Requisitos de temperatura para la soldadura por reflujo SMT

La soldadura por reflujo SMT es un proceso único e importante en el procesamiento de parches. Las cuatro zonas de temperatura principales de la soldadura por reflujo son la zona de precalentamiento, la zona de temperatura constante, la zona de reflujo y la zona de enfriamiento. Cada etapa de calentamiento de la zona de temperatura tiene su propia importancia.

1. Etapa de zona de precalentamiento

El PCBA para el procesamiento de parches alcanza la temperatura de calentamiento del horno de reflujo de 150 grados desde la temperatura interior, y la velocidad de calentamiento es inferior a 2 grados/s, lo que se denomina etapa de precalentamiento. El propósito de la etapa de precalentamiento es evaporar el disolvente de punto de fusión más bajo en la pasta de soldadura. Los principales componentes del fundente en la pasta de soldadura incluyen colofonia, activadores, mejoradores de viscosidad y disolventes. La función del disolvente es principalmente como portador de colofonia y para garantizar el tiempo de almacenamiento de la pasta de soldadura. Durante la etapa de precalentamiento, es necesario evaporar el exceso de disolvente, pero la velocidad de calentamiento debe controlarse. Una velocidad de calentamiento demasiado alta provocará un impacto de estrés térmico en los componentes, dañando los componentes o reduciendo el rendimiento y la vida útil de los componentes. Esto último es más dañino porque los productos ya se han entregado a los clientes. Otra razón es que una velocidad de calentamiento demasiado alta hará que la pasta de soldadura colapse, provocando el riesgo de cortocircuito, y una velocidad de calentamiento demasiado alta hará que el disolvente se evapore demasiado rápido, lo que puede provocar fácilmente que los componentes metálicos salpiquen y aparezcan perlas de estaño.

2. Etapa de zona de temperatura constante

Toda la placa PCBA se calienta lentamente a 170 grados para hacer que la placa de circuito alcance una temperatura uniforme, lo que se denomina etapa de temperatura constante (remojo o equilibrio). El tiempo es generalmente de 70-120 s. En esta etapa, la temperatura aumenta lentamente. La configuración de la etapa de temperatura constante debe referirse principalmente a las recomendaciones del proveedor de pasta de soldadura y la capacidad térmica de la placa PCBA. La etapa de temperatura constante tiene tres funciones. Una es hacer que toda la PCBA alcance una temperatura uniforme y reducir el impacto de la tensión térmica que ingresa al área de reflujo, así como otros defectos de soldadura como deformación de componentes, soldadura en frío de algunos componentes de gran volumen, etc.; la otra función importante es Es decir, el fundente en la pasta de soldadura comienza a experimentar una reacción activa, aumentando el rendimiento de humectación de la superficie de la soldadura, de modo que la soldadura fundida pueda humedecer bien la superficie de la soldadura; la tercera función es volatilizar aún más el solvente en el fundente. Debido a la importancia de la etapa de conservación del calor, el tiempo y la temperatura de conservación del calor deben estar bien controlados, no solo para garantizar que el fundente pueda limpiar bien la superficie de soldadura, sino también para garantizar que el fundente no se consuma por completo antes de llegar a la etapa de reflujo y pueda activarse durante la etapa de reflujo para evitar la reoxidación.

3. Etapa de zona de retorno

La placa PCBA se calienta hasta la zona de fusión para fundir la pasta de soldadura. La placa alcanza la temperatura más alta, normalmente 230 grados -245 grado , que se denomina etapa de reflujo. El tiempo por encima de la línea de liquidus es generalmente 30-60 segundos. Durante la etapa de reflujo, la temperatura continúa aumentando a lo largo de la línea de reflujo, la pasta de soldadura se derrite y se produce una reacción de humectación, y comienza a formarse una capa de compuesto intermetálico, que finalmente alcanza la temperatura máxima. La temperatura máxima en la zona de reflujo está determinada por la composición química de la pasta de soldadura, las características de los componentes y el material de la PCB. Si la temperatura máxima en el área de reflujo es demasiado alta, la placa de circuito puede quemarse o chamuscarse; si la temperatura máxima es demasiado baja, las juntas de soldadura aparecerán grises y granulosas. Por lo tanto, la temperatura máxima en esta zona de temperatura debe ser lo suficientemente alta como para permitir que el fundente funcione por completo y tenga una buena humectabilidad, pero no debe ser lo suficientemente alta como para causar daños, decoloración o chamuscado de los componentes o las placas de circuito. El área de reflujo también debe tener en cuenta que la pendiente ascendente de la temperatura no debe someter a los componentes a un choque térmico. El tiempo de reflujo debe ser lo más corto posible, garantizando al mismo tiempo una buena soldadura de los componentes. Generalmente, 30-60s es lo mejor. Un tiempo de reflujo excesivamente largo y una temperatura alta dañarán los componentes que se ven fácilmente afectados por la temperatura y también harán que la capa de compuesto intermetálico IMC sea demasiado gruesa, lo que hará que las juntas de soldadura sean muy frágiles y reducirá la resistencia a la fatiga de las juntas de soldadura.

4. Etapa de zona de enfriamiento

El proceso de caída de temperatura se denomina etapa de enfriamiento y la velocidad de enfriamiento es de 3-5 grados/s. A menudo se pasa por alto la importancia de la fase de enfriamiento. Un buen proceso de enfriamiento también juega un papel clave en el resultado final de la soldadura. Las velocidades de enfriamiento más rápidas pueden refinar la microestructura de las juntas de soldadura. Cambiar la morfología y la distribución de los compuestos intermetálicos y mejorar las propiedades mecánicas de las aleaciones de soldadura. Para la soldadura sin plomo en la producción real, aumentar la velocidad de enfriamiento generalmente puede reducir los defectos y mejorar la confiabilidad sin afectar negativamente a los componentes. Sin embargo, una velocidad de enfriamiento demasiado rápida también causará impacto en los componentes, causando concentración de tensión, haciendo que las juntas de soldadura del producto fallen prematuramente durante el uso. Por lo tanto, la soldadura por reflujo debe proporcionar una buena curva de enfriamiento.

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