Wissen zum Thema Reflow-Ofen

Kenntnisse im Bereich Reflow-Ofen

Reflow-Löten wird für die SMT-Montage verwendet, die ein wichtiger Bestandteil des SMT-Prozesses ist.Seine Funktion besteht darin, die Lötpaste zu schmelzen und die Komponenten der Oberflächenbaugruppe und die Leiterplatte fest miteinander zu verbinden.Wenn es nicht gut kontrolliert werden kann, hat es katastrophale Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Produkte.Es gibt viele Möglichkeiten des Reflow-Schweißens.Die früher populären Methoden sind Infrarot und Gasphase.Mittlerweile verwenden viele Hersteller das Heißluft-Reflow-Schweißen, und einige fortgeschrittene oder spezielle Gelegenheiten verwenden Reflow-Methoden, wie z. B. heiße Kernplatte, Weißlichtfokussierung, vertikaler Ofen usw. Im Folgenden wird eine kurze Einführung in das beliebte Heißluft-Reflow-Schweißen gegeben.

1. Heißluft-Reflow-Schweißen

Heutzutage werden die meisten neuen Reflow-Lötöfen Heißluft-Reflow-Lötöfen mit erzwungener Konvektion genannt.Es verwendet einen internen Ventilator, um heiße Luft auf oder um die Montageplatte zu blasen.Ein Vorteil dieses Ofens besteht darin, dass er die Montageplatte unabhängig von der Farbe und Textur der Teile allmählich und gleichmäßig mit Wärme versorgt.Obwohl die Wärmeaufnahme aufgrund der unterschiedlichen Dicke und Bauteildichte unterschiedlich sein kann, heizt sich der Zwangskonvektionsofen allmählich auf und der Temperaturunterschied auf derselben Leiterplatte ist nicht viel unterschiedlich.Darüber hinaus kann der Ofen die maximale Temperatur und Temperaturrate einer bestimmten Temperaturkurve streng steuern, was für eine bessere Stabilität von Zone zu Zone und einen kontrollierteren Rückflussprozess sorgt.

2. Temperaturverteilung und Funktionen

Beim Heißluft-Reflow-Schweißen muss die Lotpaste die folgenden Phasen durchlaufen: Verflüchtigung des Lösungsmittels;Flussmittelentfernung von Oxid auf der Oberfläche des Schweißstücks;Schmelzen der Lotpaste, Reflow und Abkühlen der Lotpaste sowie Verfestigung.Eine typische Temperaturkurve (Profil: bezieht sich auf die Kurve, bei der sich die Temperatur einer Lötstelle auf einer Leiterplatte mit der Zeit ändert, wenn sie den Reflow-Ofen durchläuft) ist in Vorheizbereich, Wärmeerhaltungsbereich, Reflow-Bereich und Kühlbereich unterteilt.(siehe oben)

① Vorwärmbereich: Der Zweck des Vorwärmbereichs besteht darin, Leiterplatten und Komponenten vorzuwärmen, ein Gleichgewicht zu erreichen und Wasser und Lösungsmittel in der Lotpaste zu entfernen, um ein Kollabieren der Lotpaste und Lotspritzer zu verhindern.Die Temperaturanstiegsrate muss innerhalb eines angemessenen Bereichs kontrolliert werden (zu schnell führt zu einem Thermoschock, wie z. B. Rissen im mehrschichtigen Keramikkondensator, Spritzern von Lot, Bildung von Lotkugeln und Lötverbindungen mit unzureichendem Lot im nicht geschweißten Bereich der gesamten Leiterplatte). ; zu langsam schwächt die Aktivität des Flussmittels).Im Allgemeinen beträgt die maximale Temperaturanstiegsrate 4 °C/Sek., und die Anstiegsrate ist auf 1–3 °C/Sek. eingestellt, was dem EC-Standard entspricht und weniger als 3 °C/Sek. beträgt.

② Wärmeschutzzone (aktiv): bezieht sich auf die Zone von 120 ℃ bis 160 ℃.Der Hauptzweck besteht darin, die Temperatur jeder Komponente auf der Leiterplatte tendenziell gleichmäßig zu halten, den Temperaturunterschied so weit wie möglich zu reduzieren und sicherzustellen, dass das Lot vollständig trocken sein kann, bevor es die Reflow-Temperatur erreicht.Am Ende des Isolationsbereichs muss das Oxid auf dem Lötpad, der Lötpastenkugel und dem Bauteilstift entfernt sein und die Temperatur der gesamten Leiterplatte muss ausgeglichen sein.Die Bearbeitungszeit beträgt je nach Beschaffenheit des Lotes ca. 60-120 Sekunden.ECS-Standard: 140-170 ℃, max. 120 Sek.;

③ Reflow-Zone: Die Temperatur der Heizung in dieser Zone wird auf die höchste Stufe eingestellt.Die Spitzentemperatur beim Schweißen hängt von der verwendeten Lotpaste ab.Im Allgemeinen wird empfohlen, den Schmelzpunkt der Lötpaste um 20–40 °C zu erhöhen.Zu diesem Zeitpunkt beginnt das Lot in der Lotpaste wieder zu schmelzen und zu fließen und ersetzt das flüssige Flussmittel, um das Pad und die Komponenten zu benetzen.Manchmal wird der Bereich auch in zwei Bereiche unterteilt: den Schmelzbereich und den Reflow-Bereich.Die ideale Temperaturkurve besteht darin, dass die vom „Spitzenbereich“ abgedeckte Fläche jenseits des Schmelzpunkts des Lots am kleinsten und symmetrischsten ist. Im Allgemeinen beträgt der Zeitbereich über 200 °C 30–40 Sekunden.Der ECS-Standard ist Spitzentemperatur: 210–220 °C, Zeitbereich über 200 °C: 40 ± 3 Sekunden;

④ Kühlzone: Durch möglichst schnelles Abkühlen erhalten Sie helle Lötstellen mit voller Form und geringem Kontaktwinkel.Langsames Abkühlen führt zu einer stärkeren Zersetzung des Pads im Zinn, was zu grauen und rauen Lötstellen und sogar zu schlechter Zinnverfärbung und schwacher Lötstellenhaftung führt.Die Abkühlgeschwindigkeit liegt im Allgemeinen bei – 4 ℃/s und es kann auf etwa 75 ℃ abgekühlt werden.Im Allgemeinen ist eine Zwangskühlung durch einen Kühlventilator erforderlich.

3. Verschiedene Faktoren, die die Schweißleistung beeinflussen

Technologische Faktoren

Schweißvorbehandlungsmethode, Behandlungsart, Methode, Dicke, Anzahl der Schichten.Ob es in der Zeit von der Behandlung bis zum Schweißen erhitzt, geschnitten oder auf andere Weise bearbeitet wird.

Auslegung des Schweißprozesses

Schweißbereich: bezieht sich auf Größe, Spalt, Spaltführungsband (Verkabelung): Form, Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität des geschweißten Objekts: bezieht sich auf Schweißrichtung, Position, Druck, Bindungszustand usw

Schweißbedingungen

Es bezieht sich auf Schweißtemperatur und -zeit, Vorwärmbedingungen, Erwärmung, Abkühlgeschwindigkeit, Schweißheizmodus, Trägerform der Wärmequelle (Wellenlänge, Wärmeleitungsgeschwindigkeit usw.).

Schweißmaterial

Flussmittel: Zusammensetzung, Konzentration, Aktivität, Schmelzpunkt, Siedepunkt usw

Lot: Zusammensetzung, Struktur, Verunreinigungsgehalt, Schmelzpunkt usw

Unedles Metall: Zusammensetzung, Struktur und Wärmeleitfähigkeit des unedlen Metalls

Viskosität, spezifisches Gewicht und thixotrope Eigenschaften von Lotpaste

Untergrundmaterial, Typ, Verkleidungsmetall usw.

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