Tipična Sn96.5Ag3.0Cu0.5 legura tradicionalna kriva temperature lemljenja reflow bez olova.A je područje grijanja, B je područje konstantne temperature (područje vlaženja), a C je područje topljenja kalaja.Nakon 260S je zona hlađenja.
Sn96.5Ag3.0Cu0.5 legura tradicionalna temperaturna krivulja lemljenja bez olova
Svrha zone grijanja A je brzo zagrijavanje PCB ploče do temperature aktivacije fluksa.Temperatura raste sa sobne temperature na oko 150°C za oko 45-60 sekundi, a nagib bi trebao biti između 1 i 3. Ako temperatura raste prebrzo, može se srušiti i dovesti do defekata kao što su perle za lemljenje i premošćivanje.
Konstantna temperaturna zona B, temperatura lagano raste sa 150°C na 190°C.Vrijeme se temelji na specifičnim zahtjevima proizvoda i kontrolira se na oko 60 do 120 sekundi kako bi se omogućila puna igra aktivnosti rastvarača fluksa i uklonili oksidi sa površine zavarivanja.Ako je vrijeme predugo, može doći do prekomjernog aktiviranja, što utječe na kvalitetu zavarivanja.U ovoj fazi, aktivna tvar u rastvaraču fluksa počinje djelovati, a kolofonijska smola počinje da omekšava i teče.Aktivni agens difundira i infiltrira se smolom od kolofonija na PCB jastučiću i krajnjoj površini za lemljenje dijela, te stupa u interakciju s površinskim oksidom jastučića i površinom za lemljenje dijela.Reakcija, čišćenje površine koja se zavari i uklanjanje nečistoća.Istovremeno, kolofonijska smola se brzo širi i formira zaštitni film na vanjskom sloju površine zavarivanja i izolira ga od kontakta s vanjskim plinom, štiteći površinu zavarivanja od oksidacije.Svrha postavljanja dovoljnog vremena konstantne temperature je omogućiti PCB pločici i dijelovima da dostignu istu temperaturu prije ponovnog lemljenja i smanjiti temperaturnu razliku, jer su sposobnosti apsorpcije topline različitih dijelova montiranih na PCB vrlo različite.Spriječite probleme s kvalitetom uzrokovane neravnotežom temperature tokom ponovnog toka, kao što su nadgrobni spomenici, lažno lemljenje, itd. Ako se zona konstantne temperature zagrije prebrzo, fluks u pasti za lemljenje će se brzo proširiti i ispariti, uzrokujući različite probleme s kvalitetom kao što su pore, izduvavanje lim i limene perle.Ako je vrijeme konstantne temperature predugo, otapalo fluksa će prekomjerno ispariti i izgubiti svoju aktivnost i zaštitnu funkciju tijekom lemljenja povratnim tokom, što će rezultirati nizom štetnih posljedica kao što su virtualno lemljenje, pocrnjeli ostaci lemnih spojeva i tupi spojevi lemljenja.U stvarnoj proizvodnji, vrijeme konstantne temperature treba biti podešeno prema karakteristikama stvarnog proizvoda i bezolovne paste za lemljenje.
Odgovarajuće vrijeme za zonu lemljenja C je 30 do 60 sekundi.Prekratko vrijeme topljenja kalaja može uzrokovati defekte kao što je slabo lemljenje, dok predugo može uzrokovati višak dielektričnog metala ili potamniti lemne spojeve.U ovoj fazi, prah legure u pasti za lemljenje se topi i reagira s metalom na lemljenoj površini.Otapalo za fluks ključa u ovom trenutku i ubrzava isparavanje i infiltraciju, te savladava površinsku napetost na visokim temperaturama, dozvoljavajući lemu tečne legure da teče s fluksom, raširi se po površini jastučića i omota krajnju površinu za lemljenje dijela kako bi se formirao efekat vlaženja.Teoretski, što je temperatura viša, to je bolji efekat vlaženja.Međutim, u praktičnim primjenama mora se uzeti u obzir maksimalna temperaturna tolerancija PCB ploče i dijelova.Podešavanje temperature i vremena zone lemljenja reflow je traženje ravnoteže između vršne temperature i efekta lemljenja, odnosno postizanje idealnog kvaliteta lemljenja unutar prihvatljive vršne temperature i vremena.
Nakon zone zavarivanja je zona hlađenja.U ovoj fazi, lem se hladi iz tekućeg u čvrsti oblik da bi se formirali lemni spojevi, a kristalna zrna se formiraju unutar lemnih spojeva.Brzo hlađenje može proizvesti pouzdane lemne spojeve sa svijetlim sjajem.To je zato što brzo hlađenje može učiniti da spoj za lemljenje formira leguru sa čvrstom strukturom, dok će sporije hlađenje proizvesti veliku količinu intermetala i formirati veća zrna na površini spoja.Pouzdanost mehaničke čvrstoće takvog lemnog spoja je niska, a površina lemnog spoja će biti tamna i niskog sjaja.
Podešavanje temperature lemljenja bez olova
U procesu reflow lemljenja bez olova, šupljinu peći treba obraditi od cijelog komada lima.Ako je šupljina peći napravljena od malih komada lima, lako će doći do savijanja šupljine peći pod visokim temperaturama bez olova.Vrlo je potrebno ispitati paralelnost staze na niskim temperaturama.Ako se staza deformiše na visokim temperaturama zbog materijala i dizajna, zaglavljivanje i padanje ploče bit će neizbježni.U prošlosti je Sn63Pb37 olovni lem bio uobičajen lem.Kristalne legure imaju istu tačku topljenja i temperaturu smrzavanja, obje 183°C.Lemni spoj SnAgCu bez olova nije eutektička legura.Njegov raspon tačke topljenja je 217°C-221°C.Temperatura je čvrsta kada je temperatura niža od 217°C, a temperatura je tečna kada je temperatura viša od 221°C.Kada je temperatura između 217°C i 221°C, legura pokazuje nestabilno stanje.
Vrijeme objave: 27.11.2023