Typická křivka teploty tradičního bezolovnatého přetavovacího pájení slitiny Sn96.5Ag3.0Cu0.5.A je oblast ohřevu, B je oblast konstantní teploty (smáčecí oblast) a C je oblast tavení cínu.Po 260S je chladicí zóna.
Slitina Sn96.5Ag3.0Cu0.5 tradiční bezolovnatá křivka teploty pájení přetavením
Účelem topné zóny A je rychlé zahřátí desky plošných spojů na teplotu aktivace tavidla.Teplota stoupne z pokojové teploty na přibližně 150 °C za přibližně 45-60 sekund a sklon by měl být mezi 1 a 3. Pokud teplota stoupá příliš rychle, může se zhroutit a vést k defektům, jako jsou kuličky pájky a přemostění.
Zóna konstantní teploty B, teplota mírně stoupá ze 150°C na 190°C.Doba je založena na specifických požadavcích na produkt a je řízena na přibližně 60 až 120 sekund, aby se plně projevila aktivita rozpouštědla tavidla a odstranily se oxidy ze svařovaného povrchu.Je-li doba příliš dlouhá, může dojít k nadměrné aktivaci, která ovlivňuje kvalitu svařování.V této fázi začíná působit aktivní činidlo v rozpouštědle tavidla a kalafunová pryskyřice začíná měknout a téci.Aktivní činidlo difunduje a infiltruje kalafunou na destičce PCB a povrchu pájeného konce součásti a interaguje s povrchovým oxidem destičky a povrchu pájení součásti.Reakce, čištění svařovaného povrchu a odstranění nečistot.Současně se kalafunová pryskyřice rychle rozpíná a vytváří ochranný film na vnější vrstvě svařovacího povrchu a izoluje ji od kontaktu s vnějším plynem, čímž chrání svařovací povrch před oxidací.Účelem nastavení dostatečné doby konstantní teploty je umožnit destičce PCB a součástem dosáhnout stejné teploty před pájením přetavením a snížit teplotní rozdíl, protože schopnosti absorpce tepla různých částí namontovaných na desce plošných spojů jsou velmi odlišné.Předcházejte problémům s kvalitou způsobenou teplotní nerovnováhou během přetavování, jako jsou náhrobky, falešné pájení atd. Pokud se zóna konstantní teploty zahřeje příliš rychle, tavidlo v pájecí pastě se rychle rozšíří a bude těkat, což způsobí různé problémy s kvalitou, jako jsou póry, vyfukování cín a cínové korálky.Pokud je doba konstantní teploty příliš dlouhá, rozpouštědlo tavidla se během pájení přetavením nadměrně odpaří a ztratí svou aktivitu a ochrannou funkci, což má za následek řadu nepříznivých důsledků, jako je virtuální pájení, zčernalé zbytky pájených spojů a matné pájené spoje.Při skutečné výrobě by měla být doba konstantní teploty nastavena podle vlastností skutečného produktu a bezolovnaté pájecí pasty.
Vhodná doba pro pájení zónu C je 30 až 60 sekund.Příliš krátká doba tavení cínu může způsobit vady, jako je slabé pájení, zatímco příliš dlouhá doba může způsobit přebytek dielektrického kovu nebo ztmavnutí pájených spojů.V této fázi se slitinový prášek v pájecí pastě roztaví a reaguje s kovem na pájeném povrchu.Rozpouštědlo tavidla v této době vře a urychluje těkání a infiltraci a překonává povrchové napětí při vysokých teplotách, což umožňuje tekuté slitinové pájce proudit s tavidlem, rozprostírat se po povrchu podložky a obalit povrch pájecího konce součásti tak, aby se vytvořil zvlhčujícím efektem.Teoreticky platí, že čím vyšší teplota, tím lepší smáčecí účinek.V praktických aplikacích je však třeba vzít v úvahu maximální teplotní toleranci desky plošných spojů a dílů.Úpravou teploty a času zóny pájení přetavením je hledání rovnováhy mezi špičkovou teplotou a efektem pájení, to znamená dosažení ideální kvality pájení v rámci přijatelné špičkové teploty a času.
Za zónou svařování je zóna chlazení.V této fázi se pájka ochlazuje z kapaliny na pevnou látku za vzniku pájených spojů a uvnitř pájených spojů se tvoří krystalová zrna.Rychlé ochlazení může vytvářet spolehlivé pájené spoje s jasným leskem.Je to proto, že rychlé ochlazení může způsobit, že pájený spoj vytvoří slitinu s těsnou strukturou, zatímco pomalejší rychlost ochlazování vytvoří velké množství intermetalu a vytvoří větší zrna na povrchu spoje.Spolehlivost mechanické pevnosti takového pájeného spoje je nízká a povrch pájeného spoje bude tmavý a s nízkým leskem.
Nastavení teploty pájení bez olova
Při bezolovnatém procesu pájení přetavením by měla být dutina pece zpracována z celého kusu plechu.Pokud je dutina pece vyrobena z malých kusů plechu, snadno dojde při vysokých teplotách bez obsahu olova ke zkroucení dutiny pece.Je velmi nutné testovat paralelnost trati při nízkých teplotách.Pokud se dráha vlivem materiálů a designu deformuje při vysokých teplotách, bude nevyhnutelné zaseknutí a pád prkna.V minulosti byla olovnatá pájka Sn63Pb37 běžnou pájkou.Krystalické slitiny mají stejnou teplotu tání a teplotu tuhnutí, obě 183°C.Bezolovnatý pájený spoj SnAgCu není eutektická slitina.Jeho rozsah bodu tání je 217°C-221°C.Teplota je pevná, když je teplota nižší než 217 °C, a teplota je kapalná, když je teplota vyšší než 221 °C.Když je teplota mezi 217 °C a 221 °C Slitina vykazuje nestabilní stav.
Čas odeslání: 27. listopadu 2023