Reflow-lodding er et avgjørende trinn i SMT-prosessen.Temperaturprofilen knyttet til reflow er en viktig parameter å kontrollere for å sikre riktig tilkobling av deler.Parametrene til visse komponenter vil også direkte påvirke temperaturprofilen som er valgt for det trinnet i prosessen.
På en tospors transportør passerer plater med nylig plasserte komponenter gjennom de varme og kalde sonene i reflow-ovnen.Disse trinnene er designet for å nøyaktig kontrollere smeltingen og avkjølingen av loddetinn for å fylle loddeforbindelsene.Hovedtemperaturendringene knyttet til reflow-profilen kan deles inn i fire faser/regioner (listet opp nedenfor og illustrert nedenfor):
1. Varm opp
2. Konstant oppvarming
3. Høy temperatur
4. Avkjøling
1. Forvarmingssone
Hensikten med forvarmingssonen er å fordampe løsningsmidlene med lavt smeltepunkt i loddepastaen.Hovedkomponentene i flussmiddel i loddepasta inkluderer harpikser, aktivatorer, viskositetsmodifikatorer og løsemidler.Løsemidlets rolle er hovedsakelig som bærer for harpiksen, med den ekstra funksjonen å sikre tilstrekkelig lagring av loddepastaen.Forvarmingssonen må fordampe løsningsmidlet, men temperaturstigningen må kontrolleres.For høye oppvarmingshastigheter kan belaste komponenten termisk, noe som kan skade komponenten eller redusere ytelsen/levetiden.En annen bivirkning av for høy oppvarmingshastighet er at loddepastaen kan kollapse og forårsake kortslutninger.Dette gjelder spesielt for loddepastaer med høyt flussinnhold.
2. Konstant temperatursone
Innstillingen av den konstante temperatursonen styres hovedsakelig innenfor parametrene til loddepastaleverandøren og varmekapasiteten til PCB.Dette stadiet har to funksjoner.Den første er å oppnå en jevn temperatur for hele PCB-kortet.Dette bidrar til å redusere effekten av termisk spenning i reflow-området og begrenser andre loddefeil, slik som større komponentløft.En annen viktig effekt av dette stadiet er at fluksen i loddepastaen begynner å reagere aggressivt, og øker fuktbarheten (og overflateenergien) til sveiseoverflaten.Dette sikrer at det smeltede loddet fukter loddeoverflaten godt.På grunn av viktigheten av denne delen av prosessen, må bløtleggingstid og temperatur kontrolleres godt for å sikre at flussmiddelet renser loddeflatene fullstendig og at flussmiddelet ikke er helt oppbrukt før det når reflow-loddeprosessen.Det er nødvendig å beholde fluksen under reflow-fasen, da det letter loddefuktingsprosessen og forhindrer re-oksidasjon av den loddede overflaten.
3. Høytemperatursone:
Høytemperatursonen er der den fullstendige smelte- og fuktingsreaksjonen finner sted hvor det intermetalliske laget begynner å dannes.Etter å ha nådd maksimumstemperaturen (over 217°C), begynner temperaturen å synke og faller under returlinjen, hvoretter loddetinn størkner.Denne delen av prosessen må også kontrolleres nøye slik at temperaturrampene opp og ned ikke utsetter delen for termisk sjokk.Maksimal temperatur i reflow-området bestemmes av temperaturmotstanden til temperaturfølsomme komponenter på PCB.Tiden i høytemperatursonen bør være så kort som mulig for å sikre at komponentene sveiser godt, men ikke så lenge at det intermetalliske laget blir tykkere.Den ideelle tiden i denne sonen er vanligvis 30-60 sekunder.
4. Kjølesone:
Som en del av den generelle reflow-loddeprosessen, blir viktigheten av kjølingssoner ofte oversett.En god kjøleprosess spiller også en nøkkelrolle i sluttresultatet av sveisen.En god loddeforbindelse skal være lys og flat.Hvis kjøleeffekten ikke er god, vil det oppstå mange problemer, som komponentheving, mørke loddeskjøter, ujevne loddeforbindelsesflater og fortykkelse av det intermetalliske sammensatte laget.Derfor må reflow-lodding gi en god kjøleprofil, verken for fort eller for sakte.For sakte og du får noen av de nevnte dårlige kjøleproblemene.For rask avkjøling kan forårsake termisk sjokk på komponentene.
Samlet sett kan ikke viktigheten av SMT-reflow-trinnet undervurderes.Prosessen må styres godt for gode resultater.
Innleggstid: 30. mai 2023