Lutowanie rozpływowe jest najpowszechniej stosowaną metodą spawania elementów powierzchniowych w branży SMT.Inną metodą spawania jest lutowanie na fali.Lutowanie rozpływowe nadaje się do elementów chipowych, natomiast lutowanie na fali jest odpowiednie do elementów elektronicznych z pinami.
Lutowanie rozpływowe jest również procesem lutowania rozpływowego.Jego zasadą jest wydrukowanie lub wstrzyknięcie odpowiedniej ilości pasty lutowniczej na płytkę PCB i wklejenie odpowiednich elementów do przetwarzania łaty SMT, a następnie wykorzystanie ogrzewania konwekcyjnego gorącym powietrzem w piecu rozpływowym w celu stopienia pasty lutowniczej i na koniec utworzenie niezawodnego złącza lutowniczego poprzez chłodzenie.Połącz komponenty z płytką PCB, aby pełnić rolę połączenia mechanicznego i połączenia elektrycznego.Ogólnie rzecz biorąc, lutowanie rozpływowe dzieli się na cztery etapy: wstępne podgrzewanie, stała temperatura, rozpływ i chłodzenie.
1. Strefa podgrzewania
Strefa podgrzewania wstępnego: jest to początkowy etap podgrzewania produktu.Jego zadaniem jest szybkie podgrzanie produktu do temperatury pokojowej i aktywacja topnika pasty lutowniczej.Jednocześnie jest to również niezbędna metoda ogrzewania, aby uniknąć słabej utraty ciepła komponentów spowodowanej szybkim nagrzewaniem w wysokiej temperaturze podczas późniejszego zanurzania cyny.Dlatego wpływ szybkości wzrostu temperatury na produkt jest bardzo ważny i musi być kontrolowany w rozsądnym zakresie.Jeśli będzie zbyt szybki, spowoduje szok termiczny, PCB i komponenty ulegną naprężeniu termicznemu i spowodują uszkodzenia.Jednocześnie rozpuszczalnik w paście lutowniczej szybko ulatnia się w wyniku szybkiego nagrzewania, co powoduje rozpryskiwanie i tworzenie się kulek lutowniczych.Jeśli będzie zbyt wolny, rozpuszczalnik pasty lutowniczej nie odparuje całkowicie i nie wpłynie na jakość spawania.
2. Strefa stałej temperatury
Strefa stałej temperatury: jej celem jest ustabilizowanie temperatury każdego elementu na płytce PCB i osiągnięcie w miarę możliwości porozumienia w celu zmniejszenia różnicy temperatur pomiędzy każdym elementem.Na tym etapie czas nagrzewania każdego elementu jest stosunkowo długi, ponieważ małe elementy najpierw osiągną równowagę ze względu na mniejszą absorpcję ciepła, a duże elementy potrzebują wystarczająco dużo czasu, aby dogonić małe elementy ze względu na dużą absorpcję ciepła i zapewnić, że strumień w paście lutowniczej jest całkowicie ulotniony.Na tym etapie pod wpływem topnika tlenek na płytce lutowniczej, kulce lutowniczej i trzpieniu elementu zostanie usunięty.Jednocześnie topnik usunie również plamę oleju z powierzchni elementu i podkładki, zwiększy powierzchnię spawania i zapobiegnie ponownemu utlenieniu elementu.Po tym etapie wszystkie elementy powinny utrzymywać tę samą lub podobną temperaturę, w przeciwnym razie może dojść do nieprawidłowego spawania z powodu nadmiernej różnicy temperatur.
Temperatura i czas utrzymywania stałej temperatury zależą od złożoności projektu PCB, różnicy typów komponentów i liczby komponentów.Zwykle wybiera się go w przedziale 120-170 ℃.Jeżeli płytka PCB jest szczególnie złożona, należy określić temperaturę strefy stałej temperatury, przyjmując jako punkt odniesienia temperaturę mięknienia kalafonii, aby w dalszej części skrócić czas zgrzewania strefy rozpływu.Strefa stałej temperatury naszej firmy jest zwykle wybierana na 160 ℃.
3. Obszar refluksu
Celem strefy rozpływu jest roztopienie pasty lutowniczej i zwilżenie nakładki na powierzchni spawanego elementu.
Gdy płytka drukowana wejdzie do strefy rozpływu, temperatura gwałtownie wzrośnie, aby pasta lutownicza osiągnęła stan topnienia.Temperatura topnienia pasty lutowniczej ołowiowej SN: 63 / Pb: 37 wynosi 183 ℃, a pasty lutowniczej bezołowiowej SN: 96,5/ag: 3 / Cu: 0. Temperatura topnienia 5 wynosi 217 ℃.W tej części grzałka dostarcza najwięcej ciepła, a temperatura pieca zostanie ustawiona na najwyższą, dzięki czemu temperatura pasty lutowniczej szybko wzrośnie do temperatury szczytowej.
Szczytowa temperatura krzywej lutowania rozpływowego jest zwykle określana na podstawie temperatury topnienia pasty lutowniczej, płytki PCB i temperatury żaroodporności samego elementu.Maksymalna temperatura produktów w obszarze rozpływu różni się w zależności od rodzaju użytej pasty lutowniczej.Ogólnie rzecz biorąc, maksymalna temperatura szczytowa bezołowiowej pasty lutowniczej wynosi zazwyczaj 230 ~ 250 ℃, a ołowiowa pasta lutownicza wynosi zazwyczaj 210 ~ 230 ℃.Jeśli temperatura szczytowa jest zbyt niska, łatwo jest spowodować zgrzewanie na zimno i niedostateczne zwilżenie połączeń lutowanych;Jeśli jest zbyt wysoka, podłoże typu żywica epoksydowa i części z tworzyw sztucznych są podatne na koksowanie, pienienie się PCB i rozwarstwianie, a także będzie prowadzić do tworzenia nadmiernych związków metali eutektycznych, powodując kruchość złącza lutowniczego i słabą wytrzymałość spawania, co wpływa na właściwości mechaniczne produktu.
Należy podkreślić, że topnik w paście lutowniczej w obszarze rozpływu sprzyja zwilżaniu pasty lutowniczej a końcem spawania elementu i zmniejsza w tym czasie napięcie powierzchniowe pasty lutowniczej, ale wspomaganie topnika będzie być powstrzymywany ze względu na resztkowy tlen i tlenki powierzchni metalu w piecu rozpływowym.
Ogólnie rzecz biorąc, dobra krzywa temperatury pieca musi spełniać warunki, w których szczytowa temperatura każdego punktu na płytce PCB powinna być w miarę możliwości stała, a różnica nie powinna przekraczać 10 stopni.Tylko w ten sposób możemy mieć pewność, że wszystkie czynności spawalnicze przebiegły sprawnie, gdy produkt wejdzie do strefy chłodzenia.
4. Strefa chłodzenia
Celem strefy chłodzenia jest szybkie schłodzenie cząstek stopionej pasty lutowniczej i szybkie utworzenie jasnych połączeń lutowniczych przy wolnym radianie i pełnej zawartości cyny.Dlatego wiele fabryk będzie dobrze kontrolować obszar chłodzenia, ponieważ sprzyja on tworzeniu się połączeń lutowniczych.Ogólnie rzecz biorąc, zbyt duża szybkość chłodzenia spowoduje, że będzie za późno na ochłodzenie i buforowanie stopionej pasty lutowniczej, co spowoduje powstawanie ogonków, zaostrzeń, a nawet zadziorów powstałego złącza lutowniczego.Zbyt niska szybkość chłodzenia spowoduje, że materiał bazowy powierzchni płytki PCB zintegruje się z pastą lutowniczą, powodując szorstkość złącza lutowniczego, puste spoiny i ciemne złącze lutownicze.Co więcej, wszystkie metalowe magazynki na końcu lutu elementu stopią się w miejscu złącza lutowniczego, co spowoduje odmowę spawania na mokro lub słabe spawanie na końcu lutu elementu. Wpływa to na jakość spawania, dlatego dobra szybkość chłodzenia jest bardzo ważna dla formowania złącza lutowanego .Ogólnie rzecz biorąc, dostawca pasty lutowniczej zaleci szybkość chłodzenia złącza lutowniczego ≥ 3 ℃ / s.
Przemysł Chengyuan to firma specjalizująca się w dostarczaniu wyposażenia linii produkcyjnych SMT i PCBA.Zapewnia najbardziej odpowiednie rozwiązanie.Posiada wieloletnie doświadczenie w produkcji i badaniach i rozwoju.Profesjonalni technicy zapewniają wskazówki dotyczące instalacji i obsługę posprzedażną od drzwi do drzwi, dzięki czemu nie musisz się martwić w domu.
Czas publikacji: 09 kwietnia 2022 r