Conoscenze relative al forno a rifusione
La saldatura a riflusso viene utilizzata per l'assemblaggio SMT, che è una parte fondamentale del processo SMT.La sua funzione è quella di sciogliere la pasta saldante, rendere saldamente uniti insieme i componenti dell'assemblaggio superficiale e il PCB.Se non può essere ben controllato, avrà un impatto disastroso sull'affidabilità e sulla durata dei prodotti.Esistono molti modi per eseguire la saldatura a rifusione.I metodi più diffusi in precedenza sono l'infrarosso e la fase gassosa.Ora molti produttori utilizzano la saldatura a rifusione ad aria calda e in alcune occasioni avanzate o specifiche utilizzano metodi di rifusione, come piastra centrale calda, focalizzazione della luce bianca, forno verticale, ecc. Di seguito verrà fornita una breve introduzione alla popolare saldatura a rifusione ad aria calda.
1. Saldatura a riflusso di aria calda
Ora, la maggior parte dei nuovi forni per saldatura a riflusso sono chiamati forni per saldatura a riflusso ad aria calda a convezione forzata.Utilizza una ventola interna per soffiare aria calda verso o attorno alla piastra di assemblaggio.Un vantaggio di questo forno è che fornisce calore gradualmente e costantemente alla piastra di assemblaggio, indipendentemente dal colore e dalla struttura delle parti.Sebbene l'assorbimento del calore possa essere diverso a causa del diverso spessore e densità dei componenti, il forno a convezione forzata si riscalda gradualmente e la differenza di temperatura sullo stesso PCB non è molto diversa.Inoltre, il forno può controllare rigorosamente la temperatura massima e il tasso di temperatura di una determinata curva di temperatura, il che fornisce una migliore stabilità da zona a zona e un processo di riflusso più controllato.
2. Distribuzione e funzioni della temperatura
Nel processo di saldatura a rifusione ad aria calda, la pasta saldante deve passare attraverso le seguenti fasi: volatilizzazione del solvente;rimozione del flusso dell'ossido sulla superficie della saldatura;fusione della pasta saldante, rifusione, raffreddamento e solidificazione della pasta saldante.Una tipica curva di temperatura (profilo: si riferisce alla curva secondo cui la temperatura di un giunto di saldatura su PCB cambia nel tempo quando passa attraverso il forno di rifusione) è divisa in area di preriscaldamento, area di conservazione del calore, area di rifusione e area di raffreddamento.(vedi sopra)
① Area di preriscaldamento: lo scopo dell'area di preriscaldamento è preriscaldare PCB e componenti, raggiungere l'equilibrio e rimuovere acqua e solvente nella pasta saldante, in modo da prevenire il collasso della pasta saldante e gli schizzi di saldatura.La velocità di aumento della temperatura deve essere controllata entro un intervallo adeguato (troppo veloce produrrà shock termico, come la rottura del condensatore ceramico multistrato, spruzzi di saldatura, formazione di sfere di saldatura e giunti di saldatura con saldatura insufficiente nell'area non saldata dell'intero PCB ; troppo lento indebolirà l'attività del flusso).Generalmente, la velocità massima di aumento della temperatura è di 4 ℃ / sec e la velocità di aumento è impostata su 1-3 ℃ / sec, che è lo standard delle EC è inferiore a 3 ℃ / sec.
② Zona di conservazione del calore (attiva): si riferisce alla zona da 120 ℃ a 160 ℃.Lo scopo principale è quello di rendere uniforme la temperatura di ciascun componente sul PCB, ridurre il più possibile la differenza di temperatura e garantire che la saldatura possa essere completamente asciutta prima di raggiungere la temperatura di riflusso.Entro la fine dell'area di isolamento, l'ossido sul pad di saldatura, sulla sfera di pasta saldante e sul perno del componente deve essere rimosso e la temperatura dell'intero circuito stampato deve essere bilanciata.Il tempo di lavorazione è di circa 60-120 secondi, a seconda della natura della saldatura.Standard ECS: 140-170 ℃, massimo 120 secondi;
③ Zona di riflusso: la temperatura del riscaldatore in questa zona è impostata al livello più alto.La temperatura di picco della saldatura dipende dalla pasta saldante utilizzata.In genere si consiglia di aggiungere 20-40 ℃ alla temperatura del punto di fusione della pasta saldante.A questo punto, la saldatura nella pasta saldante inizia a sciogliersi e a scorrere nuovamente, sostituendo il flusso liquido per bagnare la piastra e i componenti.A volte la regione è anche divisa in due regioni: la regione di fusione e la regione di riflusso.La curva di temperatura ideale è che l'area coperta dalla "zona della punta" oltre il punto di fusione della saldatura sia la più piccola e simmetrica, generalmente l'intervallo di tempo superiore a 200 ℃ è di 30-40 secondi.Lo standard dell'ECS è la temperatura di picco: 210-220 ℃, intervallo di tempo oltre 200 ℃: 40 ± 3 secondi;
④ Zona di raffreddamento: il raffreddamento il più veloce possibile aiuterà a ottenere giunti di saldatura brillanti con forma completa e angolo di contatto basso.Un raffreddamento lento porterà a una maggiore decomposizione del tampone nello stagno, con conseguenti giunti di saldatura grigi e ruvidi e porterà anche a una scarsa colorazione dello stagno e a una debole adesione dei giunti di saldatura.La velocità di raffreddamento è generalmente compresa tra – 4 ℃ / sec e può essere raffreddata fino a circa 75 ℃.Generalmente è necessario il raffreddamento forzato tramite ventola di raffreddamento.
3. Vari fattori che influenzano le prestazioni di saldatura
Fattori tecnologici
Metodo di pretrattamento della saldatura, tipo di trattamento, metodo, spessore, numero di strati.Sia che venga riscaldato, tagliato o lavorato in altri modi durante il periodo che intercorre tra il trattamento e la saldatura.
Progettazione del processo di saldatura
Area di saldatura: si riferisce alle dimensioni, allo spazio, alla cinghia di guida dello spazio (cablaggio): forma, conduttività termica, capacità termica dell'oggetto saldato: si riferisce alla direzione di saldatura, posizione, pressione, stato di collegamento, ecc.
Condizioni di saldatura
Si riferisce alla temperatura e al tempo di saldatura, alle condizioni di preriscaldamento, al riscaldamento, alla velocità di raffreddamento, alla modalità di riscaldamento della saldatura, alla forma portante della fonte di calore (lunghezza d'onda, velocità di conduzione del calore, ecc.)
materiale di saldatura
Flusso: composizione, concentrazione, attività, punto di fusione, punto di ebollizione, ecc
Saldatura: composizione, struttura, contenuto di impurità, punto di fusione, ecc
Metallo comune: composizione, struttura e conducibilità termica del metallo comune
Viscosità, peso specifico e proprietà tissotropiche della pasta saldante
Materiale del substrato, tipo, metallo di rivestimento, ecc.
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Orario di pubblicazione: 28 maggio 2020