La saldatura a riflusso è un passaggio cruciale nel processo SMT.Il profilo di temperatura associato al riflusso è un parametro essenziale da controllare per garantire il corretto collegamento delle parti.Anche i parametri di alcuni componenti influenzeranno direttamente il profilo di temperatura scelto per quella fase del processo.
Su un trasportatore a doppio binario, i pannelli con i componenti appena posizionati passano attraverso le zone calda e fredda del forno di rifusione.Questi passaggi sono progettati per controllare con precisione la fusione e il raffreddamento della saldatura per riempire i giunti di saldatura.Le principali variazioni di temperatura associate al profilo di riflusso possono essere suddivise in quattro fasi/regioni (elencate di seguito e illustrate di seguito):
1. Riscaldamento
2. Riscaldamento costante
3. Alta temperatura
4. Raffreddamento
1. Zona di preriscaldamento
Lo scopo della zona di preriscaldamento è volatilizzare i solventi a basso punto di fusione nella pasta saldante.I componenti principali del flusso nella pasta saldante comprendono resine, attivatori, modificatori di viscosità e solventi.Il ruolo del solvente è principalmente quello di veicolo per la resina, con la funzione aggiuntiva di garantire una conservazione sufficiente della pasta saldante.La zona di preriscaldamento deve volatilizzare il solvente, ma la pendenza di aumento della temperatura deve essere controllata.Velocità di riscaldamento eccessive possono stressare termicamente il componente, danneggiandolo o riducendone le prestazioni/la durata.Un altro effetto collaterale di una velocità di riscaldamento troppo elevata è che la pasta saldante può collassare e causare cortocircuiti.Ciò è particolarmente vero per le paste saldanti ad alto contenuto di fondente.
2. Zona a temperatura costante
L'impostazione della zona a temperatura costante è controllata principalmente dai parametri del fornitore della pasta saldante e dalla capacità termica del PCB.Questa fase ha due funzioni.Il primo è raggiungere una temperatura uniforme per l'intera scheda PCB.Ciò aiuta a ridurre gli effetti dello stress termico nell'area di riflusso e limita altri difetti di saldatura come il sollevamento di componenti di volume maggiore.Un altro effetto importante di questa fase è che il flusso nella pasta saldante inizia a reagire in modo aggressivo, aumentando la bagnabilità (e l'energia superficiale) della superficie di saldatura.Ciò garantisce che la saldatura fusa bagni bene la superficie di saldatura.Data l'importanza di questa parte del processo, il tempo di immersione e la temperatura devono essere ben controllati per garantire che il flusso pulisca completamente le superfici di saldatura e che il flusso non venga consumato completamente prima di raggiungere il processo di saldatura a riflusso.È necessario trattenere il flusso durante la fase di riflusso poiché facilita il processo di bagnatura della saldatura e previene la riossidazione della superficie saldata.
3. Zona ad alta temperatura:
La zona ad alta temperatura è dove avviene la reazione completa di fusione e bagnatura dove inizia a formarsi lo strato intermetallico.Dopo aver raggiunto la temperatura massima (sopra i 217°C), la temperatura inizia a scendere e scende al di sotto della linea di ritorno, dopodiché la saldatura solidifica.Anche questa parte del processo deve essere attentamente controllata in modo che le rampe di salita e discesa della temperatura non sottopongano la parte a shock termico.La temperatura massima nell'area di riflusso è determinata dalla resistenza alla temperatura dei componenti sensibili alla temperatura sul PCB.Il tempo trascorso nella zona ad alta temperatura dovrebbe essere il più breve possibile per garantire una buona saldatura dei componenti, ma non così lungo da far diventare più spesso lo strato intermetallico.Il tempo ideale in questa zona è solitamente di 30-60 secondi.
4. Zona di raffreddamento:
Nell’ambito del processo complessivo di saldatura a rifusione, l’importanza delle zone di raffreddamento viene spesso trascurata.Anche un buon processo di raffreddamento gioca un ruolo chiave nel risultato finale della saldatura.Un buon giunto di saldatura dovrebbe essere lucido e piatto.Se l'effetto di raffreddamento non è buono, si verificheranno molti problemi, come il sollevamento dei componenti, i giunti di saldatura scuri, le superfici dei giunti di saldatura irregolari e l'ispessimento dello strato di composto intermetallico.Pertanto, la saldatura a rifusione deve fornire un buon profilo di raffreddamento, né troppo veloce né troppo lento.Troppo lento e si verificano alcuni dei problemi di raffreddamento scadenti sopra menzionati.Un raffreddamento troppo rapido può causare uno shock termico ai componenti.
Nel complesso, l’importanza della fase di riflusso SMT non può essere sottovalutata.Il processo deve essere gestito bene per ottenere buoni risultati.
Orario di pubblicazione: 30 maggio 2023