EN
Разумевање Процеси рефлоу содања је од суштинског значаја за све који су укључени у монтажу технологије за површинско монтажење. Било да први пут дизајнирате ПЦБ или оптимизујете постојећу производњу, процеси рефлоу лемљења одређују квалитет, поузданост и проток ваших готових плоча. Од наношења пасте за лемљење до коначног хлађења, сваки корак захтева прецизност и јасно разумевање топлотне динамике.
Процеси рефлоу содавања су кичма модерне производње СМТ-а. За разлику од таласног лемљења, које одговара компонентама кроз рупу, процеси рефлоу лемљења су специјално дизајнирани за компоненте који се монтирају на површини и који захтевају контролисану топлотно излагање да би формирали поуздане спојне зглобове. Добро извршен процес рефлоу споја смањује дефекте, побољшава конзистенцију зглобова и подржава дизајн ПЦБ са високом густином који су модерна електроника захтевала. Овај водич води вас кроз све критичне фазе тако да можете да примените ове технике са сигурношћу.
Основне фазе процеса рефлоу содања
Употреба пасте за лемљење и постављање компоненти
Свако успешно извршење процеса рефлоу лемљења почиње прецизним одлагањем пасте за лемљење. На голи ПЦБ се изреди штенцил од нерђајућег челика, а маст се гура кроз отвор користећи сечило. Волумен пасте, композиција и конзистенција штампе директно утичу на то колико добро функционишу процеси рефлоу лемљења дотока. Превише мало пасте доводи до слабих зглобова; превише изазива дефекте у превртању који су скупи за ремијерење.
Након штампања мастом, машина за пицк-ан-плоце поставља компоненте које се постављају на површину на мастиле са високом брзином и прецизношћу. Уосталом, то је уобичајено. Процеси рефлоу содарења ослањају се на ову механичку стабилност како би се осигурало да се компоненте не померају током загревања. Било које неправилно усклађивање у овој фази ће се сачувати и можда погоршати када се лемпир расплави и поново тече.
Дизајн топлотног профила у процесима рефлоу сода
Термички профил је најважнија променљива која регулише процесе рефлоу сода. Стандардни профил се састоји од четири зоне: прегревање, упирање, рефлоу и хлађење. Свака зона контролише температурне брзине, врхунске температуре и време изнад течности. Лоши профили су главни узрок дефеката као што су гробни камен, лемљење и хладни зглобови у процесима лемљења рефлоком.
Током прегревања, температура плоче постепено се повећава обично на 1 до 3 степени Целзијуса у секунди како би се избегао топлотни удар на осетљиве компоненте. Зона за упирање стабилизује температуру широм целог плоча, осигуравајући да је активација флукса завршена пре зоне врхунског повратног протока. У процесима рефлоу лемљења који користе легуре без олова као што је САЦ305, врховне температуре обично достижу између 235 и 250 степени Целзијуса. Одржавање ових прецизних услова је оно што разликује поуздане процесе лемљења рефлоком од оних који су склони дефектима.
Типови пећница и њихов утицај на процесе повратног лемљења
Конвекцијске рефлоу пећи
Конвекцијске пећи за рефлоу су индустријски стандард за извршење процеса рефлоу лемљења у величини. Ове пећи користе загрејан ваздух или азотни гас који се присиљава кроз млазнице како би равномерно пренели топлотну енергију преко површине ПЦБ-а. Овни са азотном атмосфером смањују оксидацију током процеса рефлоу лемљења, што је посебно важно за компоненте финог пеша и БГА где је заједничка инспекција тешка након монтаже. Конвекционе пећи са више зона пружају инжењерима флексибилност да подешавају сваку зону независно, што омогућава високо оптимизоване процесе лемљења рефлоком.
Методе парове фазе и инфрацрвене повратне струје
Рефлоу парове фазе је алтернативни приступ у ширем породици процеса рефлоу лемљења. Користи латентну топлоту испареног течности за загревање ПЦБ-а, пружајући изузетно равномерну расподелу температуре. Овај метод је вредан за процесе рефлоу содарења који укључују сложене збирке са компонентама различите топлотне масе, где конвекционе пећи могу да се боре да равномерно загреју све површине. Инфрацрвени рефлоу, иако је старији, још увек се користи у неким процесима рефлоу лемљења за трошковно осетљиве или ниске примене, мада захтева пажљиво управљање селективним ефектима грејања на различитим материјалима плоча.
Уобичајене грешке и контрола квалитета у процесима рефлоу сода
Идентификовање и спречавање дефеката повратног пролаза
Превенција дефекта је централна брига у процесима рефлоу лемљења. Томбстонинг где компонента стоји исправно на једној плочи јавља се када процеси рефлоу лемљења стварају неједнакост сила влажења на мале пасивне компоненте. Ово је обично узроковано неуравнотеженим дизајном падова или неконзистентним депозитима пасте. Дефекти главе у јастуку у БГА паковањима настају када процеси рефлоу лемљења не постижу потпуну коалесценцију лемљења због деформације или недовољне топлоте. Поврставање лемења резултира прекомерном количином пасте у комбинацији са процесима рефлоу лемења који гурају топљену лемењу изван граница плоче.
Автоматизована оптичка инспекција или АОИ и рентгенска инспекција су стандардни алати који се користе за процену излаза процеса рефлоу лемљења. AOI испитује видљиву геометрију зглобова и брзо открива дефекте на површини. Рентгенска инспекција је од кључне важности за процесе рефлоу лемљења који укључују пакети са површином масива у којима су зглобови скривени испод тела компоненте. Комбиновање обе методе инспекције осигурава да процеси рефлоу лемљења испуњавају стандарде квалитета које захтевају индустрије као што су производња аутомобила, медицинске и ваздухопловне електронике.
Стратегије оптимизације процеса
Надавна побољшања процеса рефлоу содавања подразумевају профилирање сваког новог дизајна плоче пре пуне производње. Коришћењем плоча за профилирање опремљених термопаром, инжењери мере стварне температуре на више локација како би потврдили да се процеси повратног лемљења усклађују са намењеном топлотном профилом. Статистичка контрола процеса примењена на примењу података о инспекцији и резултате АОИ-а помаже у идентификовању трендова пре него што постану проблеми са приносом. Најбољи процеси рефлоу содарења су они који третирају управљање топлотним профилом као живи документ, ажуриран кад год се промени дизајн плоче, мешавина компоненти или спецификација легуре.
Često postavljana pitanja
Која је сврха зоне за упирање у процесима рефлоу сода?
Зона за упирање у процесима рефлоу содавања има две главне функције: изједначава температуру широм целог пакета и активира флукс у пасти за спој. Правилна активација флукса уклања оксидацију са површине плоча и компонентних провода, омогућавајући чисту формирање споја за лемљење када плоча уђе у зону врхунског повратног протока. Прескакање или скраћивање зоне за упирање у процесима рефлоу содања често доводи до лошег влажења и повећане стопе празнине у готовим зглобовима.
Како лемба без олова утиче на процесе лембања рефлоком?
Легуре за лемљење без олова захтевају веће температуре пика у процесима рефлоу лемљења у поређењу са традиционалним формулама од калаја и олова. То чини већи топлотни стрес на компоненте и ПЦБ субстрате, што чини прецизан дизајн топлотног профила још критичнијим. Процеси повратног лемљења који користе легуре без олова морају балансирати постизање пуне течности са избегавањем оштећења топлотно осетљивих уређаја. Овни са азотном атмосфером се обично користе у процесима лемљења без олова како би се спречила оксидација на овим повишеним температурама.
Може ли се процеси рефлоу содавања користити за компоненте са пролазом?
Да, техника која се зове интрузивни рефлоу или пин-ин-паста омогућава процес рефлоу лемљења да се одређене компоненте са пролазним рупама лемују заједно са деловима који се постављају на површину у једном пролазу пећи. Пасте за лемљење се штампа у пролазне рупе пре уноса компоненте, а процеси рефлоу лемљења затим топе пасту како би се формирао зглоб. Овај приступ добро функционише за коннекторе и друге делове кроз рупу са проводницима који могу да подносе температуре повратног пролаза, а тако се рационализује производња смањењем потребе за одвојеним операцијама лемљења таласом.