Reflow-lodning er et afgørende trin i SMT-processen.Temperaturprofilen forbundet med reflow er en væsentlig parameter at kontrollere for at sikre korrekt forbindelse af dele.Parametrene for visse komponenter vil også direkte påvirke den valgte temperaturprofil for det pågældende trin i processen.
På en dobbeltsporet transportør passerer plader med nyplacerede komponenter gennem de varme og kolde zoner i reflow-ovnen.Disse trin er designet til præcis at kontrollere smeltningen og afkølingen af loddemetal for at fylde loddeforbindelserne.De vigtigste temperaturændringer forbundet med reflow-profilen kan opdeles i fire faser/regioner (angivet nedenfor og illustreret herefter):
1. Varm op
2. Konstant opvarmning
3. Høj temperatur
4. Afkøling
1. Forvarmningszone
Formålet med forvarmningszonen er at fordampe opløsningsmidlerne med lavt smeltepunkt i loddepastaen.Hovedkomponenterne i flusmiddel i loddepasta omfatter harpikser, aktivatorer, viskositetsmodificerende midler og opløsningsmidler.Opløsningsmidlets rolle er hovedsageligt som bærer for harpiksen med den yderligere funktion at sikre tilstrækkelig opbevaring af loddepastaen.Forvarmningszonen skal fordampe opløsningsmidlet, men den temperaturstigningshældning skal kontrolleres.For høje opvarmningshastigheder kan termisk belaste komponenten, hvilket kan beskadige komponenten eller reducere dens ydeevne/levetid.En anden bivirkning af for høj opvarmningshastighed er, at loddepastaen kan kollapse og forårsage kortslutninger.Dette gælder især for loddepastaer med højt fluxindhold.
2. Konstant temperaturzone
Indstillingen af den konstante temperaturzone styres hovedsageligt inden for parametrene for loddepastaleverandøren og printkortets varmekapacitet.Denne fase har to funktioner.Den første er at opnå en ensartet temperatur for hele printkortet.Dette hjælper med at reducere virkningerne af termisk spænding i reflow-området og begrænser andre loddefejl, såsom større volumen komponentløft.En anden vigtig effekt af dette trin er, at fluxen i loddepastaen begynder at reagere aggressivt, hvilket øger befugtningsevnen (og overfladeenergien) af svejseoverfladen.Dette sikrer, at det smeltede loddemiddel fugter loddeoverfladen godt.På grund af vigtigheden af denne del af processen, skal iblødsætningstid og temperatur kontrolleres godt for at sikre, at fluxen renser loddeoverfladerne fuldstændigt, og at fluxen ikke er fuldstændig opbrugt, før den når reflow-lodningsprocessen.Det er nødvendigt at bibeholde fluxen under genstrømningsfasen, da det letter loddebefugtningsprocessen og forhindrer re-oxidation af den loddede overflade.
3. Højtemperaturzone:
Højtemperaturzonen er, hvor den fuldstændige smelte- og befugtningsreaktion finder sted, hvor det intermetalliske lag begynder at dannes.Efter at have nået den maksimale temperatur (over 217°C), begynder temperaturen at falde og falder under returledningen, hvorefter loddet størkner.Denne del af processen skal også kontrolleres omhyggeligt, så temperaturramperne op og ned af ramperne ikke udsætter delen for termisk chok.Den maksimale temperatur i tilbagestrømningsområdet bestemmes af temperaturfølsomheden af temperaturfølsomme komponenter på printkortet.Tiden i højtemperaturzonen skal være så kort som muligt for at sikre, at komponenterne svejser godt, men ikke så lang, at det intermetalliske lag bliver tykkere.Den ideelle tid i denne zone er normalt 30-60 sekunder.
4. Kølezone:
Som en del af den overordnede reflow-loddeproces bliver vigtigheden af kølezoner ofte overset.En god køleproces spiller også en nøglerolle i slutresultatet af svejsningen.En god loddesamling skal være lys og flad.Hvis køleeffekten ikke er god, vil der opstå mange problemer, såsom komponentforhøjelse, mørke loddesamlinger, ujævne loddefugeoverflader og fortykkelse af det intermetalliske sammensatte lag.Derfor skal reflow-lodning give en god køleprofil, hverken for hurtigt eller for langsomt.For langsomt, og du får nogle af de førnævnte dårlige afkølingsproblemer.For hurtig afkøling kan forårsage termisk stød på komponenterne.
Samlet set kan betydningen af SMT reflow-trinnet ikke undervurderes.Processen skal styres godt for gode resultater.
Indlægstid: 30. maj 2023