일반적인 Sn96.5Ag3.0Cu0.5 합금의 전통적인 무연 리플로우 솔더링 온도 곡선.A는 가열 영역, B는 항온 영역(습윤 영역), C는 주석 용융 영역입니다.260S 이후는 냉각 구역입니다.
Sn96.5Ag3.0Cu0.5 합금 기존 무연 리플로 솔더링 온도 곡선
가열 영역 A의 목적은 PCB 보드를 플럭스 활성화 온도까지 빠르게 가열하는 것입니다.온도는 실온에서 약 150°C까지 약 45~60초 만에 상승하며 기울기는 1~3 사이여야 합니다. 온도가 너무 빠르게 상승하면 붕괴되어 솔더 비드 및 브리징과 같은 결함이 발생할 수 있습니다.
항온 구역 B에서는 온도가 150°C에서 190°C까지 완만하게 상승합니다.시간은 특정 제품 요구 사항을 기준으로 하며 플럭스 용매의 활성을 최대한 활용하고 용접 표면에서 산화물을 제거하기 위해 약 60~120초로 제어됩니다.시간이 너무 길면 과도한 활성화가 발생하여 용접 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.이 단계에서 플럭스 용매의 활성제가 작용하기 시작하고 로진 수지가 부드러워지고 흐르기 시작합니다.활성제는 PCB 패드와 부품 납땜 끝 표면의 로진 수지와 함께 확산 및 침투하고 패드 표면 산화물과 부품 납땜 표면과 상호 작용합니다.반응하여 용접할 표면을 청소하고 불순물을 제거합니다.동시에 로진수지는 급속히 팽창하여 용접면 외층에 보호막을 형성하고 외부 가스와의 접촉을 차단하여 용접면을 산화로부터 보호합니다.충분한 일정한 온도 시간을 설정하는 목적은 PCB에 장착된 부품마다 열 흡수 능력이 매우 다르기 때문에 리플로우 솔더링 전에 PCB 패드와 부품이 동일한 온도에 도달하도록 하고 온도 차이를 줄이는 것입니다.비석, 가납땜 등 리플로우 중 온도 불균형으로 인한 품질 문제를 방지합니다. 항온대가 너무 빨리 가열되면 솔더 페이스트의 플럭스가 급속히 팽창하고 휘발되어 기공, 팽창 등 다양한 품질 문제가 발생합니다. 주석, 주석 구슬.항온 시간이 너무 길면 플럭스 솔벤트가 과도하게 증발하여 리플로우 솔더링 중에 활성과 보호 기능을 잃어 가상 솔더링, 검게 변한 솔더 조인트 잔여물, 둔한 솔더 조인트와 같은 일련의 부정적인 결과를 초래합니다.실제 생산에서는 실제 제품과 무연 솔더 페이스트의 특성에 따라 항온 시간을 설정해야 합니다.
납땜 영역 C의 적절한 시간은 30~60초입니다.주석 용해 시간이 너무 짧으면 납땜이 약한 등의 결함이 발생할 수 있고, 시간이 너무 길면 유전체 금속이 과도하게 발생하거나 납땜 접합부가 어두워질 수 있습니다.이 단계에서 솔더 페이스트의 합금 분말은 녹아서 솔더링된 표면의 금속과 반응합니다.이때 플럭스 용제는 끓으면서 휘발과 침투를 촉진하고 고온에서 표면장력을 극복하여 액상합금 솔더가 플럭스와 함께 흘러 패드 표면에 퍼져 부품의 솔더링 끝면을 감싸서 형성되도록 한다. 습윤 효과.이론적으로 온도가 높을수록 습윤 효과가 좋아집니다.그러나 실제 적용에서는 PCB 보드와 부품의 최대 온도 허용 오차를 고려해야 합니다.리플로우 솔더링 영역의 온도 및 시간 조정은 피크 온도와 솔더링 효과 사이의 균형을 추구하는 것, 즉 허용 가능한 피크 온도 및 시간 내에서 이상적인 솔더링 품질을 달성하는 것입니다.
용접 영역 다음은 냉각 영역입니다.이 단계에서 솔더는 액체에서 고체로 냉각되어 솔더 조인트를 형성하고 솔더 조인트 내부에 결정립이 형성됩니다.급속 냉각으로 밝은 광택을 지닌 안정적인 솔더 조인트를 생성할 수 있습니다.이는 급속 냉각으로 인해 솔더 접합부가 조밀한 구조의 합금을 형성할 수 있는 반면, 냉각 속도가 느려지면 다량의 금속간이 생성되어 접합 표면에 더 큰 입자가 형성되기 때문입니다.이러한 솔더 조인트의 기계적 강도에 대한 신뢰성은 낮으며, 솔더 조인트의 표면은 어둡고 광택이 낮습니다.
무연 리플로우 솔더링 온도 설정
무연 리플로우 솔더링 공정에서 퍼니스 캐비티는 전체 판금 조각으로 처리되어야 합니다.퍼니스 캐비티가 작은 판금 조각으로 만들어진 경우, 무연 고온에서 퍼니스 캐비티의 뒤틀림이 쉽게 발생합니다.저온에서 트랙 평행성을 테스트하는 것은 매우 필요합니다.소재 및 디자인상 고온에서 트랙이 변형될 경우 보드의 걸림 및 낙하를 피할 수 없습니다.과거에는 Sn63Pb37 납 함유 솔더가 일반적인 솔더였습니다.결정질 합금의 녹는점과 어는점 온도는 모두 183°C로 동일합니다.SnAgCu의 무연 솔더 조인트는 공융 합금이 아닙니다.녹는점 범위는 217°C-221°C입니다.온도는 217°C보다 낮으면 고체이고, 221°C보다 높으면 액체입니다.온도가 217°C에서 221°C 사이일 때 합금은 불안정한 상태를 나타냅니다.
게시 시간: 2023년 11월 27일