La soldadura por reflujo es un paso crucial en el proceso SMT.El perfil de temperatura asociado con el reflujo es un parámetro esencial a controlar para garantizar la conexión adecuada de las piezas.Los parámetros de ciertos componentes también afectarán directamente el perfil de temperatura elegido para ese paso del proceso.
Sobre un transportador de doble vía, los tableros con los componentes recién colocados pasan a través de las zonas fría y caliente del horno de reflujo.Estos pasos están diseñados para controlar con precisión la fusión y el enfriamiento de la soldadura para llenar las uniones de soldadura.Los principales cambios de temperatura asociados con el perfil de reflujo se pueden dividir en cuatro fases/regiones (enumeradas a continuación e ilustradas a continuación):
1. Calentar
2. Calentamiento constante
3. Alta temperatura
4. Enfriamiento
1. Zona de precalentamiento
El propósito de la zona de precalentamiento es volatilizar los solventes de bajo punto de fusión en la soldadura en pasta.Los principales componentes del fundente en pasta de soldadura incluyen resinas, activadores, modificadores de viscosidad y disolventes.La función del disolvente es principalmente la de portador de la resina, con la función adicional de garantizar un almacenamiento suficiente de la pasta de soldadura.La zona de precalentamiento necesita volatilizar el disolvente, pero se debe controlar la pendiente de aumento de temperatura.Las velocidades de calentamiento excesivas pueden estresar térmicamente el componente, lo que puede dañarlo o reducir su rendimiento/vida útil.Otro efecto secundario de una velocidad de calentamiento demasiado alta es que la pasta de soldadura puede colapsar y provocar cortocircuitos.Esto es especialmente cierto para soldaduras en pasta con alto contenido de fundente.
2. Zona de temperatura constante
El ajuste de la zona de temperatura constante se controla principalmente dentro de los parámetros del proveedor de pasta de soldadura y la capacidad calorífica de la PCB.Esta etapa tiene dos funciones.El primero es lograr una temperatura uniforme para toda la placa PCB.Esto ayuda a reducir los efectos del estrés térmico en el área de reflujo y limita otros defectos de soldadura, como la elevación de componentes de mayor volumen.Otro efecto importante de esta etapa es que el fundente en la soldadura en pasta comienza a reaccionar agresivamente, aumentando la humectabilidad (y la energía superficial) de la superficie de la soldadura.Esto asegura que la soldadura fundida humedezca bien la superficie de soldadura.Debido a la importancia de esta parte del proceso, el tiempo de remojo y la temperatura deben controlarse bien para garantizar que el fundente limpie completamente las superficies de soldadura y que no se consuma por completo antes de llegar al proceso de soldadura por reflujo.Es necesario retener el fundente durante la fase de reflujo ya que facilita el proceso de humectación de la soldadura y evita la reoxidación de la superficie soldada.
3. Zona de alta temperatura:
La zona de alta temperatura es donde tiene lugar la reacción completa de fusión y humectación donde comienza a formarse la capa intermetálica.Después de alcanzar la temperatura máxima (por encima de 217°C), la temperatura comienza a bajar y cae por debajo de la línea de retorno, después de lo cual la soldadura se solidifica.Esta parte del proceso también debe controlarse cuidadosamente para que las rampas de subida y bajada de temperatura no sometan la pieza a un choque térmico.La temperatura máxima en el área de reflujo está determinada por la resistencia a la temperatura de los componentes sensibles a la temperatura en la PCB.El tiempo en la zona de alta temperatura debe ser lo más corto posible para asegurar que los componentes se suelden bien, pero no tanto como para que la capa intermetálica se vuelva más gruesa.El tiempo ideal en esta zona suele ser de 30 a 60 segundos.
4. Zona de enfriamiento:
Como parte del proceso general de soldadura por reflujo, a menudo se pasa por alto la importancia de las zonas de enfriamiento.Un buen proceso de enfriamiento también juega un papel clave en el resultado final de la soldadura.Una buena unión soldada debe ser brillante y plana.Si el efecto de enfriamiento no es bueno, se producirán muchos problemas, como elevación de los componentes, uniones de soldadura oscuras, superficies de las uniones de soldadura desiguales y engrosamiento de la capa del compuesto intermetálico.Por lo tanto, la soldadura por reflujo debe proporcionar un buen perfil de enfriamiento, ni demasiado rápido ni demasiado lento.Demasiado lento y obtendrás algunos de los problemas de enfriamiento deficientes antes mencionados.Un enfriamiento demasiado rápido puede provocar un choque térmico en los componentes.
En general, no se puede subestimar la importancia del paso de reflujo del SMT.El proceso debe gestionarse bien para obtener buenos resultados.
Hora de publicación: 30 de mayo de 2023