Ang reflow soldering usa ka proseso diin ang usa ka solder paste (usa ka sticky mixture sa powdered solder ug flux) gigamit aron temporaryo nga maglakip sa usa o ubay-ubay nga mga electrical components sa ilang mga contact pad, nga human niini ang tibuok asembliya gipailalom sa kontrolado nga kainit, nga natunaw ang solder. , permanente nga nagkonektar sa hiniusa.Ang pagpainit mahimo pinaagi sa pagpasa sa asembliya pinaagi sa usa ka reflow oven o sa ilawom sa infrared lamp o pinaagi sa pagsolda sa indibidwal nga mga lutahan gamit ang usa ka lapis nga init nga hangin.
Ang reflow soldering mao ang labing kasagarang paagi sa pag-attach sa mga component sa surface mount sa usa ka circuit board, bisan tuod kini magamit usab alang sa through-hole nga mga component pinaagi sa pagpuno sa mga buho sa solder paste ug pagsal-ot sa component leads pinaagi sa paste.Tungod kay ang wave soldering mahimong mas simple ug mas barato, ang reflow dili kasagarang gigamit sa puro nga through-hole boards.Kung gigamit sa mga tabla nga adunay sulud nga mga sangkap sa SMT ug THT, ang pag-reflow sa through-hole nagtugot sa lakang sa pagsolda sa balud nga mapapas gikan sa proseso sa asembliya, nga mahimo’g makunhuran ang mga gasto sa asembliya.
Ang tumong sa proseso sa pag-reflow mao ang pagtunaw sa solder ug pagpainit sa mga kasikbit nga mga ibabaw, nga walay overheating ug makadaot sa electrical components.Sa naandan nga proseso sa pagsolder sa reflow, kasagaran adunay upat ka mga yugto, nga gitawag nga "mga zone", ang matag usa adunay lahi nga profile sa thermal: preheat, thermal soak (kasagarang gipamubu aron mabasa lang), reflow, ug pagpabugnaw.
Preheat zone
Ang labing taas nga bakilid usa ka relasyon sa temperatura/oras nga nagsukod kung unsa ka paspas ang pagbag-o sa temperatura sa giimprinta nga circuit board.Ang preheat zone kasagaran ang pinakataas sa mga zone ug kasagaran nagtukod sa ramp-rate.Ang ramp-up rate kasagaran sa taliwala sa 1.0 °C ug 3.0 °C matag segundo, kasagaran mahulog tali sa 2.0 °C ug 3.0 °C (4 °F hangtod 5 °F) matag segundo.Kung ang rate molapas sa labing taas nga bakilid, mahimong mahitabo ang kadaot sa mga sangkap gikan sa thermal shock o cracking.
Ang solder paste mahimo usab nga adunay epekto sa spattering.Ang preheat nga seksyon diin ang solvent sa paste magsugod sa pag-alisngaw, ug kung ang pagtaas sa rate (o temperatura nga lebel) ubos kaayo, ang pag-alisngaw sa flux volatiles dili kompleto.
Thermal soak zone
Ang ikaduha nga seksyon, thermal soak, kasagaran usa ka 60 hangtod 120 segundos nga pagkaladlad alang sa pagtangtang sa mga solder paste nga volatiles ug pagpaaktibo sa mga flux (tan-awa ang flux), diin ang mga sangkap sa flux nagsugod sa pagkunhod sa oxide sa mga lead ug pad sa sangkap.Ang sobra ka taas nga temperatura mahimong mosangpot sa solder spattering o balling ingon man sa oksihenasyon sa paste, mga attachment pad ug mga component terminations.
Sa susama, ang mga flux mahimong dili hingpit nga ma-aktibo kung ang temperatura ubos kaayo.Sa katapusan sa soak zone usa ka thermal equilibrium sa tibuok asembliya ang gitinguha sa wala pa ang reflow zone.Ang usa ka soak profile gisugyot nga pakunhuran ang bisan unsang delta T tali sa mga sangkap nga lainlain ang gidak-on o kung ang PCB assembly dako kaayo.Girekomenda usab ang usa ka soak profile aron maminusan ang pagkawala sa mga pakete sa tipo sa array sa lugar.
Reflow zone
Ang ikatulo nga seksyon, ang reflow zone, gitawag usab nga "time above reflow" o "time above liquidus" (TAL), ug mao ang bahin sa proseso diin ang pinakataas nga temperatura maabot.Usa ka importante nga konsiderasyon mao ang peak temperature, nga mao ang pinakataas nga gitugot nga temperatura sa tibuok proseso.Ang kasagarang peak temperature mao ang 20-40 °C sa ibabaw sa liquidus.Kini nga limitasyon gitino sa component sa assembly nga adunay pinakaubos nga tolerance alang sa taas nga temperatura (Ang component nga labing delikado sa thermal damage).Ang usa ka sumbanan nga giya mao ang pag-ubos sa 5 °C gikan sa labing taas nga temperatura nga mapadayon sa labing huyang nga sangkap aron makaabut sa labing taas nga temperatura alang sa proseso.Importante nga bantayan ang temperatura sa proseso aron dili kini molapas niini nga limitasyon.
Dugang pa, ang taas nga temperatura (labaw pa sa 260 °C) mahimong hinungdan sa kadaot sa internal nga pagkamatay sa mga sangkap sa SMT ingon man makapauswag sa intermetallic nga pagtubo.Sa kasukwahi, ang usa ka temperatura nga dili igo nga init mahimong makapugong sa paste gikan sa pag-agay sa igo.
Ang oras sa ibabaw sa liquidus (TAL), o oras sa ibabaw sa reflow, nagsukod kung unsa kadugay ang solder usa ka likido.Ang flux makapakunhod sa tensiyon sa ibabaw sa sumpay sa mga metal aron matuman ang metallurgical bonding, nga gitugotan ang indibidwal nga mga solder powder spheres nga maghiusa.Kung ang oras sa profile molapas sa espesipikasyon sa tiggama, ang sangputanan mahimo’g wala’y panahon nga pagpaaktibo o pagkonsumo sa flux, epektibo nga "pagpauga" sa paste sa wala pa maporma ang solder joint.Ang dili igo nga relasyon sa oras/temperatura hinungdan sa pagkunhod sa paglihok sa paglimpyo sa flux, nga miresulta sa dili maayo nga pagkabasa, dili igo nga pagtangtang sa solvent ug flux, ug posible nga adunay depekto nga mga lutahan sa solder.
Kasagaran nga girekomenda sa mga eksperto ang pinakamubo nga TAL nga posible, bisan pa, kadaghanan sa mga paste nagtino sa labing gamay nga TAL nga 30 segundos, bisan kung wala’y klaro nga hinungdan alang sa piho nga oras.Ang usa ka posibilidad mao nga adunay mga lugar sa PCB nga wala masukod sa panahon sa profiling, ug busa, ang pagtakda sa minimum nga gitugot nga oras sa 30 segundos makapakunhod sa mga kahigayonan sa usa ka wala masukod nga lugar nga dili ma-reflow.Ang taas nga minimum nga oras sa pag-reflow naghatag usab usa ka margin sa kaluwasan batok sa mga pagbag-o sa temperatura sa oven.Ang oras sa pag-basa labing maayo nga magpabilin sa ubos sa 60 segundos sa ibabaw sa liquidus.Ang dugang nga oras sa ibabaw sa liquidus mahimong hinungdan sa sobra nga pagtubo sa intermetallic, nga mahimong hinungdan sa pagkabuak sa hiniusa.Ang tabla ug mga sangkap mahimo usab nga madaot sa taas nga mga panahon sa liquidus, ug kadaghanan sa mga sangkap adunay usa ka maayo nga gitakda nga limitasyon sa oras kung unsa kadugay sila ma-expose sa mga temperatura sa gihatag nga maximum.
Ang gamay ra kaayo nga oras sa ibabaw sa liquidus mahimong makabitik sa mga solvent ug flux ug makamugna og potensyal alang sa bugnaw o dull nga mga lutahan ingon man usab sa solder voids.
Pagpabugnaw nga sona
Ang katapusan nga sona mao ang usa ka makapabugnaw nga sona aron anam-anam nga pabugnawon ang giproseso nga tabla ug mapalig-on ang mga solder joints.Ang husto nga pagpabugnaw makapugong sa sobra nga intermetallic formation o thermal shock sa mga sangkap.Ang kasagarang temperatura sa cooling zone gikan sa 30–100 °C (86–212 °F).Gipili ang usa ka paspas nga rate sa pagpabugnaw aron makahimo usa ka maayong istruktura sa lugas nga labing maayo sa mekanikal nga tunog.
[1] Dili sama sa labing taas nga ramp-up rate, ang ramp-down rate kanunay nga gibalewala.Mahimo nga ang ramp rate dili kaayo kritikal labaw sa pipila nga mga temperatura, bisan pa, ang labing taas nga gitugotan nga bakilid alang sa bisan unsang sangkap kinahanglan magamit kung ang sangkap nagpainit o nagpabugnaw.Kasagaran nga gisugyot ang usa ka rate sa pagpabugnaw nga 4°C/s.Kini usa ka parameter nga tagdon kung mag-analisar sa mga resulta sa proseso.
Ang termino nga "reflow" gigamit sa pagtumong sa temperatura sa ibabaw diin ang usa ka solidong masa sa solder alloy siguradong matunaw (sukwahi sa pagpahumok lamang).Kung gipabugnaw sa ubos niini nga temperatura, ang solder dili modagayday.Gipainit sa ibabaw niini sa makausa pa, ang solder modagayday pag-usab-busa "re-flow".
Ang modernong mga teknik sa asembliya sa sirkito nga naggamit sa reflow soldering dili kinahanglan nga magtugot sa solder nga modagayday labaw pa sa kausa.Gigarantiya nila nga ang granulated solder nga anaa sa solder paste milabaw sa reflow temperature sa solder nga nalambigit.
Thermal profiling
Usa ka graphical nga representasyon sa Process Window Index alang sa usa ka thermal profile.
Sa industriya sa paggama sa elektroniko, usa ka estadistika nga sukod, nga nailhan nga Process Window Index (PWI) gigamit sa pag-ihap sa kalig-on sa usa ka thermal nga proseso.Ang PWI nagtabang sa pagsukod kung unsa ka maayo ang usa ka proseso "nahiangay" sa usa ka limitasyon sa proseso nga gitakda sa user nga nailhan nga Specification Limit.Ang matag thermal profile giranggo kung giunsa kini "mohaum" sa usa ka window sa proseso (ang espesipikasyon o limitasyon sa pagtugot).
Ang sentro sa bintana sa proseso gihubit nga zero, ug ang grabe nga ngilit sa bintana sa proseso ingon 99%.Ang usa ka PWI nga mas dako o katumbas sa 100% nagpakita nga ang profile wala magproseso sa produkto sulod sa espesipikasyon.Ang usa ka PWI nga 99% nagpakita nga ang profile nagproseso sa produkto sulod sa espesipikasyon, apan nagdagan sa daplin sa bintana sa proseso.Ang usa ka PWI nga 60% nagpakita nga ang usa ka profile naggamit sa 60% sa detalye sa proseso.Pinaagi sa paggamit sa mga kantidad sa PWI, matino sa mga tiggama kung pila sa window sa proseso ang gigamit sa usa ka partikular nga thermal profile.Ang usa ka ubos nga kantidad sa PWI nagpakita sa usa ka mas lig-on nga profile.
Para sa pinakataas nga kahusayan, ang bulag nga mga kantidad sa PWI gikuwenta para sa peak, slope, reflow, ug soak nga mga proseso sa usa ka thermal profile.Aron malikayan ang posibilidad sa thermal shock nga makaapekto sa output, ang pinakataas nga bakilid sa thermal profile kinahanglan nga determinado ug patas.Gigamit sa mga tiggama ang custom-built software aron tukma nga mahibal-an ug makunhuran ang pagkatitip sa bakilid.Dugang pa, awtomatiko usab nga gi-recalibrate sa software ang mga kantidad sa PWI alang sa mga proseso sa peak, slope, reflow, ug soak.Pinaagi sa pagtakda sa mga kantidad sa PWI, ang mga inhenyero makasiguro nga ang reflow soldering nga trabaho dili mag-overheat o mobugnaw dayon.
Oras sa pag-post: Mar-01-2022