong thời gian thực, độ lệch nhiệt độ và bất thường có thể được phát hiện và sửa chữa, đảm bảo sự ổn định và độ tin cậy của chất lượng hàn.

4. chu kỳ đo nhiệt độ: mỗi lần thay đổi dây chuyền sản xuất và mỗi ca (sản xuất liên tục của cùng một mô hình không được vượt quá 12 giờ), chúng tôi cần đo hồ sơ, nếu có bất kỳ câu hỏi nào về chất lượng, chúng tôi nên kiểm tra và xác nhận và thông báo cho người giám sát có liên quan.

5. Yêu cầu trước khi đo: Trước khi đo nhiệt độ, bạn nên kiểm tra đường đo nhiệt độ, chẳng hạn như đường đứt, và bạn nên thay thế đường đo nhiệt độ mới để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu đo.

Điểm kiểm soát lò hàn (Reflow Welding):

1. Giới hạn kiểm soát nồng độ oxy của máy là 1000ppm (Lưu ý: Khách hàng thực hiện kiểm soát đặc biệt theo định nghĩa SOP) và được ghi lại trong "Danh sách kiểm tra nhiệt độ bảng điều khiển lò reflow" mỗi 2 giờ.

2. Khi thay đổi dây chuyền sản xuất hàng loạt, chúng tôi sẽ thiết lập các điều kiện theo điều kiện sản xuất của từng loại máy và xác nhận và ghi lại theo mục "Danh sách kiểm tra thay đổi dòng chảy ngược".

3. Để kiểm soát hiệu quả dòng chảy, đơn vị sản xuất ghi lại nhiệt độ trong "danh sách kiểm tra nhiệt độ bảng điều khiển lò reflow" cứ sau 2 giờ sau khi thay đổi dây chuyền.

4. Máy kiểm tra nhiệt độ được gửi đến phòng hiệu chuẩn để hiệu chuẩn định kỳ, và trong quá trình bảo trì hàng tháng của hàn hồi lưu, vật cố tiêu chuẩn được xác nhận và ghi lại trong bảng điều khiển CPK.

5. Bảng đo nhiệt độ nên được cập nhật thường xuyên (cứ sau 3 tháng) khi chênh lệch nhiệt độ đo vượt quá ± 5 ℃. Hoặc sử dụng hơn 50 lần, chênh lệch nhiệt độ đo được vượt quá ± 5 và cần được cập nhật.

6. Giá trị thực tế và giá trị cài đặt của vùng nhiệt độ trở lại được kiểm soát trong vòng ± 5 ℃. Nếu thông số kỹ thuật này vượt quá, nó là cần thiết để ngừng cho ăn tấm và sau đó thông báo cho các kỹ sư quá trình để điều chỉnh.

Là một liên kết quan trọng trong quy trình SMT, kiểm soát quá trình và quản lý chất lượng có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất và tuổi thọ của các sản phẩm điện tử. Bằng cách thiết lập đường cong nhiệt độ một cách khoa học và hợp lý, thực hiện giám sát nhiệt độ thời gian thực và tăng cường kiểm soát lò hàn reflow, chất lượng hàn reflow có thể được cải thiện một cách hiệu quả, do đó đảm bảo sự ổn định và độ tin cậy của sản phẩm điện tử.