Типичная температурная кривая традиционной бессвинцовой пайки оплавлением сплава Sn96.5Ag3.0Cu0.5.A — зона нагрева, B — зона постоянной температуры (область смачивания), C — зона плавления олова.После 260С идет зона охлаждения.
Температурная кривая традиционной бессвинцовой пайки оплавлением сплава Sn96.5Ag3.0Cu0.5
Целью зоны нагрева А является быстрый нагрев печатной платы до температуры активации флюса.Температура повышается от комнатной температуры примерно до 150°C примерно за 45–60 секунд, а наклон должен составлять от 1 до 3. Если температура повышается слишком быстро, она может разрушиться и привести к таким дефектам, как шарики припоя и перемычки.
Зона постоянной температуры B, температура плавно повышается от 150°C до 190°C.Время зависит от конкретных требований к продукту и регулируется в пределах от 60 до 120 секунд, чтобы полностью раскрыть активность растворителя флюса и удалить оксиды со сварочной поверхности.Если время слишком велико, может произойти чрезмерная активация, влияющая на качество сварки.На этом этапе активное вещество в растворителе флюса начинает работать, а канифольная смола начинает размягчаться и течь.Активный агент диффундирует и проникает вместе с канифольной смолой на площадку печатной платы и торцевую поверхность детали, а также взаимодействует с оксидом поверхности площадки и поверхностью пайки детали.Реакция, очистка свариваемой поверхности и удаление загрязнений.При этом канифольная смола быстро расширяется, образуя защитную пленку на внешнем слое сварочной поверхности и изолируя ее от контакта с внешним газом, предохраняя свариваемую поверхность от окисления.Цель установки достаточного времени постоянной температуры состоит в том, чтобы позволить контактной площадке печатной платы и деталям достичь одинаковой температуры перед пайкой оплавлением и уменьшить разницу температур, поскольку возможности поглощения тепла различных частей, установленных на печатной плате, очень различаются.Предотвратите проблемы с качеством, вызванные температурным дисбалансом во время оплавления, такие как надгробия, ложная пайка и т. д. Если зона с постоянной температурой нагревается слишком быстро, флюс в паяльной пасте быстро расширяется и улетучивается, вызывая различные проблемы с качеством, такие как поры, вздутие олово и оловянные бусины.Если время постоянной температуры слишком велико, растворитель флюса будет чрезмерно испаряться и потеряет свою активность и защитную функцию во время пайки оплавлением, что приведет к ряду неблагоприятных последствий, таких как виртуальная пайка, почерневшие остатки паяных соединений и потускнение паяных соединений.В реальном производстве время постоянной температуры должно быть установлено в соответствии с характеристиками фактического продукта и бессвинцовой паяльной пасты.
Подходящее время для пайки зоны C составляет от 30 до 60 секунд.Слишком короткое время плавления олова может вызвать такие дефекты, как слабая пайка, а слишком длительное время может привести к избытку диэлектрического металла или потемнению паяных соединений.На этом этапе порошок сплава в паяльной пасте плавится и вступает в реакцию с металлом на паяемой поверхности.Растворитель флюса в это время кипит и ускоряет испарение и инфильтрацию, а также преодолевает поверхностное натяжение при высоких температурах, позволяя припою из жидкого сплава течь вместе с флюсом, растекаться по поверхности площадки и обволакивать торцевую поверхность паяльной детали, образуя смачивающий эффект.Теоретически, чем выше температура, тем лучше эффект смачивания.Однако в практических приложениях необходимо учитывать максимальный температурный допуск печатной платы и ее деталей.Регулировка температуры и времени зоны пайки оплавлением предназначена для поиска баланса между пиковой температурой и эффектом пайки, то есть для достижения идеального качества пайки в пределах приемлемой пиковой температуры и времени.
После зоны сварки идет зона охлаждения.На этом этапе припой остывает из жидкого состояния в твердое, образуя паяные соединения, а внутри паяных соединений образуются кристаллические зерна.Быстрое охлаждение позволяет получить надежные паяные соединения с ярким блеском.Это связано с тем, что быстрое охлаждение может привести к тому, что паяное соединение превратится в сплав с плотной структурой, тогда как более медленная скорость охлаждения приведет к образованию большого количества интерметалла и образованию более крупных зерен на поверхности соединения.Надежность механической прочности такого паяного соединения низкая, а поверхность паяного соединения будет темной и малоглянцевой.
Установка температуры бессвинцовой пайки оплавлением
При бессвинцовой пайке оплавлением полость печи должна быть обработана из цельного куска листового металла.Если полость печи изготовлена из небольших кусков листового металла, при высоких температурах, не содержащих свинца, легко может произойти коробление полости печи.Очень необходимо проверить параллельность дорожек при низких температурах.Если дорожка деформируется при высоких температурах из-за материалов и конструкции, заедание и падение доски будут неизбежны.Раньше припой со свинцом Sn63Pb37 был обычным припоем.Кристаллические сплавы имеют одинаковую температуру плавления и температуру замерзания — 183°C.Бессвинцовая пайка SnAgCu не является эвтектическим сплавом.Диапазон температур плавления составляет 217–221 °C.Температура твердая, когда температура ниже 217°C, и температура жидкости, когда температура выше 221°C.При температуре от 217°C до 221°C сплав находится в нестабильном состоянии.
Время публикации: 27 ноября 2023 г.