Kurva suhu penyolderan reflow bebas timah tradisional paduan Sn96.5Ag3.0Cu0.5 yang khas.A adalah daerah pemanasan, B adalah daerah bersuhu konstan (daerah pembasahan), dan C adalah daerah peleburan timah.Setelah 260S adalah zona pendinginan.
Sn96.5Ag3.0Cu0.5 paduan kurva suhu penyolderan reflow bebas timah tradisional
Tujuan dari zona pemanasan A adalah untuk memanaskan papan PCB dengan cepat hingga suhu aktivasi fluks.Suhu naik dari suhu kamar menjadi sekitar 150°C dalam waktu sekitar 45-60 detik, dan kemiringannya harus antara 1 dan 3. Jika suhu naik terlalu cepat, suhu dapat runtuh dan menyebabkan cacat seperti manik-manik solder dan penghubung.
Zona suhu konstan B, suhu naik perlahan dari 150°C ke 190°C.Waktunya didasarkan pada kebutuhan produk tertentu dan dikontrol sekitar 60 hingga 120 detik untuk memberikan pengaruh penuh pada aktivitas pelarut fluks dan menghilangkan oksida dari permukaan pengelasan.Jika waktunya terlalu lama, dapat terjadi aktivasi yang berlebihan sehingga mempengaruhi kualitas pengelasan.Pada tahap ini, zat aktif dalam pelarut fluks mulai bekerja, dan resin rosin mulai melunak dan mengalir.Zat aktif berdifusi dan menyusup dengan resin damar pada bantalan PCB dan permukaan ujung penyolderan bagian tersebut, dan berinteraksi dengan oksida permukaan bantalan dan permukaan penyolderan bagian.Reaksinya, membersihkan permukaan yang akan dilas dan menghilangkan kotoran.Pada saat yang sama, resin rosin dengan cepat mengembang untuk membentuk lapisan pelindung pada lapisan luar permukaan pengelasan dan mengisolasinya dari kontak dengan gas eksternal, melindungi permukaan pengelasan dari oksidasi.Tujuan dari pengaturan waktu suhu konstan yang cukup adalah untuk memungkinkan bantalan PCB dan bagian-bagiannya mencapai suhu yang sama sebelum penyolderan reflow dan mengurangi perbedaan suhu, karena kemampuan penyerapan panas dari berbagai bagian yang dipasang pada PCB sangat berbeda.Mencegah masalah kualitas yang disebabkan oleh ketidakseimbangan suhu selama reflow, seperti batu nisan, penyolderan yang salah, dll. Jika zona suhu konstan memanas terlalu cepat, fluks dalam pasta solder akan cepat mengembang dan menguap, menyebabkan berbagai masalah kualitas seperti pori-pori, pecah timah, dan manik-manik timah.Jika waktu suhu konstan terlalu lama, pelarut fluks akan menguap secara berlebihan dan kehilangan aktivitas dan fungsi pelindungnya selama penyolderan reflow, yang mengakibatkan serangkaian konsekuensi buruk seperti penyolderan virtual, sisa sambungan solder menghitam, dan sambungan solder tumpul.Dalam produksi aktual, waktu suhu konstan harus diatur sesuai dengan karakteristik produk aktual dan pasta solder bebas timah.
Waktu yang tepat untuk menyolder zona C adalah 30 hingga 60 detik.Waktu leleh timah yang terlalu singkat dapat menyebabkan cacat seperti penyolderan yang lemah, sedangkan waktu yang terlalu lama dapat menyebabkan kelebihan logam dielektrik atau menggelapkan sambungan solder.Pada tahap ini, bubuk paduan dalam pasta solder meleleh dan bereaksi dengan logam pada permukaan yang disolder.Pelarut fluks mendidih pada saat ini dan mempercepat penguapan dan infiltrasi, dan mengatasi tegangan permukaan pada suhu tinggi, memungkinkan solder paduan cair mengalir bersama fluks, menyebar pada permukaan bantalan dan membungkus permukaan ujung solder bagian tersebut untuk membentuk efek membasahi.Secara teoritis, semakin tinggi suhunya, semakin baik efek pembasahannya.Namun, dalam aplikasi praktis, toleransi suhu maksimum papan PCB dan komponennya harus dipertimbangkan.Penyesuaian suhu dan waktu zona penyolderan reflow adalah untuk mencapai keseimbangan antara suhu puncak dan efek penyolderan, yaitu untuk mencapai kualitas penyolderan yang ideal dalam suhu dan waktu puncak yang dapat diterima.
Setelah zona pengelasan adalah zona pendinginan.Pada tahap ini, solder mendingin dari cair menjadi padat untuk membentuk sambungan solder, dan butiran kristal terbentuk di dalam sambungan solder.Pendinginan cepat dapat menghasilkan sambungan solder yang andal dengan kilap cerah.Hal ini karena pendinginan yang cepat dapat membuat sambungan solder membentuk paduan dengan struktur yang rapat, sedangkan laju pendinginan yang lebih lambat akan menghasilkan interlogam dalam jumlah besar dan membentuk butiran yang lebih besar pada permukaan sambungan.Keandalan kekuatan mekanik sambungan solder tersebut rendah, dan permukaan sambungan solder akan menjadi gelap dan kilapnya rendah.
Mengatur suhu penyolderan reflow bebas timah
Dalam proses penyolderan reflow bebas timah, rongga tungku harus diproses dari seluruh lembaran logam.Jika rongga tungku terbuat dari potongan kecil lembaran logam, lengkungan rongga tungku akan mudah terjadi pada suhu tinggi bebas timbal.Sangat penting untuk menguji paralelisme lintasan pada suhu rendah.Jika lintasan berubah bentuk pada suhu tinggi karena bahan dan desainnya, kemacetan dan jatuhnya papan tidak dapat dihindari.Di masa lalu, solder bertimbal Sn63Pb37 adalah solder umum.Paduan kristal memiliki titik leleh dan suhu titik beku yang sama, keduanya 183°C.Sambungan solder bebas timah dari SnAgCu bukanlah paduan eutektik.Kisaran titik lelehnya adalah 217°C-221°C.Suhunya padat jika suhunya lebih rendah dari 217°C, dan suhunya cair jika suhunya lebih tinggi dari 221°C.Ketika suhu antara 217°C dan 221°C Paduan menunjukkan keadaan tidak stabil.
Waktu posting: 27 November 2023