Hervloeisoldeer is 'n proses waarin 'n soldeerpasta ('n taai mengsel van gepoeierde soldeersel en vloeimiddel) gebruik word om een of meer elektriese komponente tydelik aan hul kontakkussings te heg, waarna die hele samestelling aan beheerde hitte onderwerp word, wat die soldeersel smelt. , wat die gewrig permanent verbind.Verhitting kan bewerkstellig word deur die samestelling deur 'n hervloei-oond of onder 'n infrarooi lamp te laat gaan of deur individuele verbindings met 'n warmlugpotlood te soldeer.
Hervloeisoldeer is die algemeenste metode om oppervlakmonteringskomponente aan 'n stroombaanbord te heg, alhoewel dit ook vir deurgatkomponente gebruik kan word deur die gate met soldeerpasta te vul en die komponentleidings deur die pasta te plaas.Omdat golfsoldeer eenvoudiger en goedkoper kan wees, word hervloei gewoonlik nie op suiwer deurgatborde gebruik nie.Wanneer dit gebruik word op planke wat 'n mengsel van SBS- en THT-komponente bevat, laat deur-gat-hervloei die golfsoldeerstap uit die monteringsproses verwyder word, wat moontlik die monteringskoste verminder.
Die doel van die hervloeiproses is om die soldeersel te smelt en die aangrensende oppervlaktes te verhit, sonder om die elektriese komponente te oorverhit en te beskadig.In die konvensionele hervloei-soldeerproses is daar gewoonlik vier stadiums, genaamd "sones", wat elk 'n duidelike termiese profiel het: voorverhitting, termiese week (dikwels verkort tot net week), hervloei en verkoeling.
Voorverhit sone
Maksimum helling is 'n temperatuur/tyd verhouding wat meet hoe vinnig die temperatuur op die gedrukte stroombaan verander.Die voorverhitsone is dikwels die langste van die sones en bepaal dikwels die oprittempo.Die oprittempo is gewoonlik iewers tussen 1,0 °C en 3,0 °C per sekonde, en val dikwels tussen 2,0 °C en 3,0 °C (4 °F tot 5 °F) per sekonde.As die tempo die maksimum helling oorskry, kan skade aan komponente as gevolg van termiese skok of krake voorkom.
Soldeerpasta kan ook 'n spat-effek hê.Die voorverhittingsgedeelte is waar die oplosmiddel in die pasta begin verdamp, en as die stygtempo (of temperatuurvlak) te laag is, is verdamping van vlugtige vloeistowwe onvolledig.
Termiese week sone
Die tweede afdeling, termiese deurweek, is tipies 'n blootstelling van 60 tot 120 sekondes vir die verwydering van vlugtige stowwe in soldeerpasta en aktivering van die vloeistowwe (sien vloed), waar die vloedkomponente oksidereduksie op komponentleidings en -kussings begin.Te hoë temperatuur kan lei tot soldeer spatsels of balvorming asook oksidasie van die pasta, die aanhegtingsblokkies en die komponent-afsluitings.
Net so kan vloede nie ten volle aktiveer as die temperatuur te laag is nie.Aan die einde van die weeksone word 'n termiese ewewig van die hele samestelling verlang net voor die hervloeisone.'n Weekprofiel word voorgestel om enige delta T tussen komponente van verskillende groottes te verminder of as die PCB-samestelling baie groot is.'n Weekprofiel word ook aanbeveel om leegheid in area-skikking tipe pakkette te verminder.
Hervloei sone
Die derde afdeling, die hervloeisone, word ook na verwys as die "tyd bo hervloei" of "tyd bo likwidus" (TAL), en is die deel van die proses waar die maksimum temperatuur bereik word.'n Belangrike oorweging is piektemperatuur, wat die maksimum toelaatbare temperatuur van die hele proses is.'n Algemene piektemperatuur is 20–40 °C bo likwidus. Hierdie limiet word bepaal deur die komponent op die samestelling met die laagste toleransie vir hoë temperature (Die komponent wat die meeste vatbaar is vir termiese skade).’n Standaardriglyn is om 5 °C af te trek van die maksimum temperatuur wat die mees kwesbare komponent kan onderhou om by die maksimum temperatuur vir proses uit te kom.Dit is belangrik om die prosestemperatuur te monitor om te keer dat dit hierdie limiet oorskry.
Boonop kan hoë temperature (meer as 260 °C) skade aan die interne matryse van SBS-komponente veroorsaak en intermetaalgroei bevorder.Omgekeerd kan 'n temperatuur wat nie warm genoeg is nie, verhoed dat die pasta genoegsaam hervloei.
Tyd bo likwidus (TAL), of tyd bo hervloei, meet hoe lank die soldeersel 'n vloeistof is.Die vloed verminder oppervlakspanning by die verbinding van die metale om metallurgiese binding te bewerkstellig, wat die individuele soldeerpoeiersfere toelaat om te kombineer.As die profieltyd die vervaardiger se spesifikasie oorskry, kan die resultaat voortydige vloedaktivering of verbruik wees, wat die pasta effektief "droog" voor die vorming van die soldeerlas.'n Onvoldoende tyd/temperatuur-verwantskap veroorsaak 'n afname in die vloeimiddel se skoonmaakaksie, wat lei tot swak benatting, onvoldoende verwydering van die oplosmiddel en vloeimiddel, en moontlik defekte soldeerverbindings.
Kenners beveel gewoonlik die kortste TAL moontlik aan, maar die meeste pastas spesifiseer 'n minimum TAL van 30 sekondes, alhoewel daar blykbaar geen duidelike rede vir daardie spesifieke tyd is nie.Een moontlikheid is dat daar plekke op die PCB is wat nie tydens profilering gemeet word nie, en daarom verminder die stel van die minimum toelaatbare tyd op 30 sekondes die kanse dat 'n ongemeet area nie hervloei nie.'n Hoë minimum hervloeityd bied ook 'n veiligheidsmarge teen oondtemperatuurveranderinge.Die benattingstyd bly ideaal onder 60 sekondes bo liquidus.Bykomende tyd bo liquidus kan oormatige intermetaalgroei veroorsaak, wat kan lei tot brosheid van die gewrig.Die bord en komponente kan ook op lang tye oor liquidus beskadig word, en die meeste komponente het 'n goed gedefinieerde tydsbeperking vir hoe lank hulle aan temperature oor 'n gegewe maksimum blootgestel mag word.
Te min tyd bo liquidus kan oplosmiddels en vloeistowwe vasvang en die potensiaal skep vir koue of dowwe gewrigte sowel as soldeerholtes.
Verkoelingsone
Die laaste sone is 'n verkoelingsone om die verwerkte bord geleidelik af te koel en die soldeerverbindings te stol.Behoorlike verkoeling inhibeer oortollige intermetaalvorming of termiese skok aan die komponente.Tipiese temperature in die verkoelingsone wissel van 30–100 °C (86–212 °F).'n Vinnige afkoeltempo word gekies om 'n fynkorrelstruktuur te skep wat meganies die beste is.
[1] Anders as die maksimum oprittempo, word die oprittempo dikwels geïgnoreer.Dit mag wees dat die oprittempo minder krities bo sekere temperature is, maar die maksimum toelaatbare helling vir enige komponent moet geld of die komponent besig is om te verhit of af te koel.’n Verkoelingstempo van 4°C/s word algemeen voorgestel.Dit is 'n parameter om in ag te neem wanneer prosesresultate ontleed word.
Die term "hervloei" word gebruik om te verwys na die temperatuur waarbo 'n soliede massa soldeerlegering seker sal smelt (in teenstelling met net versag).As dit onder hierdie temperatuur afgekoel word, sal die soldeersel nie vloei nie.Deur dit weer warm te maak, sal die soldeersel weer vloei - vandaar "weervloei".
Moderne stroombaansamestellingstegnieke wat hervloeisoldeer gebruik, laat nie noodwendig die soldeersel meer as een keer toe om te vloei nie.Hulle waarborg dat die gegranuleerde soldeersel in die soldeerpasta die hervloeitemperatuur van die betrokke soldeersel oortref.
Termiese profilering
'n Grafiese voorstelling van die Prosesvenster-indeks vir 'n termiese profiel.
In die elektroniese vervaardigingsbedryf word 'n statistiese maatstaf, bekend as die Prosesvenster-indeks (PWI) gebruik om die robuustheid van 'n termiese proses te kwantifiseer.PWI help om te meet hoe goed 'n proses "pas" in 'n gebruiker-gedefinieerde proses limiet bekend as die spesifikasie limiet. Elke termiese profiel word gerangskik volgens hoe dit "pas" in 'n proses venster (die spesifikasie of toleransie limiet).
Die middel van die prosesvenster word gedefinieer as nul, en die uiterste rand van die prosesvenster as 99%. 'n PWI groter as of gelyk aan 100% dui aan dat die profiel nie die produk binne spesifikasie verwerk nie.'n PWI van 99% dui aan dat die profiel die produk binne spesifikasie verwerk, maar aan die rand van die prosesvenster loop.'n PWI van 60% dui aan dat 'n profiel 60% van die prosesspesifikasie gebruik.Deur PWI-waardes te gebruik, kan vervaardigers bepaal hoeveel van die prosesvenster 'n spesifieke termiese profiel gebruik.'n Laer PWI-waarde dui op 'n meer robuuste profiel.
Vir maksimum doeltreffendheid word afsonderlike PWI-waardes bereken vir piek-, hellings-, hervloei- en weekprosesse van 'n termiese profiel.Om die moontlikheid van termiese skok wat die uitset beïnvloed te vermy, moet die steilste helling in die termiese profiel bepaal en gelyk gemaak word.Vervaardigers gebruik pasgemaakte sagteware om die steilheid van die helling akkuraat te bepaal en te verminder.Daarbenewens herkalibreer die sagteware ook outomaties die PWI-waardes vir die piek-, helling-, hervloei- en weekprosesse.Deur PWI-waardes in te stel, kan ingenieurs verseker dat die hervloei-soldeerwerk nie te vinnig oorverhit of afkoel nie.
Postyd: Mrt-01-2022