Reflow-solderen begrijpen:de moderne verbindingstechniek voor printplaten

Het proces van reflow-solderen omvat het bevestigen van componenten aan metalen pads op een printplaat met soldeerpasta en vervolgens het hele apparaat onderwerpen aan hitte. Wanneer uniforme warmte wordt toegepast op de componenten en de printplaat, kunnen de tijdelijke verbindingen permanente soldeerverbindingen worden. Reflow-solderen kan worden gebruikt met traditionele through-hole-technologie, hoewel het de belangrijkste methode is voor het aansluiten van Surface Mount Devices (SMD's). Het doel van het reflow-soldeerproces is om de printplaat en componenten aan een uniform hitteniveau te onderwerpen waardoor de soldeerpasta zal smelten zonder de elektronica te beschadigen. Reflow-solderen omvat doorgaans vier verschillende fasen, die elk een ander warmteniveau met zich meebrengen.

Traditioneel solderen omvat doorgaans through-hole-technologie, waarbij componentdraden door een printplaat worden geleid en vervolgens afzonderlijk worden verwarmd terwijl soldeer wordt aangebracht. Dit soort solderen kan tijdrovend zijn en het aanbrengen van overmatige hitte op een afzonderlijk onderdeel kan schadelijk zijn. Het is ook moeilijk of onmogelijk om traditionele methoden met Surface Mount-technologie (SMT) te gebruiken, waarbij elk onderdeel bovenop de printplaat zit.

Soldeerpasta is een verbinding die bestaat uit vloeimiddel en poedervormig soldeer. De flux bij reflow-solderen werkt niet alleen als oxidatiemiddel, maar kan ook helpen een SMD op zijn plaats te binden totdat er warmte wordt toegepast. De pasta wordt soms aangebracht via traditionele doseermethoden, hoewel deze vaak met een stencil op het bord wordt gestempeld om een ​​goede plaatsing te garanderen. Problemen bij de eerste toepassing van soldeerpasta kunnen later tot apparaatstoringen leiden.

Nadat de soldeerpasta en componenten op een plaat zijn aangebracht, wordt deze doorgaans in een reflow-oven geplaatst en vervolgens onderworpen aan vier verschillende temperatuurprofielen. Het reflow-soldeerproces begint meestal met een eerste voorverwarming, waarbij de temperatuur elke seconde tussen 1,0 en 3,0 graden Celsius (ongeveer 1,8 tot 5,4 graden Fahrenheit) wordt verhoogd. Dit voorverwarmen is meestal de langste van de vier fasen en kan een belangrijke rol spelen bij het laten verdampen van vluchtige stoffen in de flux zonder de componenten te beschadigen door thermische schokken. De tweede thermische fase duurt doorgaans één tot twee minuten en kan ervoor zorgen dat de flux eventuele oxidatie van de printplaat of componenten verwijdert.

Soldeerreflow vindt doorgaans plaats tijdens het derde deel van het verwarmings- en koelproces. Deze periode staat bekend als tijd boven liquidus (TAL), aangezien het soldeer smelt naarmate de maximale temperatuur van het proces wordt bereikt. Op dit punt zullen de metalen pads op de printplaat en de kabels op elke SMD dezelfde temperatuur hebben bereikt, waardoor sterke soldeerverbindingen kunnen ontstaan. Na een bepaalde tijd kan de laatste afkoelfase beginnen. Door de componenten op een goed gecontroleerde manier te laten afkoelen, kunnen thermische schokken worden voorkomen en kan een succesvol reflow-soldeerproces worden gegarandeerd.

About Mechanics streeft ernaar nauwkeurige en betrouwbare informatie te verstrekken. We selecteren zorgvuldig gerenommeerde bronnen en hanteren een rigoureus proces van factchecking om aan de hoogste normen te voldoen. Lees ons redactionele proces voor meer informatie over onze toewijding aan nauwkeurigheid.