Печь оплавления — это не просто нагревательное устройство, а термодинамический исполнительный терминал.
Суть печи оплавления заключается в реализации регулирования температурного поля на уровне миллисекунд на печатных платах в среде азота или воздуха. Скорость нагрева в секции предварительного нагрева должна контролироваться в пределах от 1,0 ℃/с до 2,0 ℃/с, чтобы избежать коробления печатной платы и микротрещин MLCC, в то время как секция выдержки должна поддерживать температурный диапазон от 150 ℃ до 180 ℃ в течение более 120 секунд, чтобы обеспечить полную активацию флюса на основе канифоли и удаление остаточной влаги из паяльной пасты; в противном случае в зоне оплавления образуются попкорны или шарики припоя.
Настройки температурной кривой должны соответствовать характеристикам припоя и структуре уровня платы.
При использовании паяльной пасты SAC305 пиковая температура должна достигать 235 ℃ ± 5 ℃, а продолжительность должна контролироваться в пределах от 45 до 90 секунд. Если оно превышает 120 секунд, медная фольга на контактных площадках печатной платы склонна к чрезмерной эрозии, а если оно меньше 30 секунд, произойдет недостаточное смачивание паяных соединений в нижней части BGA. Независимая восьмизонная конструкция печи оплавления JJY позволяет согласовывать точную настройку скорости ветра, мощности нагрева и скорости цепи для каждой зоны. Например, для рабочих условий, когда радиатор большого размера уже прикреплен к задней части двусторонней платы, наклон нагрева задних четырех зон можно уменьшить на 0,3 ℃/с, а полосу пропускания можно расширить, чтобы сбалансировать разницу теплопроникновения между верхней и нижней поверхностями.
Ежедневная проверка не может фокусироваться только на значениях отклонений температуры.
Мы обнаружили, что колебание температуры ≤±1,5 ℃ в каждой точке измерения, отображаемое измерителем температуры печи, не означает квалифицированную пайку, поскольку небольшое смещение в положении крепления термопары приведет к искажению показаний. Необходимо одновременно проверить, равномерно ли натяжение сетчатой ленты конвейера, не снизилась ли скорость вращения вентилятора в секции охлаждения, нет ли засора скоплением жидкости в расходомере азота. Любая аномалия в любом из этих звеньев приведет к неупорядоченному распределению воздуха в камере печи, что приведет к разнице более чем на 30% в степени натяжения галтелей паяного соединения между соседними микросхемами на одной плате.
Скорость цепи и мощность зоны должны проверяться одновременно.
После замены новой партии печатных плат, даже если старая температурная кривая все еще используется, в партиях все еще могут возникать перемычки припоя. Основная причина в том, что изменение значения ТГ материала плиты приводит к изменению теплоемкости. При этом скорость цепи сначала следует снизить на 15%, а затем увеличить мощность нагрева каждой зоны на 5%. В то же время следует использовать инфракрасный тепловизор для получения карты облаков температуры на поверхности платы, уделяя особое внимание наблюдению за тем, возникает ли локальный перегрев в области выводов QFP с шагом 0,4 мм в передней части зоны оплавления. В этом случае необходимо уменьшить степень нагрева этой зоны и повысить интенсивность турбулентности воздушного ножа.
Эффект азотной защиты зависит от соответствия концентрации на входе и скорости потока.
Стандартный азотный интерфейс печи оплавления JJY требует чистоты на входе ≥99,99%, но фактические измерения показывают, что при скорости потока, установленной на 25 л/мин, если отрицательное давление в камере печи не поддерживается в пределах от -5 Па до -8 Па, азот будет выходить в больших количествах из зазоров направляющих, в результате чего содержание кислорода в печи снова поднимется до уровня выше 800 PPM. В это время открытие вытяжного отверстия и частота вентилятора должны быть отрегулированы одновременно, чтобы азот образовывал нисходящий ламинарный поток в камере печи вместо турбулентного смешивания, что может гарантировать, что поверхностные подушки OSP не окисляются при пиковой температуре.
