Pájení přetavením je zásadním krokem v procesu SMT.Teplotní profil spojený s přetavením je základním parametrem pro kontrolu, aby bylo zajištěno správné spojení dílů.Parametry určitých komponent také přímo ovlivní teplotní profil zvolený pro daný krok procesu.
Na dvoukolejném dopravníku procházejí desky s nově umístěnými komponenty horkou a studenou zónou reflow pece.Tyto kroky jsou navrženy tak, aby přesně řídily tavení a chlazení pájky pro vyplnění pájených spojů.Hlavní změny teploty spojené s profilem přetavení lze rozdělit do čtyř fází/oblastí (uvedené níže a znázorněné níže):
1. Zahřejte se
2. Konstantní ohřev
3. Vysoká teplota
4. Chlazení
1. Předehřívací zóna
Účelem předehřívací zóny je odpařit rozpouštědla s nízkou teplotou tání v pájecí pastě.Mezi hlavní složky tavidla v pájecí pastě patří pryskyřice, aktivátory, modifikátory viskozity a rozpouštědla.Úloha rozpouštědla je především jako nosič pro pryskyřici s doplňkovou funkcí zajištění dostatečného uložení pájecí pasty.V předehřívací zóně se musí odpařit rozpouštědlo, ale sklon stoupající teploty musí být řízen.Nadměrné rychlosti ohřevu mohou součást tepelně namáhat, což může součást poškodit nebo snížit její výkon/životnost.Dalším vedlejším účinkem příliš vysoké rychlosti ohřevu je, že pájecí pasta se může zhroutit a způsobit zkrat.To platí zejména pro pájecí pasty s vysokým obsahem tavidla.
2. Zóna konstantní teploty
Nastavení zóny konstantní teploty se řídí především v rámci parametrů dodavatele pájecí pasty a tepelné kapacity DPS.Tato fáze má dvě funkce.Prvním je dosažení jednotné teploty pro celou desku plošných spojů.To pomáhá snižovat účinky tepelného namáhání v oblasti přetavení a omezuje další vady pájení, jako je větší zdvih součásti.Dalším důležitým efektem této fáze je, že tavidlo v pájecí pastě začne agresivně reagovat, čímž se zvýší smáčivost (a povrchová energie) povrchu svařence.Tím je zajištěno, že roztavená pájka dobře smáčí pájený povrch.Vzhledem k důležitosti této části procesu musí být doba namáčení a teplota dobře řízeny, aby bylo zajištěno, že tavidlo zcela vyčistí pájené povrchy a že tavidlo není zcela spotřebováno dříve, než se dostane do procesu pájení přetavením.Je nutné udržet tavidlo během fáze přetavení, protože usnadňuje proces smáčení pájky a zabraňuje opětovné oxidaci pájeného povrchu.
3. Zóna vysoké teploty:
Vysokoteplotní zóna je místo, kde dochází k úplné reakci tání a smáčení, kde se začíná tvořit intermetalická vrstva.Po dosažení maximální teploty (nad 217°C) začne teplota klesat a klesá pod vratnou linii, načež pájka tuhne.Tato část procesu musí být také pečlivě kontrolována, aby nárůst a pokles teploty nevystavil součást tepelnému šoku.Maximální teplota v oblasti přetavení je určena teplotní odolností součástek citlivých na teplotu na desce plošných spojů.Doba v zóně vysoké teploty by měla být co nejkratší, aby bylo zajištěno dobré svaření součástí, ale ne tak dlouhá, aby intermetalická vrstva zesílila.Ideální čas v této zóně je obvykle 30-60 sekund.
4. Chladicí zóna:
V rámci celkového procesu pájení přetavením je často přehlížena důležitost chladicích zón.Klíčovou roli v konečném výsledku svaru hraje také dobrý proces chlazení.Dobrý pájený spoj by měl být světlý a plochý.Pokud chladicí účinek není dobrý, objeví se mnoho problémů, jako je elevace součásti, tmavé pájené spoje, nerovné povrchy pájených spojů a zesílení vrstvy intermetalické sloučeniny.Proto pájení přetavením musí poskytovat dobrý profil chlazení, ani příliš rychlé, ani příliš pomalé.Příliš pomalé a dostanete některé z výše uvedených špatných problémů s chlazením.Příliš rychlé ochlazení může způsobit tepelný šok součástí.
Celkově nelze význam kroku přetavení SMT podceňovat.Pro dobré výsledky musí být proces dobře řízen.
Čas odeslání: 30. května 2023