Durante a depuração do forno de reFluxo JJY, descobrimos que placas dupla-face de 0,8 mm de espessura frequentemente exibiam juntas de solda fria sob as configurações originais da zona de temperatura, enquanto placas de potência de 2,0 mm de espessura sofriam de marcação frequente de componentes. A causa raiz foi que o tempo de permanência em cada zona de temperatura e a taxa de rampa não foram ajustados de acordo com as diferenças de espessura do PCB. Placas finas possuem baixa massa térmica e aquecem rapidamente; se a zona de pré-aquecimento for muito longa, o solvente da pasta de solda irá volatilizar violentamente e causar respingos. As placas grossas, por outro lado, possuem múltiplas camadas de cobre e condução lenta de calor, portanto o segmento de imersão entre 150°C e 183°C deve ser estendido para permitir que as camadas internas de cobre acumulem totalmente o calor; caso contrário, durante a fase de refluxo, a camada superior já estará fundida enquanto a camada inferior permanecerá abaixo da temperatura liquidus.

O impacto das diferenças na massa térmica dos componentes é ainda mais direto. Por exemplo, a massa térmica de um MCU encapsulado em QFN48 é aproximadamente 17 vezes maior que a de um resistor 0603. Quando ambos coexistem na mesma PCB, se a temperatura de pico for definida exclusivamente com base na massa térmica média, os componentes pequenos são propensos ao superaquecimento e à oxidação, enquanto os componentes grandes podem sofrer refluxo insuficiente. In, um projeto de controlador automotivo, reduzimos a diferença de temperatura entre a Zona 5 e a Zona 6 do forno de refluxo JJY de 12°C para 5°C, enquanto reduzimos a velocidade do transportador de 90 cm/min para 72 cm/min, o que reduziu a taxa de vazios na parte inferior das embalagens BGA de 18% para 4,3%. Este ajuste não foi derivado de cálculos teóricos, mas foi obtido através de repetidos ajustes finos após medição de 12 pontos-chave com termopares.

In linhas de produção reais, não criamos um perfil completo para cada placa individual; em vez disso, estabelecemos três níveis de modelos básicos. A primeira camada corresponde a espessura da placa de 0,6–1,0 mm mais componentes de massa térmica pequena a média. A segunda camada cobre placas de espessura de 1,2 a 1,6 mm, Além de componentes de massa térmica média, como pacotes LCC ou SOIC-28. O terceiro nível é dedicado a combinações de placas com espessura acima de 2,0 mm, Além de componentes como pacotes TO-263 ou grandes dissipadores de calor. Cada camada fixa a velocidade do transportador, o gradiente de temperatura entre a Zona3 e a Zona6 e o ​​tempo de imersão na Zona7. Dessa forma, ao trocar de modelo, precisamos apenas confirmar se um cruzamento de níveis é necessário, evitando que os engenheiros alterem arbitrariamente os parâmetros com base na intuição.

A divisão da zona de temperatura do forno de refluxo JJY também afeta a lógica de configuração. Ele adota uma estrutura de 8 zonas, onde Zona1–Zona2 são responsáveis ​​pelo aquecimento rápido sem overshoot, Zona3–Zona4 lidam com a função de imersão principal, Zona5–Zona6 formam uma janela de refluxo estreita e Zona7–Zona8 são usadas para controle da taxa de resfriamento. Este layout significa que não podemos simplesmente aplicar valores empíricos de fornos de 6 zonas de outras marcas. Por exemplo, definir a Zona3 para 150°C deixará inevitavelmente a Zona4 incapaz de compensar o calor a tempo; uma configuração escalonada como Zona3 a 142°C e Zona4 a 158°C deve ser usada, seguida por correções calculadas inversamente com base na curva de aumento de temperatura da superfície da placa medida com um termômetro infravermelho.

Durante a verificação no local, o maior erro é confiar apenas nos dados da placa de teste do perfil do forno. É necessário coletar simultaneamente três conjuntos de sinais de termopar: o ponto central na parte traseira do PCB após a colocação, o ponto de borda do conjunto de esferas de solda BGA e a área próxima às almofadas do resistor 0402. Porque o método de circulação de ar quente do forno de refluxo JJY faz com que a temperatura da borda da placa seja 3°C–5°C mais alta que o centro. Se apenas se confiar em testes de ponto único, problemas menores levam a zonas de temperatura redundantes e desperdício de energia, enquanto problemas graves mascaram o risco de juntas locais de solda fria. Certa vez, tivemos que retrabalhar um lote de placas-mãe de dispositivos médicos devido a esse problema e, posteriormente, determinamos que todos os novos perfis fossem executados continuamente em 10 placas e passassem por uma inspeção completa de raios X do primeiro artigo antes que a produção em massa fosse permitida.