Tipična Sn96.5Ag3.0Cu0.5 tradicionalna krivulja temperature lemljenja reflowom bez olova.A je područje zagrijavanja, B je područje konstantne temperature (područje vlaženja), a C je područje taljenja kositra.Nakon 260S je zona hlađenja.
Sn96.5Ag3.0Cu0.5 legura tradicionalne bezolovne temperature reflow lemljenja
Svrha zone grijanja A je brzo zagrijavanje PCB ploče do temperature aktivacije fluksa.Temperatura raste sa sobne temperature na oko 150°C za oko 45-60 sekundi, a nagib bi trebao biti između 1 i 3. Ako temperatura raste prebrzo, može se srušiti i dovesti do nedostataka kao što su zrnca lema i premošćavanje.
Zona konstantne temperature B, temperatura lagano raste od 150°C do 190°C.Vrijeme se temelji na specifičnim zahtjevima proizvoda i kontrolira se na oko 60 do 120 sekundi kako bi se u potpunosti iskoristila aktivnost otapala za pražnjenje i uklonili oksidi s površine za zavarivanje.Ako je vrijeme predugo, može doći do prekomjerne aktivacije, što utječe na kvalitetu zavarivanja.U ovoj fazi aktivno sredstvo u otapalu za pražnjenje počinje djelovati, a smola kolofonija počinje omekšavati i teći.Aktivno sredstvo difundira i infiltrira smolu kolofonija na PCB pločicu i krajnju površinu dijela za lemljenje te stupa u interakciju s površinskim oksidom pločice i površine za lemljenje dijela.Reakcija, čišćenje površine za zavarivanje i uklanjanje nečistoća.U isto vrijeme, kolofonij se brzo širi i stvara zaštitni film na vanjskom sloju površine za zavarivanje i izolira je od kontakta s vanjskim plinom, štiteći površinu za zavarivanje od oksidacije.Svrha postavljanja dovoljnog vremena konstantne temperature je omogućiti PCB podlošku i dijelovima da postignu istu temperaturu prije reflow lemljenja i smanjiti temperaturnu razliku, jer su sposobnosti apsorpcije topline različitih dijelova montiranih na PCB vrlo različite.Spriječite probleme kvalitete uzrokovane temperaturnom neravnotežom tijekom reflowa, kao što su nadgrobni spomenici, lažno lemljenje, itd. Ako se zona konstantne temperature prebrzo zagrije, fluks u pasti za lemljenje brzo će se proširiti i ispariti, uzrokujući razne probleme kvalitete kao što su pore, napuhavanje kositar, i perle od kositra.Ako je vrijeme konstantne temperature predugo, otapalo će prekomjerno ispariti i izgubiti svoju aktivnost i zaštitnu funkciju tijekom reflow lemljenja, što će rezultirati nizom štetnih posljedica kao što je virtualno lemljenje, pocrnjeli ostaci lemljenih spojeva i tupi lemljeni spojevi.U stvarnoj proizvodnji, vrijeme konstantne temperature treba postaviti prema karakteristikama stvarnog proizvoda i paste za lemljenje bez olova.
Prikladno vrijeme za lemljenje zone C je 30 do 60 sekundi.Prekratko vrijeme topljenja kositra može uzrokovati nedostatke kao što je slabo lemljenje, dok predugo vrijeme može uzrokovati višak dielektričnog metala ili potamniti lemljene spojeve.U ovoj fazi, prah legure u pasti za lemljenje se topi i reagira s metalom na lemljenoj površini.Otapalo topitelja u to vrijeme vrije i ubrzava isparavanje i infiltraciju, te svladava površinsku napetost pri visokim temperaturama, dopuštajući lemu od tekuće legure da teče s topilom, širi se po površini jastučića i omota krajnju površinu dijela za lemljenje kako bi se formirao učinak vlaženja.Teoretski, što je viša temperatura, to je bolji učinak vlaženja.Međutim, u praktičnim primjenama mora se uzeti u obzir maksimalna temperaturna tolerancija PCB ploče i dijelova.Podešavanje temperature i vremena zone lemljenja reflowom je traženje ravnoteže između vršne temperature i učinka lemljenja, odnosno postizanje idealne kvalitete lemljenja unutar prihvatljive vršne temperature i vremena.
Nakon zone zavarivanja je zona hlađenja.U ovoj fazi, lem se hladi iz tekućeg u kruti oblik kako bi se formirali lemni spojevi, a kristalna zrnca se formiraju unutar lemljenih spojeva.Brzo hlađenje može proizvesti pouzdane lemljene spojeve sjajnog sjaja.To je zato što brzo hlađenje može učiniti lemljeni spoj tijesnom strukturom, dok će sporije hlađenje proizvesti veliku količinu intermetala i stvoriti veća zrna na površini spoja.Pouzdanost mehaničke čvrstoće takvog lemljenog spoja je niska, a površina lemljenog spoja bit će tamna i slabog sjaja.
Podešavanje temperature lemljenja bez olova
U procesu lemljenja reflow bez olova, šupljinu peći treba obraditi od cijelog komada lima.Ako je šupljina peći izrađena od malih komada lima, lako će doći do savijanja šupljine peći pod visokim temperaturama bez olova.Vrlo je potrebno ispitati paralelnost staze na niskim temperaturama.Ako se staza zbog materijala i dizajna deformira na visokim temperaturama, zaglavljivanje i padanje ploče bit će neizbježno.U prošlosti je olovni lem Sn63Pb37 bio uobičajeni lem.Kristalne legure imaju isto talište i temperaturu ledišta, obje 183°C.Lemni spoj bez olova od SnAgCu nije eutektička legura.Raspon njegove točke taljenja je 217°C-221°C.Temperatura je krutina kada je temperatura niža od 217°C, a temperatura je tekućina kada je temperatura viša od 221°C.Kada je temperatura između 217°C i 221°C, legura pokazuje nestabilno stanje.
Vrijeme objave: 27. studenoga 2023