SMT Reflow Soldering Temperature Profile

Temperaturprofil für das SMT-Reflow-Löten

Die Elektronikindustrie entwickelt sich rasant, da sie auf der Oberflächenmontagetechnik basiert. Und das Reflow-Löten ist eine der wichtigsten Technologien in der Oberflächenmontage-Löttechnik. Lassen Sie uns einige technische Aspekte und Temperatureinstellungsprobleme des Reflow-Lötens vorstellen.

Die Reflow-Löttemperaturkurve für die Leiterplattenmontage umfasst vier Hauptblöcke: Vorheizzone, Wärmeabsorptionszone, Reflow-Lötzone und Kühlzone.

Vorheizzone

Die Vorheizzone bezeichnet üblicherweise den Bereich, in dem die Temperatur von der Normaltemperatur auf etwa 150 °C ansteigt. In diesem Bereich steigt die Temperatur langsam an (auch als einmaliger Temperaturanstieg bezeichnet), sodass ein Teil des Lösungsmittels und des Wasserdampfs in der Lötpaste rechtzeitig verdunsten kann. Elektronische Teile (insbesondere BGA- und IO-Anschlussteile) erwärmen sich langsam, um sich auf die nachfolgende hohe Temperatur vorzubereiten.

Heizzone

Die Temperatur in dieser Zone nahezu konstanter Temperatur wird normalerweise bei 150 ± 10 °C gehalten, und die Anstiegstemperatur liegt normalerweise zwischen 150 und 190 °C. Zu diesem Zeitpunkt ist die Lötpaste kurz vor dem Schmelzen und die in der Lötpaste verflüchtigten Substanzen werden weiter entfernt, der Aktivator beginnt zu aktivieren und entfernt wirksam die Oxide auf der Lötoberfläche. Die Oberflächentemperatur der Leiterplatte wird durch die Konvektion der heißen Luft beeinflusst, sodass die Temperatur von Komponenten unterschiedlicher Größe und Beschaffenheit auf einer einheitlichen Temperatur gehalten werden kann. Wenn die Temperatur in diesem Bereich zu schnell ansteigt, dehnt sich das Kolophonium (Flussmittel) in der Lötpaste aus und verflüchtigt sich schnell. Unter normalen Umständen sollte das Kolophonium langsam aus den Lücken zwischen den Lötpasten entweichen. Wenn das Kolophonium zu schnell verflüchtigt, treten Qualitätsprobleme auf, wie Luftlöcher, ausgebranntes Zinn, Zinnkügelchen usw.

Reflow-Lötzone

Der Reflow-Bereich ist der Bereich mit der höchsten Reflow-Temperatur im gesamten Abschnitt, der üblicherweise als „Flüssigkeitshaltezeit“ bezeichnet wird. Es muss beachtet werden, dass die Temperatur die maximale Temperatur- und Heizratentoleranz aller temperaturempfindlichen Komponenten auf der Leiterplatte nicht überschreiten darf.

Die Spitzentemperatur des Reflows hängt normalerweise von der Schmelztemperatur des Lots und der Temperatur ab, die die montierten Teile aushalten können. Im Allgemeinen sollte die Spitzentemperatur etwa 25 bis 30 °C höher sein als der normale Schmelzpunkt der Lötpaste, um den Lötvorgang erfolgreich abzuschließen. Wenn sie unter dieser Temperatur liegt, kann es sehr wahrscheinlich zu Kaltschweißen und schlechter Benetzung kommen.

Kühlzone

Nach der Reflow-Zone kühlt das Produkt ab und verfestigt die Lötstellen, sodass sie für nachfolgende Montageprozesse bereit sind. Die Kontrolle der Abkühlgeschwindigkeit ist ebenfalls kritisch. Zu schnelles Abkühlen kann die Baugruppe beschädigen, zu langsames Abkühlen erhöht die TAL, was zu schwachen Lötstellen führen kann.

Die Kühlzone sollte schnell abkühlen, damit das Lot erstarren kann. Durch schnelles Abkühlen kann auch eine feinere Kristallstruktur erhalten werden, die Festigkeit der Lötstellen verbessert werden, die Lötstellen hell werden und die Oberfläche ist durchgehend und meniskusförmig, aber der Nachteil besteht darin, dass sich leichter Löcher bilden, da sich einige Gase erst zu spät auflösen.