Температурні вимоги для SMT пайки оплавленням

Пайка SMT оплавленням є унікальним і важливим процесом у обробці латок. Чотири основні температурні зони пайки оплавленням: зона попереднього нагрівання, зона постійної температури, зона оплавлення та зона охолодження. Кожен етап нагріву температурної зони має своє важливе значення.

1. Етап зони підігріву

PCBA для обробки латок досягає температури нагріву печі оплавлення 150 градусів від температури в приміщенні, а швидкість нагрівання становить менше 2 градусів / с, що називається етапом попереднього нагріву. Метою етапу попереднього нагрівання є випаровування розчинника з нижчою температурою плавлення в паяльній пасті. Основні компоненти флюсу в паяльній пасті включають каніфоль, активатори, покращувачі в'язкості та розчинники. Розчинник головним чином виконує роль носія каніфолі та забезпечує час зберігання паяльної пасти. Під час етапу попереднього нагрівання надлишок розчинника необхідно випарувати, але швидкість нагрівання необхідно контролювати. Занадто висока швидкість нагрівання спричинить термічне навантаження на компоненти, пошкодивши компоненти або зменшивши продуктивність і термін служби компонентів. Останнє шкідливіше, оскільки продукцію вже розвезли покупцям. Інша причина полягає в тому, що надто висока швидкість нагрівання призведе до руйнування паяльної пасти, спричиняючи ризик короткого замикання, а надто висока швидкість нагрівання призведе до надто швидкого випаровування розчинника, що може легко призвести до виплескування металевих компонентів і олова. з’являться намистинки.

2. Стадія зони постійної температури

Вся плата PCBA повільно нагрівається до 170 градусів, щоб друкована плата досягла рівномірної температури, яка називається стадією постійної температури (замочування або рівноваги). Зазвичай час становить 70-120 с. На цьому етапі температура підвищується повільно. Налаштування стадії постійної температури має в основному відповідати рекомендаціям постачальника паяльної пасти та теплоємності плати PCBA. Ступінь постійної температури виконує три функції. Одна з них полягає в досягненні рівномірної температури всього PCBA та зменшенні впливу термічної напруги, що потрапляє в зону оплавлення, а також інших дефектів зварювання, таких як деформація компонентів, холодне зварювання деяких компонентів великого об’єму тощо; інша важлива функція полягає в тому, що флюс у паяльній пасті починає вступати в активну реакцію, підвищуючи змочуваність поверхні зварного виробу, так що розплавлений припій може добре змочити поверхню зварного виробу; третя функція полягає в подальшому випаровуванні розчинника у флюсі. Через важливість стадії збереження тепла необхідно ретельно контролювати час і температуру збереження тепла не тільки для того, щоб флюс міг добре очистити поверхню пайки, але й для того, щоб флюс не витрачався повністю до досягнення оплавлення. і може бути активована під час оплавлення. Для запобігання повторного окислення.

3. Етап зони повернення

Плата PCBA нагрівається до зони плавлення для розплавлення паяльної пасти. Дошка досягає найвищої температури, зазвичай 230 градусів -245 градусів, що називається стадією оплавлення. Час над лінією ліквідусу зазвичай становить 30-60 секунд. Під час стадії оплавлення температура продовжує зростати вздовж лінії оплавлення, паяльна паста плавиться, відбувається реакція змочування, і починає формуватися шар інтерметалічної сполуки, який зрештою досягає максимальної температури. Пікова температура в зоні оплавлення визначається хімічним складом паяльної пасти, характеристиками компонентів і матеріалу друкованої плати. Якщо пікова температура в зоні оплавлення занадто висока, друкована плата може згоріти або обгоріти; якщо пікова температура надто низька, паяні з’єднання виглядатимуть сірими та зернистими. Таким чином, пікова температура в цій температурній зоні повинна бути достатньо високою, щоб дозволити флюсу повноцінно функціонувати та мати гарну змочуваність, але вона не повинна бути достатньо високою, щоб викликати пошкодження, зміну кольору або опік компонентів або друкованих плат. У зоні оплавлення також слід враховувати, що нахил температури не повинен піддавати компоненти термічному удару. Час оплавлення має бути якомога коротшим, забезпечуючи якісне паяння компонентів. Загалом 30-60s є найкращим. Надто довгий час оплавлення та висока температура призведуть до пошкодження компонентів, які легко піддаються впливу температури, а також призведуть до того, що шар інтерметалічної сполуки IMC стане занадто товстим, що зробить паяні з’єднання дуже крихкими та зменшить стійкість паяних з’єднань до втоми.

4. Етап зони охолодження

Процес зниження температури називається стадією охолодження, а швидкість охолодження становить 3-5 градус/с. Важливість фази охолодження часто ігнорується. Хороший процес охолодження також відіграє ключову роль у кінцевому результаті зварювання. Швидше охолодження може покращити мікроструктуру паяних з’єднань. Змінити морфологію і розподіл інтерметалічних сполук і поліпшити механічні властивості сплавів припою. Для безсвинцевого паяння у реальному виробництві збільшення швидкості охолодження зазвичай може зменшити дефекти та підвищити надійність без негативного впливу на компоненти. Однак занадто висока швидкість охолодження також спричинить вплив на компоненти, спричиняючи концентрацію напруги, що призведе до передчасного виходу з ладу паяних з’єднань виробу під час використання. Тому пайка оплавленням повинна забезпечувати хорошу криву охолодження.

Докладніше про знання Tecoo SMT:
Основна функція додавання азоту (N2) при паянні оплавленням SMT