منحنی دمای لحیم کاری SMT

1. منطقه پیش گرمایش

هدف از منطقه پیش گرم، تبخیر حلال های نقطه ذوب پایین در خمیر لحیم کاری است.اجزای اصلی فلاکس در خمیر لحیم کاری شامل رزین ها، فعال کننده ها، اصلاح کننده های ویسکوزیته و حلال ها می باشد.نقش حلال عمدتاً به عنوان یک حامل برای رزین است، با عملکرد اضافی اطمینان از ذخیره کافی خمیر لحیم کاری.منطقه پیش گرم باید حلال را تبخیر کند، اما شیب افزایش دما باید کنترل شود.نرخ گرمایش بیش از حد می تواند باعث فشار حرارتی قطعه شود که می تواند به قطعه آسیب برساند یا عملکرد/عمر آن را کاهش دهد.یکی دیگر از عوارض جانبی سرعت حرارت زیاد این است که خمیر لحیم می تواند فرو بریزد و باعث اتصال کوتاه شود.این امر به ویژه برای خمیرهای لحیم کاری با مقدار شار بالا صادق است.

2. منطقه دمای ثابت

تنظیم منطقه دمای ثابت عمدتاً در پارامترهای تامین کننده خمیر لحیم کاری و ظرفیت حرارتی PCB کنترل می شود.این مرحله دو کارکرد دارد.اولین مورد دستیابی به دمای یکنواخت برای کل برد PCB است.این به کاهش اثرات تنش حرارتی در ناحیه جریان مجدد کمک می کند و سایر عیوب لحیم کاری مانند بلند کردن اجزای حجم بیشتر را محدود می کند.یکی دیگر از تاثیرات مهم این مرحله این است که شار در خمیر لحیم شروع به واکنش تهاجمی می کند و ترشوندگی (و انرژی سطح) سطح جوش را افزایش می دهد.این تضمین می کند که لحیم مذاب سطح لحیم کاری را به خوبی خیس می کند.با توجه به اهمیت این بخش از فرآیند، زمان خیساندن و دمای آن باید به خوبی کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که شار سطوح لحیم کاری را به طور کامل تمیز می کند و شار قبل از رسیدن به فرآیند لحیم کاری مجدد به طور کامل مصرف نمی شود.حفظ شار در مرحله جریان مجدد ضروری است زیرا فرآیند خیس شدن لحیم کاری را تسهیل می کند و از اکسید شدن مجدد سطح لحیم کاری جلوگیری می کند.

3. منطقه دمای بالا:

منطقه دمای بالا جایی است که واکنش ذوب و خیس شدن کامل در جایی انجام می شود که لایه بین فلزی شروع به تشکیل می کند.پس از رسیدن به حداکثر دما (بالای 217 درجه سانتیگراد)، دما شروع به کاهش می کند و به زیر خط برگشت می رسد و پس از آن لحیم کاری جامد می شود.این بخش از فرآیند نیز باید به دقت کنترل شود تا رمپ های بالا و پایین دما قطعه را در معرض شوک حرارتی قرار ندهند.حداکثر دما در ناحیه جریان مجدد با مقاومت دمایی اجزای حساس به دما روی PCB تعیین می شود.زمان در منطقه دمای بالا باید تا حد امکان کوتاه باشد تا اطمینان حاصل شود که اجزا به خوبی جوش می‌شوند، اما نه آنقدر طولانی که لایه بین فلزی ضخیم‌تر شود.زمان ایده آل در این منطقه معمولا 30-60 ثانیه است.

4. منطقه خنک کننده:

به عنوان بخشی از فرآیند کلی لحیم کاری جریان مجدد، اهمیت مناطق خنک کننده اغلب نادیده گرفته می شود.یک فرآیند خنک کننده خوب نیز نقش کلیدی در نتیجه نهایی جوش دارد.یک اتصال لحیم کاری خوب باید روشن و صاف باشد.اگر اثر خنک کننده خوب نباشد، مشکلات زیادی مانند ارتفاع اجزاء، اتصالات لحیم تیره، سطوح ناهموار اتصال لحیم کاری و ضخیم شدن لایه ترکیبی بین فلزی رخ می دهد.بنابراین، لحیم کاری مجدد باید مشخصات خنک کننده خوبی را ارائه دهد، نه خیلی سریع و نه خیلی کند.خیلی کند است و برخی از مشکلات خنک کننده ضعیف ذکر شده در بالا را مشاهده می کنید.سرد شدن خیلی سریع می تواند باعث شوک حرارتی قطعات شود.

به طور کلی، اهمیت مرحله جریان مجدد SMT را نمی توان دست کم گرفت.برای رسیدن به نتایج خوب، فرآیند باید به خوبی مدیریت شود.