Reflow lemljenje je ključni korak u SMT procesu.Temperaturni profil povezan sa reflow je bitan parametar za kontrolu kako bi se osiguralo pravilno povezivanje dijelova.Parametri određenih komponenti će također direktno utjecati na profil temperature odabran za taj korak u procesu.
Na dvotračnom transporteru, ploče sa novopostavljenim komponentama prolaze kroz toplu i hladnu zonu reflow peći.Ovi koraci su dizajnirani da precizno kontrolišu topljenje i hlađenje lema za popunjavanje lemnih spojeva.Glavne promjene temperature povezane s profilom reflow mogu se podijeliti u četiri faze/regije (navedene u nastavku i ilustrovane u nastavku):
1. Zagrijte se
2. Konstantno grijanje
3. Visoka temperatura
4. Hlađenje
1. Zona predgrijavanja
Svrha zone predgrijavanja je da ispari rastvarače niske tačke topljenja u pasti za lemljenje.Glavne komponente fluksa u pasti za lemljenje uključuju smole, aktivatore, modifikatore viskoziteta i otapala.Uloga rastvarača je uglavnom kao nosač za smolu, sa dodatnom funkcijom osiguravanja dovoljnog skladištenja paste za lemljenje.Zona predgrijavanja treba da ispari rastvarač, ali se mora kontrolisati nagib porasta temperature.Prekomjerne brzine zagrijavanja mogu termički opteretiti komponentu, što može oštetiti komponentu ili smanjiti njezine performanse/životni vijek.Još jedna nuspojava previsoke stope zagrijavanja je da se pasta za lemljenje može srušiti i uzrokovati kratke spojeve.Ovo posebno važi za paste za lemljenje sa visokim sadržajem fluksa.
2. Zona konstantne temperature
Podešavanje zone konstantne temperature se uglavnom kontroliše u okviru parametara dobavljača paste za lemljenje i toplotnog kapaciteta PCB-a.Ova faza ima dvije funkcije.Prvi je postizanje ujednačene temperature za cijelu PCB ploču.Ovo pomaže u smanjenju efekata termičkog naprezanja u području reflow i ograničava druge defekte lemljenja kao što je podizanje komponente veće zapremine.Još jedan važan učinak ove faze je da fluks u pasti za lemljenje počinje agresivno reagirati, povećavajući kvašenje (i površinsku energiju) površine zavara.Ovo osigurava da rastopljeni lem dobro navlaži površinu lemljenja.Zbog važnosti ovog dijela procesa, vrijeme namakanja i temperatura moraju biti dobro kontrolirani kako bi se osiguralo da fluks u potpunosti očisti površine lemljenja i da se fluks ne potroši u potpunosti prije nego što dostigne proces lemljenja reflow.Neophodno je zadržati fluks tokom faze reflow jer olakšava proces vlaženja lemljenja i sprečava ponovnu oksidaciju lemljene površine.
3. Zona visoke temperature:
Visokotemperaturna zona je mjesto gdje se odvija potpuna reakcija topljenja i vlaženja gdje počinje da se formira intermetalni sloj.Nakon postizanja maksimalne temperature (iznad 217°C), temperatura počinje opadati i pada ispod povratnog voda, nakon čega se lem stvrdnjava.Ovaj dio procesa također treba pažljivo kontrolirati kako rampe temperature gore i dolje ne bi izložile dio termičkom šoku.Maksimalna temperatura u području reflow je određena temperaturnom otpornošću komponenti osjetljivih na temperaturu na PCB-u.Vrijeme u zoni visoke temperature treba biti što je moguće kraće kako bi se osiguralo da se komponente dobro zavare, ali ne tako dugo da intermetalni sloj postane deblji.Idealno vrijeme u ovoj zoni je obično 30-60 sekundi.
4. Zona hlađenja:
Kao dio cjelokupnog procesa lemljenja reflow, važnost zona hlađenja se često zanemaruje.Dobar proces hlađenja također igra ključnu ulogu u krajnjem rezultatu zavara.Dobar spoj za lemljenje treba da bude svetao i ravan.Ako učinak hlađenja nije dobar, pojavit će se mnogi problemi, kao što su izdizanje komponenti, tamni lemni spojevi, neravne površine lemnih spojeva i zadebljanje sloja intermetalne smjese.Stoga lemljenje povratnim tokom mora osigurati dobar profil hlađenja, ni prebrzo ni presporo.Presporo i dobit ćete neke od gore navedenih problema s lošim hlađenjem.Prebrzo hlađenje može uzrokovati termički udar na komponente.
Sve u svemu, ne može se potcijeniti važnost koraka SMT reflow.Procesom se mora dobro upravljati za dobre rezultate.
Vrijeme objave: 30.05.2023