リフローはんだ付けは、SMT 業界で最も広く使用されている表面コンポーネントの溶接方法です。もう一つの溶接方法はウェーブソルダリングです。リフローはんだ付けはチップ部品に適しており、ウェーブはんだ付けはピンエレクトロニクス部品に適しています。
リフローはんだ付けもリフローはんだ付けプロセスです。その原理は、PCB パッド上に適切な量のはんだペーストを印刷または注入し、対応する SMT パッチ処理コンポーネントを貼り付け、リフロー炉の熱風対流加熱を使用してはんだペーストを溶かし、最終的に信頼性の高いはんだ接合を形成することです。冷却を通して。コンポーネントを PCB パッドに接続し、機械的接続と電気的接続の役割を果たします。一般的にリフローはんだ付けは、予熱、定温、リフロー、冷却の4段階に分かれます。
1. 予熱ゾーン
予熱ゾーン: 製品の初期加熱段階です。その目的は、製品を室温で急速に加熱し、はんだペーストのフラックスを活性化することです。同時に、その後の錫浸漬時の高温急速加熱による部品の熱損失の低下を避けるためにも必要な加熱方法でもあります。したがって、温度上昇率が製品に与える影響は非常に重要であり、適切な範囲内に制御する必要があります。速すぎると熱衝撃が発生し、PCB や部品が熱応力の影響を受けて損傷する可能性があります。同時に、急速加熱によりはんだペースト中の溶剤が急速に揮発し、はんだ飛散やはんだビーズの形成が発生します。遅すぎると、はんだペーストの溶剤が完全に揮発せず、溶接品質に影響を与えます。
2. 恒温ゾーン
恒温ゾーン: その目的は、PCB 上の各要素の温度を安定させ、可能な限り一致させて各要素間の温度差を減らすことです。この段階では、各部品の加熱時間は比較的長くなります。これは、小さな部品は熱吸収が少ないため最初にバランスに達し、大きな部品は大きな熱吸収により小さな部品に追いつき、フラックスを確保するのに十分な時間を必要とするためです。はんだペーストは完全に揮発します。この段階では、フラックスの作用により、パッド、はんだボール、コンポーネントピン上の酸化物が除去されます。同時に、フラックスは部品やパッドの表面の油汚れを除去し、溶接面積を増やし、部品の再酸化を防ぎます。この段階の後、すべてのコンポーネントは同じまたは同様の温度を維持する必要があります。そうしないと、過度の温度差により溶接不良が発生する可能性があります。
一定温度の温度と時間は、PCB 設計の複雑さ、部品の種類の違い、部品の数によって異なります。通常は120～170℃の間で選ばれます。特に複雑な基板の場合は、後段のリフローゾーンの溶接時間を短縮するために、ロジンの軟化温度を参考に恒温ゾーンの温度を決定してください。弊社の恒温帯は通常160℃を選択しております。
3. 逆流領域
リフローゾーンの目的は、はんだペーストを溶かして、溶接する要素の表面のパッドを濡らすことです。
PCB 基板がリフロー ゾーンに入ると、温度が急速に上昇し、はんだペーストが溶融状態に達します。鉛はんだペーストSN:63/Pb:37の融点は183℃、鉛フリーはんだペーストSN:96.5/ag:3/Cu:0.5の融点は217℃です。このセクションでは、ヒーターが最も多くの熱を供給し、炉の温度が最も高く設定されるため、はんだペーストの温度はピーク温度まで急速に上昇します。
リフローはんだ付け曲線のピーク温度は、一般的にはんだペーストやPCB基板の融点、部品自体の耐熱温度によって決まります。リフロー領域における製品のピーク温度は、使用するソルダペーストの種類によって異なります。一般に、鉛フリーはんだペーストの最高ピーク温度は230～250℃、鉛はんだペーストの最高ピーク温度は210～230℃が一般的です。ピーク温度が低すぎると、冷間圧接が発生しやすくなり、はんだ接合部の濡れが不十分になります。高すぎると、エポキシ樹脂タイプの基板やプラスチック部品がコーキング、PCB の発泡、層間剥離を起こしやすくなり、また過剰な共晶金属化合物の形成につながり、はんだ接合部が脆くなり、溶接強度が弱くなり、製品に影響を与えます。製品の機械的特性。
リフロー領域のはんだペースト内のフラックスは、はんだペーストと部品溶接端の間の濡れを促進し、このときのはんだペーストの表面張力を低下させるのに役立ちますが、フラックスの促進は、リフロー炉内の残留酸素と金属表面酸化物により抑制されます。
一般に、良好な炉温度曲線は、PCB 上の各点のピーク温度が可能な限り一貫しており、その差が 10 度を超えないようにする必要があります。この方法によってのみ、製品が冷却領域に入ったときにすべての溶接作業がスムーズに完了することができます。
4. 冷却エリア
冷却ゾーンの目的は、溶けたはんだペースト粒子を急速に冷却し、ゆっくりとしたラジアンと十分な量の錫で明るいはんだ接合を迅速に形成することです。したがって、多くの工場では、はんだ接合部の形成に役立つため、冷却領域を適切に制御します。一般に、冷却速度が速すぎると、溶融したはんだペーストが冷却して緩衝するのが遅すぎ、その結果、形成されたはんだ接合部に尾引き、尖り、さらにはバリが発生します。冷却速度が低すぎると、PCB パッド表面の基材がはんだペーストと一体化し、はんだ接合部が粗くなり、溶接が空になり、はんだ接合部が暗くなります。さらに、コンポーネントのはんだ端にあるすべての金属マガジンがはんだ接合位置で溶けて、コンポーネントのはんだ端での濡れ拒否や溶接不良が発生します。これは溶接の品質に影響するため、はんだ接合の形成には良好な冷却速度が非常に重要です。 。一般に、はんだペーストの供給業者は、はんだ接合部の冷却速度 ≥ 3 ℃ / s を推奨します。
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投稿時間: 2022 年 4 月 9 日