Reflow-Löten ist das am weitesten verbreitete Verfahren zum Schweißen von Oberflächenkomponenten in der SMT-Industrie.Die andere Schweißmethode ist das Wellenlöten.Reflow-Löten eignet sich für Chip-Komponenten, während Wellenlöten für elektronische Pin-Komponenten geeignet ist.
Auch das Reflow-Löten ist ein Reflow-Lötverfahren.Sein Prinzip besteht darin, eine entsprechende Menge Lötpaste auf das PCB-Pad zu drucken oder einzuspritzen und die entsprechenden SMT-Patch-Verarbeitungskomponenten einzufügen, dann die Heißluftkonvektionsheizung des Reflow-Ofens zu verwenden, um die Lötpaste zu schmelzen und schließlich eine zuverlässige Lötverbindung zu bilden durch Kühlung.Verbinden Sie die Komponenten mit dem PCB-Pad, um die Rolle der mechanischen Verbindung und der elektrischen Verbindung zu übernehmen.Generell gliedert sich das Reflow-Löten in vier Phasen: Vorwärmen, Konstanttemperatur, Reflow und Abkühlen.
1. Vorwärmzone
Vorwärmzone: Dies ist die erste Erwärmungsphase des Produkts.Sein Zweck besteht darin, das Produkt schnell auf Raumtemperatur zu erhitzen und das Lotpastenflussmittel zu aktivieren.Gleichzeitig ist es auch eine notwendige Heizmethode, um den geringen Wärmeverlust der Komponenten zu vermeiden, der durch die schnelle Hochtemperaturerwärmung beim anschließenden Eintauchen in Zinn verursacht wird.Daher ist der Einfluss der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit auf das Produkt sehr wichtig und muss innerhalb eines angemessenen Bereichs kontrolliert werden.Wenn es zu schnell ist, kommt es zu einem Thermoschock, Leiterplatten und Komponenten werden durch thermische Belastung beeinträchtigt und verursachen Schäden.Gleichzeitig verflüchtigt sich das Lösungsmittel in der Lotpaste aufgrund der schnellen Erwärmung schnell, was zu Spritzern und der Bildung von Lotperlen führt.Wenn es zu langsam ist, verflüchtigt sich das Lotpastenlösungsmittel nicht vollständig und beeinträchtigt die Schweißqualität.
2. Zone mit konstanter Temperatur
Zone mit konstanter Temperatur: Ihr Zweck besteht darin, die Temperatur jedes Elements auf der Leiterplatte zu stabilisieren und so weit wie möglich eine Vereinbarung zu treffen, um den Temperaturunterschied zwischen den einzelnen Elementen zu verringern.In diesem Stadium ist die Aufheizzeit jeder Komponente relativ lang, da kleine Komponenten aufgrund der geringeren Wärmeabsorption zuerst das Gleichgewicht erreichen und große Komponenten aufgrund der großen Wärmeabsorption genügend Zeit benötigen, um die kleinen Komponenten einzuholen und den Fluss sicherzustellen in der Lotpaste verflüchtigt sich vollständig.In diesem Stadium wird unter der Wirkung des Flussmittels das Oxid auf dem Pad, der Lötkugel und dem Bauteilstift entfernt.Gleichzeitig entfernt das Flussmittel auch den Ölfleck auf der Oberfläche des Bauteils und der Unterlage, vergrößert die Schweißfläche und verhindert, dass das Bauteil erneut oxidiert.Nach dieser Phase müssen alle Komponenten die gleiche oder eine ähnliche Temperatur beibehalten, andernfalls kann es aufgrund übermäßiger Temperaturunterschiede zu einer schlechten Schweißung kommen.
Die Temperatur und die Zeit der konstanten Temperatur hängen von der Komplexität des PCB-Designs, den Unterschieden der Komponententypen und der Anzahl der Komponenten ab.Üblicherweise wird zwischen 120 und 170 °C gewählt.Wenn die Leiterplatte besonders komplex ist, sollte die Temperatur der Zone mit konstanter Temperatur anhand der Erweichungstemperatur des Kolophoniums als Referenz bestimmt werden, um die Schweißzeit der Reflow-Zone im späteren Abschnitt zu verkürzen.Die konstante Temperaturzone unseres Unternehmens wird in der Regel auf 160 °C eingestellt.
3. Refluxbereich
Der Zweck der Reflow-Zone besteht darin, die Lotpaste zum Schmelzen zu bringen und das Pad auf der Oberfläche des zu schweißenden Elements zu benetzen.
Wenn die Leiterplatte in die Reflow-Zone eintritt, steigt die Temperatur schnell an, sodass die Lotpaste den Schmelzzustand erreicht.Der Schmelzpunkt der Bleilotpaste SN: 63 / Pb: 37 beträgt 183 ℃ und der bleifreien Lotpaste SN: 96,5/ag: 3 / Cu: 0. Der Schmelzpunkt von 5 beträgt 217 ℃.In diesem Abschnitt liefert die Heizung die meiste Wärme und die Ofentemperatur wird auf den höchsten Wert eingestellt, sodass die Lotpastentemperatur schnell auf die Spitzentemperatur ansteigt.
Die Spitzentemperatur der Reflow-Lötkurve wird im Allgemeinen durch den Schmelzpunkt der Lotpaste, der Leiterplatte und der hitzebeständigen Temperatur des Bauteils selbst bestimmt.Die Spitzentemperatur der Produkte im Reflow-Bereich variiert je nach Art der verwendeten Lotpaste.Im Allgemeinen beträgt die maximale Spitzentemperatur von bleifreier Lotpaste im Allgemeinen 230 bis 250 °C und die von Bleilotpaste im Allgemeinen 210 bis 230 °C.Wenn die Spitzentemperatur zu niedrig ist, kommt es leicht zu Kaltverschweißungen und einer unzureichenden Benetzung der Lötstellen;Wenn er zu hoch ist, neigen das Epoxidharz-Substrat und die Kunststoffteile zur Verkokung, zum Schäumen der Leiterplatte und zur Delaminierung und führen außerdem zur Bildung übermäßiger eutektischer Metallverbindungen, wodurch die Lötverbindung spröde wird und die Schweißfestigkeit schwach wird, was sich negativ auf die Schweißfestigkeit auswirkt mechanische Eigenschaften des Produkts.
Es sollte betont werden, dass das Flussmittel in der Lotpaste im Reflow-Bereich hilfreich ist, um die Benetzung zwischen der Lotpaste und dem Schweißende des Bauteils zu fördern und die Oberflächenspannung der Lotpaste zu diesem Zeitpunkt zu verringern, die Förderung des Flussmittels jedoch schon aufgrund des Restsauerstoffs und der Metalloberflächenoxide im Reflow-Ofen eingeschränkt werden.
Im Allgemeinen muss eine gute Ofentemperaturkurve sicherstellen, dass die Spitzentemperatur an jedem Punkt auf der Leiterplatte möglichst konstant ist und der Unterschied 10 Grad nicht überschreiten darf.Nur so können wir sicherstellen, dass alle Schweißvorgänge reibungslos abgeschlossen sind, wenn das Produkt in den Kühlbereich gelangt.
4. Kühlbereich
Der Zweck der Kühlzone besteht darin, die geschmolzenen Lotpastenpartikel schnell abzukühlen und schnell helle Lötstellen mit langsamem Bogenmaß und voller Zinnmenge zu bilden.Daher kontrollieren viele Fabriken den Kühlbereich gut, da er die Bildung von Lötverbindungen begünstigt.Im Allgemeinen führt eine zu hohe Abkühlgeschwindigkeit dazu, dass die geschmolzene Lotpaste zu spät abkühlt und puffert, was zu Rückständen, Schärfen und sogar Graten an der gebildeten Lötstelle führt.Eine zu niedrige Abkühlrate führt dazu, dass sich das Grundmaterial der PCB-Pad-Oberfläche in die Lötpaste integriert, wodurch die Lötstelle rau wird, die Schweißnaht leer ist und die Lötstelle dunkel wird.Darüber hinaus schmelzen alle Metallmagazine am Lötende der Komponente an der Position der Lötstelle, was zu nassem Material oder schlechtem Schweißen am Lötende der Komponente führt. Dies beeinträchtigt die Schweißqualität, sodass eine gute Abkühlrate für die Bildung der Lötstelle sehr wichtig ist .Im Allgemeinen empfiehlt der Lotpastenlieferant eine Abkühlrate der Lötstelle von ≥ 3 ℃/s.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 09.04.2022