Die Chengyuan-Reflow-Löttemperaturzone ist hauptsächlich in vier Temperaturzonen unterteilt: Vorheizzone, Zone mit konstanter Temperatur, Lötzone und Kühlzone.
1. Vorwärmzone
Das Vorwärmen ist die erste Stufe des Reflow-Lötprozesses.Während dieser Reflow-Phase wird die gesamte Leiterplattenbaugruppe kontinuierlich auf die Zieltemperatur erhitzt.Der Hauptzweck der Vorheizphase besteht darin, die gesamte Platinenbaugruppe sicher auf die Vor-Reflow-Temperatur zu bringen.Das Vorwärmen ist auch eine Möglichkeit, die flüchtigen Lösungsmittel in der Lotpaste zu entgasen.Damit das pastöse Lösungsmittel ordnungsgemäß abfließen kann und die Baugruppe sicher die Temperaturen vor dem Reflow erreichen kann, muss die Leiterplatte gleichmäßig und linear erhitzt werden.Ein wichtiger Indikator für die erste Stufe des Reflow-Prozesses ist der Temperaturanstieg oder die Temperaturrampenzeit.Dies wird normalerweise in Grad Celsius pro Sekunde C/s gemessen.Viele Variablen können diesen Wert beeinflussen, darunter: Zielverarbeitungszeit, Flüchtigkeit der Lotpaste und Überlegungen zu den Komponenten.Es ist wichtig, alle diese Prozessvariablen zu berücksichtigen, in den meisten Fällen ist jedoch die Berücksichtigung sensibler Komponenten von entscheidender Bedeutung.„Viele Bauteile reißen, wenn sich die Temperatur zu schnell ändert.Die maximale thermische Änderungsrate, der die empfindlichsten Komponenten standhalten können, wird zur maximal zulässigen Steigung.“Die Steigung kann jedoch angepasst werden, um die Verarbeitungszeit zu verbessern, wenn keine thermisch empfindlichen Elemente verwendet werden, und um den Durchsatz zu maximieren.Daher erhöhen viele Hersteller diese Steigungen auf eine maximal allgemein zulässige Rate von 3,0 °C/Sek.Wenn Sie hingegen eine Lotpaste verwenden, die ein besonders starkes Lösungsmittel enthält, kann ein zu schnelles Erhitzen des Bauteils leicht zum Durchgehen des Prozesses führen.Da flüchtige Lösungsmittel ausgasen, können sie Lot von Pads und Platinen verspritzen.Lotkugeln sind das Hauptproblem für heftige Ausgasungen während der Aufwärmphase.Sobald die Platine während der Vorheizphase auf Temperatur gebracht wurde, sollte sie in die Phase mit konstanter Temperatur oder Pre-Reflow-Phase eintreten.
2. Zone mit konstanter Temperatur
Die Reflow-Zone mit konstanter Temperatur wird typischerweise 60 bis 120 Sekunden lang ausgesetzt, um flüchtige Bestandteile der Lotpaste zu entfernen und das Flussmittel zu aktivieren, wobei die Flussmittelgruppe mit der Redoxbildung auf den Anschlüssen und Pads der Komponente beginnt.Zu hohe Temperaturen können zu Spritzern oder Kugelbildung des Lots sowie zur Oxidation der mit der Lotpaste verbundenen Pads und Bauteilanschlüsse führen.Wenn die Temperatur zu niedrig ist, wird das Flussmittel möglicherweise nicht vollständig aktiviert.
3. Schweißbereich
Übliche Spitzentemperaturen liegen bei 20–40 °C über Liquidus.[1] Diese Grenze wird durch das Teil der Baugruppe mit der geringsten Hochtemperaturbeständigkeit (das Teil, das am anfälligsten für Hitzeschäden ist) bestimmt.Die Standardrichtlinie besteht darin, 5 °C von der maximalen Temperatur abzuziehen, die die empfindlichste Komponente aushalten kann, um die maximale Prozesstemperatur zu erreichen.Es ist wichtig, die Prozesstemperatur zu überwachen, um ein Überschreiten dieses Grenzwerts zu verhindern.Darüber hinaus können hohe Temperaturen (über 260 °C) die internen Chips von SMT-Komponenten beschädigen und das Wachstum intermetallischer Verbindungen fördern.Umgekehrt kann eine zu niedrige Temperatur dazu führen, dass die Aufschlämmung nicht ausreichend zurückfließt.
4. Kühlzone
Die letzte Zone ist eine Kühlzone, um die bearbeitete Platine allmählich abzukühlen und die Lötstellen zu verfestigen.Durch die richtige Kühlung wird die Bildung unerwünschter intermetallischer Verbindungen oder ein Thermoschock an den Komponenten unterdrückt.Typische Temperaturen in der Kühlzone liegen zwischen 30 und 100 °C.Generell wird eine Abkühlrate von 4°C/s empfohlen.Dies ist der Parameter, der bei der Analyse der Ergebnisse des Prozesses berücksichtigt werden muss.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 09.06.2023