Le brasage par refusion est une étape cruciale dans le processus SMT.Le profil de température associé à la refusion est un paramètre essentiel à contrôler pour garantir une bonne connexion des pièces.Les paramètres de certains composants affecteront également directement le profil de température choisi pour cette étape du processus.
Sur un convoyeur à double voie, les planches contenant les composants nouvellement placés traversent les zones chaudes et froides du four de refusion.Ces étapes sont conçues pour contrôler avec précision la fusion et le refroidissement de la soudure afin de remplir les joints de soudure.Les principaux changements de température associés au profil de refusion peuvent être divisés en quatre phases/régions (répertoriées ci-dessous et illustrées ci-après) :
1. Échauffez-vous
2. Chauffage constant
3. Haute température
4. Refroidissement
1. Zone de préchauffage
Le but de la zone de préchauffage est de volatiliser les solvants à bas point de fusion présents dans la pâte à souder.Les principaux composants du flux dans la pâte à souder comprennent les résines, les activateurs, les modificateurs de viscosité et les solvants.Le rôle du solvant est principalement celui de support pour la résine, avec pour fonction supplémentaire d'assurer un stockage suffisant de la pâte à braser.La zone de préchauffage doit volatiliser le solvant, mais la pente de montée en température doit être contrôlée.Des vitesses de chauffage excessives peuvent stresser thermiquement le composant, ce qui peut l'endommager ou réduire ses performances/durée de vie.Un autre effet secondaire d’une vitesse de chauffage trop élevée est que la pâte à souder peut s’effondrer et provoquer des courts-circuits.Cela est particulièrement vrai pour les pâtes à braser à haute teneur en flux.
2. Zone de température constante
Le réglage de la zone de température constante est principalement contrôlé en fonction des paramètres du fournisseur de pâte à souder et de la capacité thermique du PCB.Cette étape a deux fonctions.La première consiste à obtenir une température uniforme sur l’ensemble du circuit imprimé.Cela permet de réduire les effets des contraintes thermiques dans la zone de refusion et de limiter d'autres défauts de soudure tels qu'un soulèvement de composants de plus grand volume.Un autre effet important de cette étape est que le flux contenu dans la pâte à braser commence à réagir de manière agressive, augmentant la mouillabilité (et l'énergie de surface) de la surface de la soudure.Cela garantit que la soudure fondue mouille bien la surface à souder.En raison de l'importance de cette partie du processus, le temps de trempage et la température doivent être bien contrôlés pour garantir que le flux nettoie complètement les surfaces de brasage et qu'il ne soit pas complètement consommé avant d'atteindre le processus de brasage par refusion.Il est nécessaire de conserver le flux pendant la phase de refusion car il facilite le processus de mouillage de la soudure et empêche la réoxydation de la surface soudée.
3. Zone haute température :
La zone à haute température est l’endroit où se produit la réaction complète de fusion et de mouillage, là où la couche intermétallique commence à se former.Après avoir atteint la température maximale (au-dessus de 217°C), la température commence à baisser et descend en dessous de la ligne de retour, après quoi la soudure se solidifie.Cette partie du processus doit également être soigneusement contrôlée afin que les rampes de montée et de descente de la température ne soumettent pas la pièce à un choc thermique.La température maximale dans la zone de refusion est déterminée par la résistance à la température des composants sensibles à la température sur le PCB.Le temps passé dans la zone à haute température doit être aussi court que possible pour garantir une bonne soudure des composants, mais pas trop long pour que la couche intermétallique devienne plus épaisse.Le temps idéal dans cette zone est généralement de 30 à 60 secondes.
4. Zone de refroidissement :
Dans le cadre du processus global de brasage par refusion, l’importance des zones de refroidissement est souvent négligée.Un bon processus de refroidissement joue également un rôle clé dans le résultat final de la soudure.Un bon joint de soudure doit être brillant et plat.Si l'effet de refroidissement n'est pas bon, de nombreux problèmes surviendront, tels que l'élévation des composants, des joints de soudure foncés, des surfaces de joints de soudure inégales et un épaississement de la couche de composé intermétallique.Par conséquent, le brasage par refusion doit fournir un bon profil de refroidissement, ni trop rapide ni trop lent.Trop lent et vous obtenez certains des problèmes de refroidissement mentionnés ci-dessus.Un refroidissement trop rapide peut provoquer un choc thermique sur les composants.
Dans l’ensemble, l’importance de l’étape de refusion SMT ne peut être sous-estimée.Le processus doit être bien géré pour de bons résultats.
Heure de publication : 30 mai 2023