Запояването чрез препълване е решаваща стъпка в процеса на SMT.Температурният профил, свързан с преформатирането, е основен параметър за контрол, за да се гарантира правилното свързване на частите.Параметрите на определени компоненти също ще повлияят директно върху температурния профил, избран за тази стъпка в процеса.
На двулентов конвейер платките с новопоставени компоненти преминават през горещата и студената зона на пещта за преформатиране.Тези стъпки са предназначени да контролират прецизно топенето и охлаждането на спойката за запълване на спойките.Основните температурни промени, свързани с профила на преформатиране, могат да бъдат разделени на четири фази/области (изброени по-долу и илюстрирани по-долу):
1. Загрейте
2. Постоянно нагряване
3. Висока температура
4. Охлаждане
1. Зона за предварително нагряване
Целта на зоната за предварително нагряване е да изпари разтворителите с ниска точка на топене в спояващата паста.Основните компоненти на флюса в спояващата паста включват смоли, активатори, модификатори на вискозитета и разтворители.Ролята на разтворителя е главно като носител за смолата, с допълнителна функция за осигуряване на достатъчно съхранение на спояващата паста.Зоната за предварително нагряване трябва да изпари разтворителя, но наклонът на повишаване на температурата трябва да се контролира.Прекомерните скорости на нагряване могат да подложат на компонента термично напрежение, което може да го повреди или да намали неговата производителност/живот.Друг страничен ефект от твърде високата скорост на нагряване е, че спояващата паста може да се срути и да причини късо съединение.Това важи особено за пасти за спояване с високо съдържание на поток.
2. Зона с постоянна температура
Настройката на зоната на постоянна температура се контролира основно в рамките на параметрите на доставчика на спояваща паста и топлинния капацитет на печатната платка.Този етап има две функции.Първият е да се постигне еднаква температура за цялата печатна платка.Това помага да се намалят ефектите от термичния стрес в зоната на преформатиране и ограничава други дефекти на запояване, като например повдигане на компонента с по-голям обем.Друг важен ефект от този етап е, че потокът в спояващата паста започва да реагира агресивно, увеличавайки омокряемостта (и повърхностната енергия) на заваръчната повърхност.Това гарантира, че разтопената спойка намокря добре спояващата повърхност.Поради важността на тази част от процеса, времето за накисване и температурата трябва да бъдат добре контролирани, за да се гарантира, че флюсът почиства напълно повърхностите за запояване и че флюсът не се изразходва напълно, преди да достигне процеса на запояване с повторно запояване.Необходимо е да се запази флюсът по време на фазата на претопяване, тъй като той улеснява процеса на намокряне на спойката и предотвратява повторното окисляване на запоената повърхност.
3. Зона с висока температура:
Зоната с висока температура е мястото, където протича пълната реакция на топене и овлажняване, където започва да се образува интерметалният слой.След достигане на максималната температура (над 217°C), температурата започва да спада и пада под връщащата линия, след което спойката се втвърдява.Тази част от процеса също трябва да бъде внимателно контролирана, така че температурните рампи нагоре и надолу да не подлагат частта на термичен шок.Максималната температура в зоната на преформатиране се определя от температурната устойчивост на чувствителните към температура компоненти на печатната платка.Времето във високотемпературната зона трябва да бъде възможно най-кратко, за да се гарантира, че компонентите се заваряват добре, но не толкова дълго, че интерметалният слой да стане по-дебел.Идеалното време в тази зона обикновено е 30-60 секунди.
4. Охлаждаща зона:
Като част от цялостния процес на запояване чрез преплавяне, важността на охлаждащите зони често се пренебрегва.Добрият процес на охлаждане също играе ключова роля за крайния резултат от заваръчния шев.Добрата спойка трябва да е ярка и плоска.Ако охлаждащият ефект не е добър, ще възникнат много проблеми, като повдигане на компонентите, тъмни споени съединения, неравни повърхности на споени съединения и удебеляване на слоя интерметално съединение.Следователно запояването с преплавяне трябва да осигурява добър профил на охлаждане, нито твърде бързо, нито твърде бавно.Твърде бавно и получавате някои от гореспоменатите проблеми с лошото охлаждане.Прекалено бързото охлаждане може да причини термичен удар на компонентите.
Като цяло значението на стъпката на SMT reflow не може да бъде подценявано.Процесът трябва да се управлява добре за добри резултати.
Време на публикуване: 30 май 2023 г