A dança térmica: perfis e controlo de processos na soldadura por refluxo e onda

A solda é o processo metalúrgico que cria conexões elétricas e mecânicas permanentes na montagem de PCB.Equilíbrio das necessidades térmicas da liga de solda com os limites de sobrevivência dos componentes e substratos.Soldagem por refluxopara os componentes SMT é regida pelaPerfil de refluxo, uma curva tempo-temperatura com fases distintas.Preaquecimento/RampaA primeira fase leva a totalidade do conjunto para cima uniformemente para evitar choque térmico.Embebedamento/abrigoA fase de aceleração permite que componentes maiores se equilibrem termicamente e ativa o fluxo, removendo óxidos das almofadas e terminações dos componentes.Refluxo/PicoA fase de fusão da liga de solda (por exemplo, ~ 217°C para o SAC305), permitindo a umedecimento e a formação de compostos intermetálicos (CMI) nas interfaces de chumbo da almofada e do componente.Refrigeraçãoa fase de solidificação solidifica a junção; uma taxa de arrefecimento controlada e suficientemente íngreme promove uma microestrutura de solda de grãos finos para uma melhor resistência mecânica.

A criação do perfil óptimo é uma ciência empírica, que requer termopares ligados a placas representativas de componentes de grande massa térmica, componentes pequenos,e a própria placa para mapear a experiência térmica realO objectivo é assegurar que todas as juntas da placa passam um tempo suficiente acima da temperatura do líquido (Time Above Liquidus - TAL), normalmente 60 a 90 segundos,sem exceder a temperatura máxima nominal do componente mais sensívelO processo sem chumbo, com as suas temperaturas mais elevadas, agrava os desafios comoDelaminação de PCB,Popcorning de componentes(cracagem induzida por umidade em embalagens de IC de plástico), ecrescimento intermetálico excessivo, o que pode tornar as articulações frágeis.Nitrogénio (N2)A atmosfera inerte no forno de refluxo é frequentemente utilizada para reduzir a oxidação, melhorar a umedecimento e permitir temperaturas máximas ligeiramente mais baixas ou uma janela de processo mais ampla.

Para componentes da tecnologia Through-Hole,Soldagem por ondasO processo consiste em um processo de fundição de uma placa de soldagem, que consiste em passar a placa sobre uma onda permanente de soldagem fundida.aplicação de fluxofase, umpré-aquecimentoOs principais parâmetros incluem:temperatura da panela de solda(normalmente 250-260°C para o produto sem chumbo),velocidade do transportador,altura da onda, eTempo de contactoO projeto da palete ou transportador utilizado para proteger os componentes SMT no lado superior é crítico.Soldadura seletiva, com uma panela e um bocal de solda em miniatura, tornou-se a solução profissional para placas de tecnologia mista ou áreas densas com buracos, oferecendoSoldadura localizada sem afetar componentes SMT próximosEm todos os casos, é essencial um controlo contínuo da composição química da saldeira (para controlar a contaminação por escória e cobre) e dos perfis térmicos para o controlo do processo, assegurando umajuntas de solda fiáveis que formam a espinha dorsal da integridade elétrica do conjunto.