Der Detailprozess des Reflow Lötens

Beim Reflow-Lötprozess tritt die Leiterplatte mit Lötpaste und gut montierten Komponenten in den Reflow-Lötofen ein. Die Leiterplatte wird von der Reflow-Lötschienentransportkette angetrieben, um die Vorwärmzone, Wärmeschutzzone, Lötzone und Kühlzone des Reflow-Lötens nacheinander zu passieren. Nach den Temperaturänderungen der vier Temperaturzonen des Reflow-Lötens ist der Reflow-Lötprozess der Leiterplatte abgeschlossen.

Abbildung 1 Reflow Lötprozess Fluss

Detaillierte Erklärung des Reflow Lötprozesses

1. Wenn die Leiterplatte in die Vorwärmzone eintritt, verdampfen Lösungsmittel und Gas in der Lötpaste, und der Fluss in der Lötpaste benetzt gleichzeitig die Pads, Bauteilenden und Stifte. Dann erweicht die Lotpaste, kollabiert und deckt Pads ab, isoliert Pads und Bauteilstifte vom Sauerstoff.

Vorwärmen ist, die Lötpaste zu aktivieren und die schnelle Hochtemperaturerwärmung während des Eintauchens in das Zinn zu vermeiden, was eine Heizaktion ist, um defekte Teile zu verursachen. Das Ziel dieses Bereichs ist es, die Leiterplatte so schnell wie möglich bei Raumtemperatur zu erhitzen, aber die Heizrate sollte in einem angemessenen Bereich gesteuert werden. Wenn es zu schnell ist, tritt ein Wärmeschock auf und sowohl die Leiterplatte als auch die Komponenten können beschädigt werden. Wenn es zu langsam ist, verdunstet das Lösungsmittel nicht ausreichend und beeinträchtigt die Schweißqualität. Durch die schnellere Aufheizgeschwindigkeit ist die Temperaturdifferenz im Reflow-Ofen an der Rückseite der Temperaturzone größer. Um zu verhindern, dass thermischer Schock die Komponenten beschädigt, wird die maximale Heizrate im Allgemeinen als 4°C/S angegeben, und die steigende Rate wird normalerweise auf 1~3°C/S eingestellt. Wenn die Leiterplatte in den Wärmeschutzbereich eintritt, machen Sie die Leiterplatte und die Komponenten vollständig vorgeheizt, um zu verhindern, dass die Leiterplatte plötzlich in den Schweißhochtemperaturbereich eintritt und die Leiterplatte und Komponenten beschädigt.

Der Hauptzweck der Wärmeerhaltungsstufe ist, die Temperatur der Komponenten im Reflow-Ofen zu stabilisieren und die Temperaturdifferenz zu minimieren. Geben Sie genügend Zeit in diesem Bereich, um die Temperatur der größeren Komponente mit der kleineren Komponente einzuholen und sicherzustellen, dass der Fluss in der Lötpaste vollständig verflüchtigt ist. Am Ende des Wärmeerhaltungsabschnitts werden die Oxide auf den Pads, Lötkugeln und Bauteilstiften unter Einwirkung des Flusses entfernt, und die Temperatur der gesamten Leiterplatte wird ebenfalls ausgeglichen. Es sollte beachtet werden, dass alle Komponenten auf dem SMA am Ende dieses Abschnitts die gleiche Temperatur haben sollten, andernfalls verursacht das Betreten des Reflow-Abschnitts verschiedene schlechte Lötphänomene aufgrund der ungleichmäßigen Temperatur jedes Teils.

3. Wenn die Leiterplatte in den Lötbereich gelangt, steigt die Temperatur schnell an, damit die Lotpaste einen geschmolzenen Zustand erreicht, und das flüssige Lot benetzt, diffundiert oder reflowt die Leiterplattenpads, Bauteilenden und Stifte, um Lötstellen zu bilden.

Wenn die Leiterplatte in die Reflow-Zone eintritt, steigt die Temperatur schnell an, so dass die Lotpaste einen geschmolzenen Zustand erreicht. Der Schmelzpunkt der Bleilötpaste 63sn37pb ist 183°C und der Schmelzpunkt der Bleilötpaste 96.5Sn3ag0. 5Cu ist 217°C. In diesem Bereich wird die Heizungstemperatur hoch eingestellt, so dass die Temperatur des Bauteils schnell auf die Spitzentemperatur ansteigt. Die Spitzentemperatur der Reflow-Lötkurve wird normalerweise durch die Schmelzpunkttemperatur des Lots und die Hitzebeständigkeitstemperatur des montierten Substrats und der Komponenten bestimmt. Im Reflow-Bereich variiert die Spitzenlöttemperatur je nach verwendeter Lotpaste. Im Allgemeinen ist die hohe Temperatur von bleifrei 230-250°C und Blei ist 210-230°C. Wenn die Spitzentemperatur zu niedrig ist, ist es leicht, kalte Verbindungen und unzureichende Benetzung zu produzieren. Ist die Spitzentemperatur zu hoch, kann es zu Kokerei und Delamination des Epoxidharzsubstrats und der Kunststoffteile kommen. Es werden übermäßige eutektische Metallverbindungen gebildet, die zu spröden Lötstellen führen und die Lötfestigkeit beeinflussen.

Achten Sie im Reflow-Lötbereich besonders darauf, dass die Reflow-Zeit nicht zu lang ist, um Schäden am Reflow-Ofen zu vermeiden, es kann auch zu schlechten Funktionen der elektronischen Komponenten führen oder dazu führen, dass die Leiterplatte verbrannt wird.

3. Die Leiterplatte tritt in die Kühlzone ein und die Lötstellen werden erstarrt. Das Reflow-Löten ist abgeschlossen.

In diesem Stadium wird die Temperatur unter die Festphasentemperatur abgekühlt, um die Lötstellen zu verfestigen. Die Abkühlrate beeinflusst die Festigkeit der Lötstelle. Wenn die Abkühlrate zu langsam ist, werden übermäßige eutektische Metallverbindungen produziert. Große Kornstrukturen sind anfällig für das Auftreten an den Schweißverbindungen, was die Festigkeit der Schweißverbindungen verringert. Die Abkühlrate in der Kühlzone beträgt im Allgemeinen etwa 4°C/S, und die Abkühlrate beträgt 75°C.