متطلبات درجة الحرارة لعملية لحام SMT بالارتداد العكسي

تعد عملية لحام إعادة الانصهار SMT عملية فريدة ومهمة في معالجة الرقع. المناطق الأربع الرئيسية لدرجة الحرارة في عملية لحام إعادة الانصهار هي منطقة التسخين المسبق ومنطقة درجة الحرارة الثابتة ومنطقة إعادة الانصهار ومنطقة التبريد. كل مرحلة تسخين لمنطقة درجة الحرارة لها أهميتها الخاصة.

1. مرحلة منطقة التسخين المسبق

تصل درجة حرارة تسخين فرن إعادة التدفق في PCBA المستخدمة في معالجة الرقعة إلى 150 درجة من درجة الحرارة الداخلية، ويكون معدل التسخين أقل من 2 درجة/ثانية، وهو ما يسمى بمرحلة التسخين المسبق. والغرض من مرحلة التسخين المسبق هو تبخير المذيب ذي نقطة الانصهار المنخفضة في معجون اللحام. وتشمل المكونات الرئيسية للتدفق في معجون اللحام الصنوبري والمنشطات ومحسنات اللزوجة والمذيبات. ويتمثل دور المذيب بشكل أساسي في نقل الصنوبري وضمان وقت تخزين معجون اللحام. وخلال مرحلة التسخين المسبق، يجب تبخير المذيب الزائد، ولكن يجب التحكم في معدل التسخين. وسوف يتسبب معدل التسخين المرتفع للغاية في حدوث تأثير إجهاد حراري على المكونات، مما يؤدي إلى إتلاف المكونات أو تقليل أداء المكونات وعمرها الافتراضي. والأخير أكثر ضررًا لأن المنتجات تم تسليمها بالفعل للعملاء. سبب آخر هو أن معدل التسخين المرتفع للغاية سوف يتسبب في انهيار معجون اللحام، مما يسبب خطر حدوث ماس كهربائي، كما أن معدل التسخين المرتفع للغاية سوف يتسبب في تبخر المذيب بسرعة كبيرة، مما قد يتسبب بسهولة في تناثر المكونات المعدنية وظهور حبيبات القصدير.

2. مرحلة منطقة درجة الحرارة الثابتة

يتم تسخين لوحة PCBA بالكامل ببطء إلى 170 درجة لجعل لوحة الدائرة تصل إلى درجة حرارة موحدة، والتي تسمى مرحلة درجة الحرارة الثابتة (النقع أو التوازن). الوقت هو عمومًا 70-120 ثانية. في هذه المرحلة، ترتفع درجة الحرارة ببطء. يجب أن يشير ضبط مرحلة درجة الحرارة الثابتة بشكل أساسي إلى توصيات مورد معجون اللحام والسعة الحرارية للوحة PCBA. تحتوي مرحلة درجة الحرارة الثابتة على ثلاث وظائف. الأولى هي جعل PCBA بالكامل تصل إلى درجة حرارة موحدة وتقليل تأثير الإجهاد الحراري الذي يدخل منطقة إعادة التدفق، بالإضافة إلى عيوب اللحام الأخرى مثل تشوه المكونات، واللحام البارد لبعض المكونات ذات الحجم الكبير، وما إلى ذلك؛ الوظيفة المهمة الأخرى هي أن التدفق في معجون اللحام يبدأ في الخضوع لتفاعل نشط، مما يزيد من أداء البلل لسطح اللحام، بحيث يمكن أن يبلل اللحام المنصهر سطح اللحام جيدًا؛ الوظيفة الثالثة هي زيادة تطاير المذيب في التدفق. نظرًا لأهمية مرحلة الحفاظ على الحرارة، يجب التحكم جيدًا في وقت الحفاظ على الحرارة ودرجة الحرارة، ليس فقط لضمان قدرة التدفق على تنظيف سطح اللحام جيدًا، ولكن أيضًا لضمان عدم استهلاك التدفق تمامًا قبل الوصول إلى مرحلة إعادة التدفق، ويمكن تنشيطه أثناء مرحلة إعادة التدفق. لمنع إعادة الأكسدة.

3. مرحلة منطقة العودة

يتم تسخين لوحة PCBA إلى منطقة الانصهار لإذابة معجون اللحام. تصل اللوحة إلى أعلى درجة حرارة، عادةً 230 درجة -245 درجة، والتي تسمى مرحلة إعادة التدفق. الوقت فوق خط السائل هو عمومًا 30-60 ثانية. أثناء مرحلة إعادة التدفق، تستمر درجة الحرارة في الارتفاع عبر خط إعادة التدفق، ويذوب معجون اللحام ويحدث تفاعل ترطيب، وتبدأ طبقة مركب بين المعادن في التكون، وتصل في النهاية إلى درجة الحرارة القصوى. يتم تحديد درجة الحرارة القصوى في منطقة إعادة التدفق من خلال التركيب الكيميائي لمعجون اللحام وخصائص المكونات ومادة PCB. إذا كانت درجة الحرارة القصوى في منطقة إعادة التدفق مرتفعة للغاية، فقد تحترق لوحة الدائرة أو تحرق؛ إذا كانت درجة الحرارة القصوى منخفضة للغاية، ستظهر وصلات اللحام باللون الرمادي والحبيبي. لذلك، يجب أن تكون درجة الحرارة القصوى في منطقة درجة الحرارة هذه مرتفعة بما يكفي للسماح للتدفق بالعمل بشكل كامل ويكون له قابلية جيدة للبلل، ولكن لا ينبغي أن تكون مرتفعة بما يكفي للتسبب في تلف أو تغير لون أو حرق المكونات أو لوحات الدوائر. يجب أن تأخذ منطقة إعادة التدفق في الاعتبار أيضًا أن المنحدر المتزايد لدرجة الحرارة لا ينبغي أن يعرض المكونات لصدمة حرارية. يجب أن يكون وقت إعادة التدفق قصيرًا قدر الإمكان مع ضمان اللحام الجيد للمكونات. بشكل عام، يعد 30-60s هو الأفضل. سيؤدي وقت إعادة التدفق الطويل للغاية ودرجة الحرارة المرتفعة إلى إتلاف المكونات التي تتأثر بسهولة بدرجة الحرارة، كما سيتسبب أيضًا في أن تكون طبقة IMC المركبة بين المعادن سميكة للغاية، مما يجعل وصلات اللحام هشة للغاية ويقلل من مقاومة التعب لمفاصل اللحام.

4. مرحلة منطقة التبريد

تسمى عملية انخفاض درجة الحرارة بمرحلة التبريد، ومعدل التبريد هو 3-5 درجة / ثانية. غالبًا ما يتم تجاهل أهمية مرحلة التبريد. تلعب عملية التبريد الجيدة أيضًا دورًا رئيسيًا في النتيجة النهائية للحام. يمكن لمعدلات التبريد الأسرع تحسين البنية الدقيقة لمفاصل اللحام. تغيير مورفولوجيا وتوزيع المركبات بين المعادن وتحسين الخصائص الميكانيكية لسبائك اللحام. بالنسبة للحام الخالي من الرصاص في الإنتاج الفعلي، يمكن أن يؤدي زيادة معدل التبريد عادةً إلى تقليل العيوب وتحسين الموثوقية دون التأثير سلبًا على المكونات. ومع ذلك، فإن معدل التبريد السريع جدًا سيتسبب أيضًا في التأثير على المكونات، مما يتسبب في تركيز الإجهاد، مما يتسبب في فشل مفاصل لحام المنتج قبل الأوان أثناء الاستخدام. لذلك، يجب أن يوفر لحام إعادة الصهر منحنى تبريد جيد.

المزيد عن معرفة Tecoo SMT:
الوظيفة الرئيسية لإضافة النيتروجين (N2) إلى لحام إعادة التدفق SMT