Reflow hàn là gì?

Hàn dòng lại là làm chảy lại chất hàn đã được phân phối trước trên tấm bảng in để nhận ra kết nối cơ và điện giữa các đầu hoặc chân của vật hàn của các thành phần gắn kết bề mặt và tấm lót bảng in. Hàn nối lại là hàn các thành phần với bảng mạch PCB, và hàn lại là để gắn các thành phần trên bề mặt. Hàn dòng chảy lại dựa trên tác động của luồng khí nóng lên các khớp hàn. Dòng keo phản ứng vật lý dưới một luồng không khí nhiệt độ cao nhất định để đạt được tính hàn SMD; lý do tại sao nó được gọi là “hàn nóng chảy lại” là vì khí lưu thông trong máy hàn để tạo ra nhiệt độ cao để đạt được hàn. Mục đích.

1. Giới thiệu về nguyên lý và quy trình hàn lại

  • A. Khi PCB đi vào vùng gia nhiệt, dung môi và khí trong thuốc hàn bay hơi, đồng thời, chất trợ dung trong thuốc hàn sẽ cuốn các miếng đệm, đầu linh kiện và các chốt, đồng thời chất hàn mềm, xẹp xuống và bao phủ chất hàn Tấm đệm, cách ly các tấm đệm và chân linh kiện khỏi oxy.
  • B. Khi PCB đi vào khu vực bảo quản nhiệt, làm cho PCB và các thành phần được làm nóng hoàn toàn trước để tránh việc PCB đột ngột đi vào khu vực nhiệt độ cao hàn và làm hỏng PCB và các thành phần.
  • C. Khi PCB đi vào khu vực hàn, nhiệt độ tăng nhanh chóng để keo hàn đạt đến trạng thái nóng chảy, và chất hàn lỏng sẽ cuốn vào, khuếch tán, khuếch tán hoặc tụ lại các miếng PCB, các đầu linh kiện và các chân để tạo thành các mối hàn.
  • D. PCB đi vào vùng làm mát, để các mối nối hàn được làm rắn chắc và quá trình hàn nóng chảy hoàn thành.

Hàn dòng lại là một quá trình hàn tự động trong quy trình sản xuất SMT của các sản phẩm điện tử. Hàn chảy lại còn được gọi là hàn nóng chảy lại, dựa trên sự đốt nóng lại liên tục của nhiệt trong lò, để bột hàn được hòa tan thành chất lỏng thiếc để hàn các thành phần chip smt và bảng mạch. Vì vậy, nó được gọi là hàn nóng chảy lại vì nguyên lý hoạt động của nó là hàn các linh kiện và bảng mạch lại với nhau bằng sự chảy lại của không khí nóng trong lò và sự chảy lại của thiếc lỏng.

2. Giới thiệu về quy trình hàn nóng chảy lại

Quy trình hàn tái tạo là một bảng được gắn trên bề mặt, và quy trình của nó phức tạp hơn, có thể được chia thành hai loại: lắp một mặt và lắp hai mặt.

  • A, lắp một mặt: hàn dán tráng sẵn → miếng dán (chia thành vị trí thủ công và vị trí tự động bằng máy) → hàn lại → kiểm tra và thử nghiệm điện.
  • B, vị trí hai mặt: Một mặt dán chất hàn tráng sẵn → miếng dán (chia thành vị trí thủ công và vị trí tự động bằng máy) → hàn nóng lại → chất hàn tráng phủ mặt B → vị trí (chia thành vị trí thủ công và vị trí tự động bằng máy) ) → hàn lại → kiểm tra và thử nghiệm điện.

Quy trình đơn giản nhất của quá trình hàn lại nóng chảy là “hàn nối lại in lụa. Cốt lõi của nó là độ chính xác của quá trình in lụa. Đối với miếng dán, tỷ lệ năng suất được xác định bởi PPM của máy. Hàn tái tạo là để kiểm soát nhiệt độ tăng và đường cong Nhiệt độ cao nhất và nhiệt độ giảm.

3. Yêu cầu quy trình hàn nối lại

Công nghệ hàn dòng chảy không còn xa lạ trong lĩnh vực sản xuất điện tử. Các thành phần trên các bảng mạch khác nhau được sử dụng trong máy tính của chúng tôi được hàn vào bảng mạch thông qua quá trình này. Ưu điểm của quá trình này là nhiệt độ dễ kiểm soát, tránh được quá trình oxy hóa trong quá trình hàn và kiểm soát chi phí chế tạo dễ dàng hơn. Có một mạch làm nóng bên trong thiết bị này, làm nóng khí nitơ đến nhiệt độ đủ cao và thổi nó đến bảng mạch nơi linh kiện đã được gắn vào, để hàn ở cả hai mặt của linh kiện bị nóng chảy và sau đó được liên kết với bo mạch chủ.

  • 1. Cần thiết lập đường cong nhiệt độ hàn nóng chảy lại hợp lý và thực hiện kiểm tra đường cong nhiệt độ theo thời gian thực thường xuyên.
  • 2. Việc hàn phải được thực hiện theo hướng hàn của thiết kế PCB.
  • 3. Ngăn chặn nghiêm ngặt sự rung chuyển của băng tải trong quá trình hàn.
  • 4. Phải kiểm tra hiệu quả hàn của bảng in đầu tiên.
  • 5. Mối hàn có đủ không, bề mặt mối hàn có nhẵn không, dạng mối hàn có dạng nửa vầng trăng hay không, tình trạng bóng và cặn thiếc, tình trạng mối hàn liên tục và mối hàn ảo. Đồng thời kiểm tra sự thay đổi màu sắc của bề mặt PCB, v.v … Và điều chỉnh đường cong nhiệt độ theo kết quả kiểm tra. Chất lượng hàn phải được kiểm tra thường xuyên trong toàn bộ quá trình sản xuất lô.

4. Các khuyết tật chất lượng thường gặp và các giải pháp để hàn lại

Chất lượng của quá trình hàn lại bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Yếu tố quan trọng nhất là hồ sơ nhiệt độ của lò nung lại và số lượng các thành phần hàn dán trong quá trình sản xuất điện tử. Ngày nay, lò hàn nóng chảy hiệu suất cao được sử dụng phổ biến có thể kiểm soát chính xác và điều chỉnh đường cong nhiệt độ thuận tiện hơn. Ngược lại, trong xu hướng mật độ cao và thu nhỏ, việc in hồ hàn đã trở thành chìa khóa cho chất lượng của hàn tái tạo. Ba yếu tố của hồ dán, giấy nến và in ấn có thể ảnh hưởng đến chất lượng của in hàn dán.

Hiện tượng bia mộ

Trong quá trình hàn nóng chảy lại, các thành phần chip thường dựng đứng, được gọi là bia mộ, còn được gọi là cầu treo và hiện tượng Manhattan. Đây là một khuyết tật thường xảy ra trong quá trình hàn lại.

Nguyên nhân: Nguyên nhân sâu xa của hiện tượng bia mộ là do lực làm ướt hai bên cấu kiện không cân bằng nên mômen xoắn ở hai đầu cấu kiện không cân bằng nên dẫn đến hiện tượng bia mộ.

Các tình huống sau đây sẽ làm cho lực làm ướt của cả hai mặt của các bộ phận bị mất cân bằng trong quá trình hàn nóng chảy lại.

1. Thiết kế và bố trí pad không hợp lý.

Nếu thiết kế và bố trí tấm đệm có các khuyết tật sau đây sẽ làm cho lực thấm ướt ở cả hai phía của cấu kiện bị mất cân bằng.

Một trong các miếng đệm ở cả hai mặt của linh kiện được nối với đất hoặc diện tích một mặt của miếng đệm quá lớn và khả năng tỏa nhiệt ở hai đầu của miếng đệm không đồng đều.

Sự chênh lệch nhiệt độ trên bề mặt PCB quá lớn có thể gây ra sự hấp thụ nhiệt không đồng đều trên cả hai mặt của tấm đệm linh kiện;

Các thiết bị quy mô lớn QFP, BGA và các miếng đệm thành phần chip nhỏ xung quanh bộ tản nhiệt sẽ có nhiệt độ không đồng đều ở cả hai đầu.

Giải pháp: Cải thiện thiết kế và bố cục pad

2. Hàn dán và hàn dán in.

Hoạt tính của thuốc hàn không cao hoặc khả năng hàn của các bộ phận kém. Sau khi keo hàn bị nóng chảy, sức căng bề mặt khác nhau, điều này cũng sẽ làm cho lực thấm ướt của miếng đệm bị mất cân bằng. Lượng thuốc hàn in trên hai tấm lót không đồng đều, càng về phía nào sẽ hấp thụ nhiệt nhiều hơn do keo hàn và thời gian nóng chảy sẽ bị trễ, dẫn đến lực làm ướt không cân bằng.

Giải pháp: Chọn thuốc hàn có hoạt tính cao hơn để cải thiện các thông số in của thuốc hàn, đặc biệt là kích thước cửa sổ của mẫu.

3. Vá.

Lực không đều theo hướng trục Z sẽ làm cho các thành phần được nhúng trong thuốc hàn không đồng đều, và lực làm ướt ở hai bên sẽ không cân bằng do chênh lệch thời gian trong quá trình nóng chảy. Sự sai lệch của các thành phần từ các tấm đệm sẽ trực tiếp dẫn đến bia mộ.

Giải pháp: Điều chỉnh các thông số quy trình của máy định vị.

4. Đường cong nhiệt độ lò nung.

Đường cong làm việc của sự gia nhiệt PCB không chính xác, do đó sự chênh lệch nhiệt độ trên bề mặt bo mạch quá lớn. Thông thường, những khuyết tật này sẽ xuất hiện nếu thân lò nung nóng lại quá ngắn và vùng nhiệt độ quá nhỏ.

Giải pháp: Điều chỉnh đường cong nhiệt độ thích hợp theo từng sản phẩm.

5. Nồng độ oxy trong hàn nóng chảy lại N2.

Việc sử dụng phương pháp hàn nóng chảy lại bảo vệ N2 sẽ làm tăng khả năng thấm ướt của vật hàn, nhưng ngày càng có nhiều báo cáo chỉ ra rằng hiện tượng bia mộ sẽ tăng lên khi hàm lượng oxy quá thấp; Người ta thường tin rằng hàm lượng oxy được kiểm soát ở (100-500) × Khoảng 10-6mg / m3 là phù hợp nhất.

Hạt thiếc

Hạt thiếc là một trong những khuyết tật phổ biến của quá trình hàn tái tạo, và lý do của nó là rất khác nhau, không chỉ ảnh hưởng đến bề ngoài mà còn gây ra hiện tượng bắc cầu.

Hạt thiếc có thể được chia thành hai loại. Một loại xuất hiện ở một mặt của thành phần chip, thường có hình dạng của một quả bóng lớn độc lập; loại còn lại xuất hiện xung quanh các chân IC và có dạng các hạt nhỏ rải rác.

1. Đường cong nhiệt độ không chính xác.

Đường cong nấu chảy lại có thể được chia thành bốn phần, đó là gia nhiệt sơ bộ, bảo quản nhiệt, làm nóng lại và làm mát. Mục đích của việc gia nhiệt sơ bộ và bảo quản nhiệt là tăng nhiệt độ bề mặt của PCB lên 150 ° C trong vòng 60-90 giây và giữ ấm trong khoảng 90 giây. Điều này không chỉ có thể làm giảm sốc nhiệt của PCB và các thành phần, mà còn đảm bảo phần năng lượng dung môi của thuốc hàn. Dễ bay hơi, để tránh bắn tung tóe do quá nhiều dung môi trong quá trình hàn nóng chảy lại, làm cho bột hàn chảy ra khỏi miếng đệm và tạo thành các hạt thiếc.

Giải pháp: Chú ý đến tốc độ gia nhiệt và gia nhiệt sơ bộ vừa phải để có nền tốt để tận dụng hầu hết dung môi bay hơi.

2. Chất lượng của hàn dán.

Hàm lượng kim loại trong thuốc hàn thường là (90 ± 0.5)%. Hàm lượng kim loại quá thấp sẽ dẫn đến quá nhiều thông lượng. Do đó, quá nhiều chất trợ dung sẽ gây bay hạt do không dễ bay hơi trong giai đoạn gia nhiệt sơ bộ.

Hàm lượng hơi nước và oxy tăng lên trong thuốc hàn cũng có thể gây bay hạt. Vì thuốc hàn thường để trong tủ lạnh nên khi lấy ra khỏi tủ lạnh không đảm bảo thời gian phục hồi nên hơi nước sẽ lọt vào; Ngoài ra, phải đậy chặt nắp lọ thuốc hàn sau mỗi lần sử dụng. Nếu không được đậy chặt nắp kịp thời cũng sẽ gây ra hiện tượng Hơi nước lọt vào.

Sau khi hoàn tất quá trình hàn dán trên khuôn mẫu, phần còn lại nên được xử lý riêng. Nếu nó được đặt trở lại trong chai ban đầu, chất hàn trong chai sẽ xấu đi và các hạt thiếc cũng sẽ được tạo ra.

Giải pháp: Chọn thuốc hàn chất lượng cao và chú ý đến yêu cầu bảo quản và sử dụng thuốc hàn.

3. In và vá

Trong quá trình in hàn dán, do độ lệch giữa mẫu và miếng đệm, nếu độ lệch quá lớn, vết hàn sẽ chảy ra khỏi miếng đệm và có thể xuất hiện bóng hàn sau khi gia nhiệt. Ngoài ra, môi trường in kém cũng có thể dẫn đến hình thành các hạt thiếc. Nhiệt độ môi trường in lý tưởng là (25 ± 3) ℃ và độ ẩm tương đối là 50% ~ 65%.

Giải pháp: điều chỉnh cẩn thận phần kẹp của tiêu bản để tránh bị lỏng; cải thiện môi trường làm việc in ấn.

Áp suất trục Z trong quá trình xếp cũng là một nguyên nhân quan trọng khiến cườm thiếc thường không dễ thu hút sự chú ý của mọi người. Đầu trục Z của một số máy định vị được định vị theo độ dày của các bộ phận. Nếu chiều cao của trục Z được điều chỉnh không chính xác, nó sẽ gây ra hiện tượng keo hàn bị ép ra khỏi miếng đệm khi các thành phần được gắn vào PCB. Phần keo hàn này sẽ tạo thành các hạt thiếc trong quá trình hàn. Các hạt thiếc được tạo ra trong trường hợp này có kích thước lớn hơn một chút.

Giải pháp: điều chỉnh lại chiều cao của trục Z của máy định vị.

Độ dày của mẫu và kích thước của lỗ mở. Nếu độ dày khuôn mẫu và kích thước lỗ mở quá lớn, lượng thuốc hàn sẽ tăng lên và nó cũng làm cho thuốc hàn tràn ra bên ngoài tấm đệm, đặc biệt là mẫu được sản xuất bằng phương pháp ăn mòn hóa học.

Giải pháp: Chọn một mẫu có độ dày thích hợp và thiết kế của kích thước mở. Nói chung, diện tích mở của mẫu bằng 90% kích thước miếng đệm, điều này sẽ cải thiện tình trạng bóng hàn.

4. Hiện tượng nhấp nháy

Hiện tượng bấc, còn được gọi là hiện tượng kéo lõi, là một trong những khuyết tật hàn phổ biến, thường gặp hơn trong quá trình hàn nóng chảy hơi. Wicking là hiện tượng chất hàn tách ra khỏi miếng đệm và di chuyển dọc theo dây dẫn đến giữa thân chì và thân chip, thường dẫn đến hiện tượng hàn ảo nghiêm trọng.

Nguyên nhân: Nguyên nhân chính là do độ dẫn nhiệt của các chân linh kiện lớn nên nhiệt độ tăng nhanh, do đó vật hàn ưu tiên làm ướt các chân, và lực làm ướt giữa vật hàn và chốt lớn hơn nhiều so với lực làm ướt giữa vật hàn và miếng đệm. , Sự lật ngược của dây dẫn sẽ làm trầm trọng thêm sự xuất hiện của hiện tượng bấc.

Giải pháp:

Đối với hàn nóng chảy lại pha hơi, SMA phải được làm nóng hoàn toàn trước và sau đó đưa vào lò pha hơi;

Khả năng hàn của tấm lót PCB nên được kiểm tra cẩn thận. PCB có tính hàn kém không được sử dụng trong sản xuất;

Chú ý đầy đủ đến độ đồng đều của các thành phần và không nên sử dụng các thiết bị có độ đồng phẳng kém trong sản xuất.

Trong quá trình hàn tái phát tia hồng ngoại, thông lượng hữu cơ trong chất nền PCB và vật hàn là môi trường hấp thụ tia hồng ngoại tốt, trong khi các chân cắm có thể phản xạ một phần tia hồng ngoại. Do đó, vật hàn được ưu tiên nấu chảy, và khả năng thấm ướt của vật hàn và miếng đệm bị hạn chế. Sẽ lớn hơn lực thấm ướt giữa vật hàn và chì, do đó, vật hàn sẽ không dâng lên dọc theo dây dẫn, do đó xác suất xảy ra hiện tượng bấc nhỏ hơn nhiều.

5. Cầu nối

Cầu nối là một trong những lỗi phổ biến trong sản xuất SMT. Nó sẽ gây ra hiện tượng đoản mạch giữa các linh kiện và phải sửa chữa khi gặp sự cố cầu nối.

Có nhiều lý do để bắc cầu, và có bốn lý do phổ biến:

Chất lượng của hàn dán.

Hàm lượng kim loại trong thuốc hàn quá cao, đặc biệt sau thời gian in quá lâu, hàm lượng kim loại có khả năng tăng lên dẫn đến cầu nối chân IC;

Thuốc hàn có độ nhớt thấp và chảy ra khỏi miếng đệm sau khi gia nhiệt sơ bộ;

Thuốc hàn có độ sụt kém và chảy ra khỏi miếng đệm sau khi làm nóng sơ bộ.

Giải pháp: Điều chỉnh tỷ lệ thuốc hàn hoặc sử dụng chất hàn tốt.

Hệ thống in ấn.

Máy in có độ chính xác lặp lại kém và độ lệch (tấm thép không được căn chỉnh tốt, PCB không được căn chỉnh tốt), điều này làm cho keo hàn được in bên ngoài tấm lót, điều này hầu hết được thấy trong quá trình sản xuất QFP độ mịn ;

Thiết kế kích thước cửa sổ và độ dày của tấm thép không chính xác, và lớp phủ hợp kim Sn-Pb của thiết kế tấm PCB không đồng đều, dẫn đến một lượng lớn chất hàn.

Giải pháp: Điều chỉnh máy in để cải thiện lớp phủ của tấm PCB.

Đăng và đặt.

Áp lực vị trí quá lớn và ngập keo hàn sau khi áp lực là những lý do phổ biến trong sản xuất. Ngoài ra, độ chính xác của vị trí không đủ, các thành phần bị dịch chuyển, và các chân IC bị biến dạng. Nó cũng dễ gây ra hiện tượng bắc cầu.

Làm nóng sơ bộ.

Tốc độ gia nhiệt của lò nung chảy lại quá nhanh và dung môi trong chất hàn dính quá muộn để bay hơi.

Giải pháp: Điều chỉnh chiều cao của trục Z của máy đặt và tốc độ gia nhiệt của lò nung lại.

Liên kết đến bài viết này : Hàn dòng chảy là gì

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Reflow hàn là gì?PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Độ chính xác nhanh 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ bao gồm xay xát, tấm kim loại theo thông số kỹ thuật của khách hàng, Có khả năng gia công các bộ phận bằng kim loại và nhựa với dung sai +/- 0.005 mm. cắt laser, khoan,đúc chết, kim loại tấm và dậpCung cấp nguyên mẫu, chạy sản xuất đầy đủ, hỗ trợ kỹ thuật và kiểm tra đầy đủ. ô tôhàng không vũ trụ, khuôn và vật cố định, ánh sáng dẫn,y khoa, xe đạp và người tiêu dùng thiết bị điện tử các ngành nghề. Giao hàng đúng hẹn. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( [email protected] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *