O forno de reFluxo não é um simples dispositivo de aquecimento, mas um terminal de execução termodinâmica

A essência de um forno de refluxo é implementar a regulação do campo de temperatura de resposta em nível de milissegundos em PCBs em um ambiente de nitrogênio ou ar. A taxa de aquecimento em sua seção de pré-aquecimento deve ser controlada entre 1,0 ℃/s e 2,0 ℃/s para evitar empenamento da PCB e microfissuras MLCC, enquanto a seção de imersão deve manter uma faixa de temperatura de 150 ℃ a 180 ℃ por mais de 120 segundos para garantir a ativação completa do fluxo à base de colofônia e descarga de umidade residual na pasta de solda; caso contrário, ocorrerão pipocas ou bolas de solda na zona de refluxo.

As configurações da curva de temperatura devem corresponder às características da solda e à estrutura no nível da placa

Ao usar pasta de solda SAC305, a temperatura de pico deve atingir 235°C±5°C e a duração deve ser controlada entre 45 segundos e 90 segundos. Se exceder 120 segundos, a folha de cobre nas placas de PCB estará sujeita à erosão excessiva, enquanto se for inferior a 30 segundos, ocorrerá umedecimento insuficiente das juntas de solda na parte inferior do BGA. O design independente de oito zonas do forno de refluxo JJY permite o ajuste fino coordenado da velocidade do vento, potência de aquecimento e velocidade da corrente para cada zona. Por exemplo, para a condição de trabalho onde um dissipador de calor de grande porte já está fixado na parte traseira de uma placa dupla-face, a inclinação de aquecimento das quatro zonas traseiras pode ser reduzida em 0,3°C/s e a largura de banda de imersão pode ser estendida, de modo a equilibrar a diferença de penetração térmica entre as superfícies superior e inferior.

A inspeção diária não pode focar apenas nos valores de desvio de temperatura

Descobrimos que uma flutuação de temperatura ≤±1,5°C em cada ponto de medição exibido pelo testador de temperatura do forno não significa soldagem qualificada, porque um ligeiro deslocamento na posição de fixação do termopar causará distorção de leitura. É necessário verificar simultaneamente se a tensão da correia transportadora é uniforme, se a velocidade do ventilador na seção de resfriamento foi atenuada e se há bloqueio por acúmulo de líquido no medidor de vazão de nitrogênio. Qualquer anormalidade em qualquer um desses links causará distribuição desordenada de ar na própria câmara do forno, resultando em uma diferença de mais de 30% no grau de tração do filete da junta de solda entre chips IC adjacentes na mesma placa.

A velocidade da corrente e a potência da zona devem ser verificadas de forma acoplada

Depois de substituir um novo lote de PCBs, mesmo que a curva de temperatura antiga ainda seja usada, a ponte de solda ainda pode ocorrer em lotes. A causa raiz é que a mudança no valor TG do material da placa leva a uma mudança na capacidade térmica. Neste momento, a velocidade da corrente deve primeiro ser reduzida em 15% e depois a potência de aquecimento de cada zona deve ser aumentada em 5%. Ao mesmo tempo, um termovisor infravermelho deve ser usado para capturar o mapa de nuvens de temperatura da superfície da placa, com foco na observação se ocorre superaquecimento local na área do pino QFP com passo de 0,4 mm na seção frontal da zona de refluxo. Se assim for, a proporção de aquecimento dessa zona precisa de ser comprimida e a intensidade de turbulência da faca de ar precisa de ser aumentada.

O efeito da proteção do nitrogênio depende da correspondência entre a concentração de entrada e a vazão

A interface de nitrogênio padrão do forno de refluxo JJY requer uma pureza de entrada de ≥99,99%, mas a medição real mostra que quando a vazão é definida para 25L/min, se a pressão negativa na câmara do forno não for mantida entre -5Pa e -8Pa, o nitrogênio escapará em grandes quantidades das aberturas do trilho, fazendo com que o conteúdo de oxigênio no forno suba novamente para acima de 800ppm. Neste momento, a abertura da ventilação de exaustão e a frequência do soprador devem ser ajustadas simultaneamente, de modo que o nitrogênio forme uma cobertura de fluxo laminar de cima para baixo na câmara do forno em vez de mistura turbulenta, o que pode garantir que as almofadas de superfície OSP não sejam oxidadas na temperatura máxima.