Connaissances liées au four de refusion
Le brasage par refusion est utilisé pour l'assemblage SMT, qui est un élément clé du processus SMT.Sa fonction est de faire fondre la pâte à souder, de rendre les composants d'assemblage de surface et le PCB fermement liés ensemble.Si elle n’est pas bien contrôlée, elle aura un impact désastreux sur la fiabilité et la durée de vie des produits.Il existe de nombreuses façons de souder par refusion.Les méthodes les plus populaires sont l'infrarouge et la phase gazeuse.Aujourd'hui, de nombreux fabricants utilisent le soudage par refusion à air chaud, et certaines occasions avancées ou spécifiques utilisent des méthodes de refusion, telles que la plaque à noyau chaud, la focalisation de la lumière blanche, le four vertical, etc. Ce qui suit fera une brève introduction au soudage par refusion à air chaud populaire.
1. Soudage par refusion à air chaud
Désormais, la plupart des nouveaux fours de soudage par refusion sont appelés fours de soudage par refusion à air chaud à convection forcée.Il utilise un ventilateur interne pour souffler de l'air chaud vers ou autour de la plaque d'assemblage.L’un des avantages de ce four est qu’il fournit de la chaleur progressivement et de manière constante à la plaque d’assemblage, quelles que soient la couleur et la texture des pièces.Bien qu'en raison des différentes épaisseurs et densités de composants, l'absorption de chaleur puisse être différente, le four à convection forcée se réchauffe progressivement et la différence de température sur le même PCB n'est pas très différente.De plus, le four peut contrôler strictement la température maximale et le taux de température d'une courbe de température donnée, ce qui offre une meilleure stabilité de zone à zone et un processus de reflux plus contrôlé.
2. Répartition de la température et fonctions
Dans le processus de soudage par refusion à air chaud, la pâte à braser doit passer par les étapes suivantes : volatilisation du solvant ;élimination par flux de l'oxyde sur la surface de la soudure ;fusion de la pâte à souder, refusion, refroidissement de la pâte à souder et solidification.Une courbe de température typique (profil : fait référence à la courbe selon laquelle la température d'un joint de soudure sur un PCB change avec le temps lors du passage dans le four de refusion) est divisée en zone de préchauffage, zone de conservation de la chaleur, zone de refusion et zone de refroidissement.(voir au dessus)
① Zone de préchauffage : le but de la zone de préchauffage est de préchauffer les PCB et les composants, d'atteindre l'équilibre et d'éliminer l'eau et le solvant dans la pâte à souder, afin d'éviter l'effondrement de la pâte à souder et les éclaboussures de soudure.Le taux d'augmentation de la température doit être contrôlé dans une plage appropriée (une vitesse trop rapide produira un choc thermique, tel qu'une fissuration du condensateur céramique multicouche, des éclaboussures de soudure, la formation de billes de soudure et de joints de soudure avec une soudure insuffisante dans la zone non soudée de l'ensemble du PCB. ; trop lent affaiblira l'activité du flux).Généralement, le taux d'augmentation maximal de la température est de 4 ℃/sec, et le taux d'augmentation est fixé à 1-3 ℃/sec, ce qui est la norme des EC est inférieur à 3 ℃/sec.
② Zone de conservation de la chaleur (active) : fait référence à la zone de 120 ℃ à 160 ℃.L'objectif principal est de rendre la température de chaque composant du PCB uniforme, de réduire autant que possible la différence de température et de garantir que la soudure peut être complètement sèche avant d'atteindre la température de refusion.À la fin de la zone d'isolation, l'oxyde sur le plot de soudure, la boule de pâte à souder et la broche du composant doivent être retirés et la température de l'ensemble du circuit imprimé doit être équilibrée.Le temps de traitement est d'environ 60 à 120 secondes, selon la nature de la soudure.Norme ECS : 140-170 ℃, max120sec ;
③ Zone de refusion : la température du réchauffeur dans cette zone est réglée au niveau le plus élevé.La température maximale de soudage dépend de la pâte à braser utilisée.Il est généralement recommandé d'ajouter 20 à 40 ℃ à la température du point de fusion de la pâte à souder.À ce moment-là, la soudure contenue dans la pâte à braser commence à fondre et à couler à nouveau, remplaçant le flux liquide pour mouiller la pastille et les composants.Parfois, la région est également divisée en deux régions : la région de fusion et la région de refusion.La courbe de température idéale est que la zone couverte par la « zone de pointe » au-delà du point de fusion de la soudure est la plus petite et symétrique. Généralement, la plage de temps au-dessus de 200 ℃ est de 30 à 40 secondes.La norme de l'ECS est la température maximale : 210-220 ℃, plage de temps supérieure à 200 ℃ : 40 ± 3 secondes ;
④ Zone de refroidissement : un refroidissement aussi rapide que possible aidera à obtenir des joints de soudure brillants avec une forme complète et un faible angle de contact.Un refroidissement lent entraînera une décomposition accrue du tampon dans l'étain, ce qui entraînera des joints de soudure gris et rugueux, et entraînera même une mauvaise coloration de l'étain et une faible adhérence des joints de soudure.La vitesse de refroidissement est généralement comprise entre – 4 ℃/sec et elle peut être refroidie jusqu'à environ 75 ℃.Généralement, un refroidissement forcé par ventilateur de refroidissement est requis.
3. Divers facteurs affectant les performances de soudage
Facteurs technologiques
Méthode de prétraitement du soudage, type de traitement, méthode, épaisseur, nombre de couches.Qu'il soit chauffé, coupé ou traité d'une autre manière pendant la période allant du traitement au soudage.
Conception du procédé de soudage
Zone de soudage : fait référence à la taille, à l'espace, à l'espace de la bande de guidage (câblage) : forme, conductivité thermique, capacité thermique de l'objet soudé : fait référence à la direction de soudage, à la position, à la pression, à l'état de liaison, etc.
Conditions de soudage
Il fait référence à la température et à la durée du soudage, aux conditions de préchauffage, au chauffage, à la vitesse de refroidissement, au mode de chauffage du soudage, à la forme porteuse de la source de chaleur (longueur d'onde, vitesse de conduction thermique, etc.)
matériel de soudage
Flux : composition, concentration, activité, point de fusion, point d'ébullition, etc.
Soudure : composition, structure, teneur en impuretés, point de fusion, etc.
Métal de base : composition, structure et conductivité thermique du métal de base
Viscosité, densité et propriétés thixotropes de la pâte à souder
Matériau du substrat, type, métal de revêtement, etc.
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Heure de publication : 28 mai 2020