نحوه تنظیم دمای لحیم کاری بدون سرب

منحنی دمای لحیم کاری معمولی Sn96.5Ag3.0Cu0.5 آلیاژی سنتی بدون سرب.A منطقه گرمایش، B منطقه دمای ثابت (منطقه مرطوب) و C منطقه ذوب قلع است.بعد از 260S منطقه خنک کننده است.

منحنی دمای لحیم کاری سنتی بدون سرب با آلیاژ Sn96.5Ag3.0Cu0.5

هدف از گرمایش منطقه A گرم کردن سریع برد PCB تا دمای فعال سازی شار است.دما از دمای اتاق به حدود 150 درجه سانتیگراد در حدود 45-60 ثانیه افزایش می یابد و شیب باید بین 1 تا 3 باشد. اگر دما خیلی سریع افزایش یابد، ممکن است فرو بریزد و منجر به نقص هایی مانند مهره های لحیم کاری و پل زدن شود.

منطقه دمای ثابت B، دما به آرامی از 150 درجه سانتیگراد به 190 درجه سانتیگراد افزایش می یابد.زمان بر اساس نیازهای محصول خاص است و در حدود 60 تا 120 ثانیه کنترل می شود تا به فعالیت حلال شار کامل شود و اکسیدها از سطح جوش حذف شوند.اگر زمان بیش از حد طولانی باشد، ممکن است فعال سازی بیش از حد رخ دهد که بر کیفیت جوش تأثیر می گذارد.در این مرحله، عامل فعال در حلال فلاکس شروع به کار می کند و رزین رزین شروع به نرم شدن و جاری شدن می کند.عامل فعال با رزین رزین روی پد PCB و سطح انتهایی لحیم کاری قطعه پخش و نفوذ می کند و با اکسید سطحی لحیم کاری و سطح لحیم کاری قطعه تعامل می کند.واکنش، تمیز کردن سطح مورد جوش و حذف ناخالصی ها.در همان زمان، رزین رزین به سرعت منبسط می شود تا یک لایه محافظ روی لایه بیرونی سطح جوش ایجاد کند و آن را از تماس با گاز خارجی جدا می کند و سطح جوش را از اکسیداسیون محافظت می کند.هدف از تنظیم زمان دمای ثابت کافی این است که اجازه دهیم پد PCB و قطعات قبل از لحیم کاری مجدد به دمای یکسان برسند و اختلاف دما را کاهش دهند، زیرا قابلیت جذب حرارت قطعات مختلف نصب شده روی PCB بسیار متفاوت است.از مشکلات کیفی ناشی از عدم تعادل دما در حین جریان مجدد جلوگیری کنید، مانند سنگ قبر، لحیم کاری کاذب و غیره. اگر منطقه دمای ثابت خیلی سریع گرم شود، شار در خمیر لحیم به سرعت منبسط و تبخیر می شود و باعث مشکلات کیفی مختلف مانند منافذ، دمیدن می شود. قلع، و دانه های حلبی.اگر زمان دمای ثابت بیش از حد طولانی باشد، حلال شار بیش از حد تبخیر می‌شود و فعالیت و عملکرد محافظتی خود را در حین لحیم کاری با جریان از دست می‌دهد و در نتیجه یک سری پیامدهای نامطلوب مانند لحیم کاری مجازی، سیاه شدن باقی‌مانده اتصالات لحیم کاری و اتصالات لحیم کسل به همراه خواهد داشت.در تولید واقعی، زمان دمای ثابت باید با توجه به ویژگی های محصول واقعی و خمیر لحیم کاری بدون سرب تنظیم شود.

زمان مناسب لحیم کاری منطقه C 30 تا 60 ثانیه است.زمان ذوب بسیار کوتاه قلع ممکن است باعث نقص هایی مانند لحیم کاری ضعیف شود، در حالی که زمان بسیار طولانی ممکن است باعث ایجاد فلز دی الکتریک اضافی یا تیره شدن اتصالات لحیم شود.در این مرحله پودر آلیاژ موجود در خمیر لحیم ذوب شده و با فلز روی سطح لحیم کاری شده واکنش نشان می دهد.حلال شار در این زمان می‌جوشد و تبخیر و نفوذ را تسریع می‌کند و در دماهای بالا بر کشش سطحی غلبه می‌کند و به لحیم‌کاری آلیاژ مایع اجازه می‌دهد تا با شار جریان یابد، روی سطح پد پخش شود و سطح انتهایی لحیم کاری قطعه را بپیچد تا شکل بگیرد. یک اثر مرطوب کنندهاز نظر تئوری، هر چه دما بالاتر باشد، اثر مرطوب شدن بهتر است.با این حال، در کاربردهای عملی، حداکثر تحمل دمای برد PCB و قطعات باید در نظر گرفته شود.تنظیم دما و زمان منطقه لحیم کاری جریان مجدد به دنبال تعادل بین دمای پیک و اثر لحیم کاری است، یعنی دستیابی به کیفیت لحیم کاری ایده آل در یک دما و زمان اوج قابل قبول.

بعد از ناحیه جوش، ناحیه خنک کننده است.در این مرحله لحیم از حالت مایع به جامد خنک می شود تا اتصالات لحیم ایجاد شود و دانه های کریستالی در داخل اتصالات لحیم کاری تشکیل می شوند.خنک شدن سریع می تواند اتصالات لحیم کاری قابل اعتماد با براقیت روشن ایجاد کند.این به این دلیل است که سرد شدن سریع می‌تواند باعث شود که اتصال لحیم به یک آلیاژ با ساختار محکم تبدیل شود، در حالی که سرعت خنک‌تر شدن کندتر باعث تولید مقدار زیادی بین فلز و تشکیل دانه‌های بزرگ‌تر روی سطح اتصال می‌شود.قابلیت اطمینان استحکام مکانیکی چنین اتصال لحیم کاری کم است و سطح اتصال لحیم کاری تیره و کم براق خواهد بود.

تنظیم دمای لحیم کاری بدون سرب

در فرآیند لحیم کاری بدون سرب، حفره کوره باید از یک قطعه کامل ورق فلزی پردازش شود.اگر حفره کوره از قطعات کوچک ورق فلزی ساخته شده باشد، تاب برداشتن حفره کوره در دمای بالا بدون سرب به راحتی رخ می دهد.آزمایش موازی مسیر در دماهای پایین بسیار ضروری است.در صورت تغییر شکل مسیر در دمای بالا به دلیل مواد و طراحی، گیر کردن و افتادن تخته اجتناب ناپذیر خواهد بود.در گذشته لحیم کاری سربی Sn63Pb37 یک لحیم کاری معمولی بود.آلیاژهای کریستالی دارای نقطه ذوب و دمای نقطه انجماد یکسان هستند، هر دو 183 درجه سانتیگراد.اتصال لحیم کاری بدون سرب SnAgCu یک آلیاژ یوتکتیک نیست.محدوده نقطه ذوب آن 217-221 درجه سانتیگراد است.زمانی که دما کمتر از 217 درجه سانتیگراد باشد، دما جامد است و زمانی که دمای بالاتر از 221 درجه سانتیگراد باشد، دما مایع است.هنگامی که دما بین 217 درجه سانتیگراد و 221 درجه سانتیگراد است، آلیاژ حالت ناپایدار را نشان می دهد.