Reflow spajkanje je ključni korak v procesu SMT.Temperaturni profil, povezan z reflowom, je bistven parameter za nadzor, da se zagotovi pravilna povezava delov.Parametri določenih komponent bodo neposredno vplivali tudi na temperaturni profil, izbran za ta korak v procesu.
Na dvotirnem tekočem traku gredo plošče z na novo postavljenimi komponentami skozi toplo in hladno cono peči za reflow.Ti koraki so zasnovani za natančen nadzor nad taljenjem in ohlajanjem spajke za zapolnitev spajkalnih spojev.Glavne temperaturne spremembe, povezane s profilom reflowa, lahko razdelimo na štiri faze/območja (navedene spodaj in prikazane v nadaljevanju):
1. Ogrejte se
2. Stalno ogrevanje
3. Visoka temperatura
4. Hlajenje
1. Območje predgretja
Namen območja predgretja je izhlapevanje topil z nizkim tališčem v spajkalni pasti.Glavne sestavine talila v spajkalni pasti so smole, aktivatorji, modifikatorji viskoznosti in topila.Vloga topila je predvsem kot nosilec za smolo, z dodatno funkcijo zagotavljanja zadostnega skladiščenja spajkalne paste.Območje predgretja mora izhlapeti topilo, vendar je treba nadzorovati strmino naraščanja temperature.Previsoke stopnje segrevanja lahko toplotno obremenijo komponento, kar lahko poškoduje komponento ali zmanjša njeno delovanje/življenjsko dobo.Drug stranski učinek previsoke stopnje segrevanja je, da se spajkalna pasta lahko sesede in povzroči kratke stike.To še posebej velja za spajkalne paste z visoko vsebnostjo fluksa.
2. Območje konstantne temperature
Nastavitev cone konstantne temperature je v glavnem nadzorovana znotraj parametrov dobavitelja spajkalne paste in toplotne kapacitete PCB.Ta stopnja ima dve funkciji.Prvi je doseči enotno temperaturo za celotno tiskano vezje.To pomaga zmanjšati učinke toplotne obremenitve v območju reflowa in omejuje druge napake spajkanja, kot je dvig komponente večje prostornine.Drugi pomemben učinek te stopnje je, da začne fluks v spajkalni pasti agresivno reagirati, s čimer se poveča omočljivost (in površinska energija) površine zvara.To zagotavlja, da staljena spajka dobro namoči spajkalno površino.Zaradi pomembnosti tega dela postopka morata biti čas namakanja in temperatura dobro nadzorovana, da se zagotovi, da talilo popolnoma očisti spajkalne površine in da se fluks ne porabi v celoti, preden doseže postopek spajkanja z reflowom.Med fazo reflowa je treba ohraniti fluks, saj olajša proces vlaženja spajkanja in preprečuje ponovno oksidacijo spajkane površine.
3. Območje visoke temperature:
Območje visoke temperature je tam, kjer poteka popolna reakcija taljenja in vlaženja, kjer se začne tvoriti intermetalni sloj.Po dosegu maksimalne temperature (nad 217°C) temperatura začne padati in pade pod povratno linijo, nakar se spajka strdi.Tudi ta del postopka je treba skrbno nadzorovati, da temperaturna rampa navzgor in navzdol ne izpostavi dela toplotnemu šoku.Najvišja temperatura v območju reflow je določena s temperaturno odpornostjo temperaturno občutljivih komponent na PCB.Čas v visokotemperaturnem območju naj bo čim krajši, da se komponente dobro zvarijo, vendar ne tako dolg, da se intermetalna plast zgosti.Idealen čas v tem območju je običajno 30-60 sekund.
4. Hladilno območje:
Pomen hladilnih območij je pogosto spregledan kot del celotnega postopka spajkanja z reflowom.Dober postopek hlajenja ima tudi ključno vlogo pri končnem rezultatu zvara.Dober spajkalni spoj mora biti svetel in raven.Če učinek hlajenja ni dober, se bodo pojavile številne težave, kot so dviganje komponent, temni spajkalni spoji, neravne površine spajkalnih spojev in odebelitev plasti intermetalne spojine.Zato mora reflow spajkanje zagotoviti dober profil hlajenja, ne prehitro ne prepočasi.Prepočasi in imate nekatere od prej omenjenih težav s slabim hlajenjem.Prehitro hlajenje lahko povzroči toplotni udar komponent.
Na splošno pomena koraka reflow SMT ni mogoče podcenjevati.Za dobre rezultate je treba postopek dobro voditi.
Čas objave: 30. maj 2023