రిఫ్లో ఓవెన్ టంకం

రిఫ్లో టంకం అనేది సర్క్యూట్ బోర్డ్‌కు ఉపరితల మౌంట్ భాగాలను జోడించే అత్యంత సాధారణ పద్ధతి, అయినప్పటికీ టంకము పేస్ట్‌తో రంధ్రాలను పూరించడం ద్వారా మరియు పేస్ట్ ద్వారా కాంపోనెంట్ లీడ్‌లను చొప్పించడం ద్వారా త్రూ-హోల్ భాగాలకు కూడా దీనిని ఉపయోగించవచ్చు.వేవ్ టంకం సరళమైనది మరియు చౌకగా ఉంటుంది కాబట్టి, రిఫ్లో సాధారణంగా స్వచ్ఛమైన త్రూ-హోల్ బోర్డులపై ఉపయోగించబడదు.SMT మరియు THT భాగాల మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉన్న బోర్డులపై ఉపయోగించినప్పుడు, త్రూ-హోల్ రిఫ్లో అసెంబ్లీ ప్రక్రియ నుండి వేవ్ టంకం దశను తొలగించడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది అసెంబ్లీ ఖర్చులను సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది.

రిఫ్లో ప్రక్రియ యొక్క లక్ష్యం టంకమును కరిగించి, విద్యుత్ భాగాలను వేడెక్కడం మరియు దెబ్బతినకుండా, ప్రక్కనే ఉన్న ఉపరితలాలను వేడి చేయడం.సాంప్రదాయిక రీఫ్లో టంకం ప్రక్రియలో, సాధారణంగా నాలుగు దశలు ఉంటాయి, వీటిని "జోన్‌లు" అని పిలుస్తారు, ప్రతి ఒక్కటి ప్రత్యేకమైన థర్మల్ ప్రొఫైల్‌ను కలిగి ఉంటాయి: ప్రీహీట్, థర్మల్ సోక్ (తరచుగా నానబెట్టడానికి కుదించబడుతుంది), రీఫ్లో మరియు శీతలీకరణ.

 

ప్రీహీట్ జోన్

గరిష్ట వాలు అనేది ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లోని ఉష్ణోగ్రత ఎంత వేగంగా మారుతుందో కొలిచే ఉష్ణోగ్రత/సమయ సంబంధం.ప్రీహీట్ జోన్ తరచుగా జోన్‌లలో చాలా పొడవుగా ఉంటుంది మరియు తరచుగా రాంప్-రేట్‌ను ఏర్పాటు చేస్తుంది.రాంప్-అప్ రేటు సాధారణంగా సెకనుకు 1.0 °C మరియు 3.0 °C మధ్య ఉంటుంది, తరచుగా సెకనుకు 2.0 °C మరియు 3.0 °C (4 °F నుండి 5 °F) మధ్య పడిపోతుంది.రేటు గరిష్ట వాలును మించి ఉంటే, థర్మల్ షాక్ లేదా క్రాకింగ్ నుండి భాగాలకు నష్టం జరగవచ్చు.

సోల్డర్ పేస్ట్ కూడా చిమ్మే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.ప్రీహీట్ విభాగం అంటే పేస్ట్‌లోని ద్రావకం ఆవిరైపోవడం ప్రారంభమవుతుంది మరియు పెరుగుదల రేటు (లేదా ఉష్ణోగ్రత స్థాయి) చాలా తక్కువగా ఉంటే, ఫ్లక్స్ అస్థిరత యొక్క బాష్పీభవనం అసంపూర్ణంగా ఉంటుంది.

 

థర్మల్ సోక్ జోన్

రెండవ విభాగం, థర్మల్ సోక్, సాధారణంగా టంకము పేస్ట్ అస్థిరతలను తొలగించడానికి మరియు ఫ్లక్స్‌ల క్రియాశీలతకు 60 నుండి 120 సెకనుల ఎక్స్‌పోజర్ (ఫ్లక్స్ చూడండి), ఇక్కడ ఫ్లక్స్ భాగాలు కాంపోనెంట్ లీడ్స్ మరియు ప్యాడ్‌లపై ఆక్సీకరణ తగ్గింపును ప్రారంభిస్తాయి.చాలా ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత టంకము చిందరవందరగా లేదా బాల్లింగ్‌తో పాటు పేస్ట్ యొక్క ఆక్సీకరణ, అటాచ్‌మెంట్ ప్యాడ్‌లు మరియు కాంపోనెంట్ టర్మినేషన్‌లకు దారితీస్తుంది.

అదేవిధంగా, ఉష్ణోగ్రత చాలా తక్కువగా ఉంటే ఫ్లక్స్ పూర్తిగా సక్రియం కాకపోవచ్చు.సోక్ జోన్ చివరిలో, రిఫ్లో జోన్‌కు ముందు మొత్తం అసెంబ్లీ యొక్క ఉష్ణ సమతుల్యత అవసరం.వివిధ పరిమాణాల భాగాల మధ్య లేదా PCB అసెంబ్లీ చాలా పెద్దదిగా ఉన్నట్లయితే ఏదైనా డెల్టా Tని తగ్గించడానికి సోక్ ప్రొఫైల్ సూచించబడుతుంది.ఏరియా అర్రే రకం ప్యాకేజీలలో వాయిడింగ్‌ను తగ్గించడానికి సోక్ ప్రొఫైల్ కూడా సిఫార్సు చేయబడింది.

 

రిఫ్లో జోన్

మూడవ విభాగం, రిఫ్లో జోన్, "టైమ్ ఎబౌ రిఫ్లో" లేదా "టైమ్ ఎబౌ లిక్విడస్" (TAL)గా కూడా సూచించబడుతుంది మరియు ఇది గరిష్ట ఉష్ణోగ్రతను చేరుకునే ప్రక్రియలో భాగం.ఒక ముఖ్యమైన అంశం గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత, ఇది మొత్తం ప్రక్రియ యొక్క గరిష్టంగా అనుమతించదగిన ఉష్ణోగ్రత.సాధారణ గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత లిక్విడస్ కంటే 20-40 °C ఉంటుంది. ఈ పరిమితి అధిక ఉష్ణోగ్రతల (థర్మల్ డ్యామేజ్‌కు ఎక్కువగా అవకాశం ఉన్న భాగం) కోసం అత్యల్ప సహనంతో అసెంబ్లీలోని భాగం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.ప్రాసెస్ కోసం గరిష్ట ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకోవడానికి అత్యంత హాని కలిగించే భాగం కొనసాగించగల గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత నుండి 5 °Cని తీసివేయడం ప్రామాణిక మార్గదర్శకం.ఈ పరిమితిని మించకుండా ఉంచడానికి ప్రక్రియ ఉష్ణోగ్రతను పర్యవేక్షించడం చాలా ముఖ్యం.

అదనంగా, అధిక ఉష్ణోగ్రతలు (260 °C మించి) SMT భాగాల అంతర్గత మరణాలకు నష్టం కలిగించవచ్చు అలాగే ఇంటర్‌మెటాలిక్ పెరుగుదలను ప్రోత్సహిస్తాయి.దీనికి విరుద్ధంగా, తగినంత వేడిగా లేని ఉష్ణోగ్రత పేస్ట్ తగినంతగా తిరిగి ప్రవహించకుండా నిరోధించవచ్చు.

లిక్విడస్ (TAL) కంటే ఎక్కువ సమయం లేదా రిఫ్లో కంటే ఎక్కువ సమయం, టంకము ఎంతకాలం ద్రవంగా ఉందో కొలుస్తుంది.ఫ్లక్స్ మెటలర్జికల్ బంధాన్ని సాధించడానికి లోహాల జంక్షన్ వద్ద ఉపరితల ఉద్రిక్తతను తగ్గిస్తుంది, ఇది వ్యక్తిగత టంకము పొడి గోళాలను కలపడానికి అనుమతిస్తుంది.ప్రొఫైల్ సమయం తయారీదారు యొక్క స్పెసిఫికేషన్‌ను మించి ఉంటే, ఫలితం అకాల ఫ్లక్స్ యాక్టివేషన్ లేదా వినియోగం కావచ్చు, టంకము జాయింట్ ఏర్పడటానికి ముందు పేస్ట్‌ను సమర్థవంతంగా "ఎండబెట్టడం".తగినంత సమయం/ఉష్ణోగ్రత సంబంధం ఫ్లక్స్ యొక్క శుభ్రపరిచే చర్యలో తగ్గుదలకు కారణమవుతుంది, ఫలితంగా పేలవమైన చెమ్మగిల్లడం, ద్రావకం మరియు ఫ్లక్స్ యొక్క తగినంత తొలగింపు మరియు బహుశా లోపభూయిష్ట టంకము కీళ్ళు.

నిపుణులు సాధారణంగా సాధ్యమైనంత తక్కువ TALని సిఫార్సు చేస్తారు, అయినప్పటికీ, చాలా పేస్ట్‌లు కనీసం 30 సెకన్ల TALని సూచిస్తాయి, అయినప్పటికీ నిర్దిష్ట సమయానికి స్పష్టమైన కారణం కనిపించదు.ఒక అవకాశం ఏమిటంటే, PCBలో ప్రొఫైలింగ్ సమయంలో కొలవబడని స్థలాలు ఉన్నాయి మరియు అందువల్ల, కనీస అనుమతించదగిన సమయాన్ని 30 సెకన్లకు సెట్ చేయడం వలన లెక్కించబడని ప్రాంతం తిరిగి ప్రవహించని అవకాశాలను తగ్గిస్తుంది.అధిక కనిష్ట రిఫ్లో సమయం కూడా ఓవెన్ ఉష్ణోగ్రత మార్పులకు వ్యతిరేకంగా భద్రత యొక్క మార్జిన్‌ను అందిస్తుంది.చెమ్మగిల్లడం సమయం లిక్విడస్ పైన 60 సెకన్ల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.లిక్విడస్ పైన ఉన్న అదనపు సమయం అధిక ఇంటర్‌మెటాలిక్ పెరుగుదలకు కారణం కావచ్చు, ఇది కీళ్ల పెళుసుదనానికి దారితీస్తుంది.బోర్డ్ మరియు భాగాలు లిక్విడస్‌పై ఎక్కువ సమయాల్లో కూడా దెబ్బతింటాయి మరియు చాలా భాగాలు ఇచ్చిన గరిష్ట ఉష్ణోగ్రతలకు ఎంతకాలం బహిర్గతం కావాలో బాగా నిర్వచించబడిన సమయ పరిమితిని కలిగి ఉంటాయి.

లిక్విడస్ పైన ఉన్న చాలా తక్కువ సమయం ద్రావకాలు మరియు ఫ్లక్స్‌ను ట్రాప్ చేస్తుంది మరియు జలుబు లేదా నిస్తేజమైన కీళ్ళు అలాగే టంకము శూన్యాలకు సంభావ్యతను సృష్టిస్తుంది.

 

శీతలీకరణ జోన్

చివరి జోన్ క్రమంగా ప్రాసెస్ చేయబడిన బోర్డుని చల్లబరుస్తుంది మరియు టంకము కీళ్ళను పటిష్టం చేయడానికి ఒక శీతలీకరణ జోన్.సరైన శీతలీకరణ అదనపు ఇంటర్‌మెటాలిక్ నిర్మాణాన్ని లేదా భాగాలకు థర్మల్ షాక్‌ను నిరోధిస్తుంది.శీతలీకరణ జోన్‌లో సాధారణ ఉష్ణోగ్రతలు 30–100 °C (86–212 °F) వరకు ఉంటాయి.అత్యంత యాంత్రికంగా ధ్వనించే చక్కటి ధాన్యం నిర్మాణాన్ని రూపొందించడానికి వేగవంతమైన శీతలీకరణ రేటు ఎంచుకోబడుతుంది.

[1] గరిష్ట రాంప్-అప్ రేట్ కాకుండా, రాంప్-డౌన్ రేట్ తరచుగా విస్మరించబడుతుంది.ర్యాంప్ రేట్ నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతల కంటే తక్కువ క్లిష్టంగా ఉండవచ్చు, అయినప్పటికీ, కాంపోనెంట్ వేడెక్కుతున్నప్పటికీ లేదా చల్లబరుస్తున్నప్పుడు ఏదైనా కాంపోనెంట్‌కు గరిష్టంగా అనుమతించదగిన వాలు వర్తించాలి.శీతలీకరణ రేటు 4°C/s సాధారణంగా సూచించబడుతుంది.ప్రక్రియ ఫలితాలను విశ్లేషించేటప్పుడు ఇది పరిగణించవలసిన పరామితి.

"రిఫ్లో" అనే పదాన్ని టంకము మిశ్రమం యొక్క ఘన ద్రవ్యరాశి ఖచ్చితంగా కరిగిపోయే ఉష్ణోగ్రతను సూచించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది (కేవలం మృదువుగా కాకుండా).ఈ ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువగా చల్లబడితే, టంకము ప్రవహించదు.దాని పైన మరోసారి వేడెక్కినప్పుడు, టంకము మళ్లీ ప్రవహిస్తుంది-అందుకే "మళ్లీ ప్రవాహం".

రిఫ్లో టంకంను ఉపయోగించే ఆధునిక సర్క్యూట్ అసెంబ్లీ పద్ధతులు తప్పనిసరిగా టంకము ఒకటి కంటే ఎక్కువసార్లు ప్రవహించేలా అనుమతించవు.టంకము పేస్ట్‌లో ఉన్న గ్రాన్యులేటెడ్ టంకము చేరి ఉన్న టంకము యొక్క రిఫ్లో ఉష్ణోగ్రతను అధిగమిస్తుందని వారు హామీ ఇస్తారు.

థర్మల్ ప్రొఫైలింగ్