Solderen met reflow: Wat is het? Hoe werkt het?

Solderen met reflow wordt veel gebruikt voor het vervaardigen van PCB-assemblages. It provides consistent soldering for the large variety of required components and pad sizes. Daarbovenop, het is heel eenvoudig te bedienen en te bewaken. Industries have been using reflow soldering for many years to manufacture PCB assemblies.In this guide, we will explain what reflow soldering is, how this critical process works, common reflow soldering defects, and compare it with wave soldering. Laten we verder lezen.

Wat is reflow-solderen?

Reflow soldering is a method used to attach surface-mount components to a printed circuit board. The process begins by applying solder paste to designated pads on the PCB. De volgende, the components are placed onto the paste, and the assembly is heated in a reflow oven. And when the temperature goes up, solder paste will melt creating strong electrical and mechanical connections between the components and the circuit boards.

Benefits of Using Reflow Soldering

Reflow-solderen zorgt voor de gelijktijdige verwerking van meerdere verbindingen. Dit voorkomt het losraken van draden terwijl u hun aangrenzende draden soldeert. Reflow-solderen verbetert ook de kwaliteit van de resulterende PCB en biedt vele andere voordelen, zoals,

• Verbeterde bevochtigbaarheid van soldeerverbindingen en opbouwcomponenten.
• Verbeterde soldeerbaarheid van een grote verscheidenheid aan elektronische componenten.
• Verbeterde gezamenlijke integriteit voor cruciale elektronische toepassingen.
• Verminderde verkleuring van het bord.
• Verwijdering van verkoolde fluxresten op verwarmingselementen en platen.
• Verminderde vorming van witte waas door de oxidatie van colofonium- of tinflux
• Geoptimaliseerde prestaties van pasta's met weinig residu en niet-schoon.
• Verbeterde flexibiliteit van het proces voor het accommoderen van een breed scala aan bedrijfsomstandigheden.

Reflow Soldering Process in PCB Manufacturing: 6 Steps Involved

Reflow-soldeerstap bij de fabricage van PCB's omvat een aantal stappen. We zullen ze een voor een bespreken.

1. Soldeerpasta

Eerste, we brengen de soldeerpasta op het bord aan. We passen het alleen toe op die gebieden die solderen vereisen. Dit bereiken we door middel van een soldeerpasta machine en een soldeermasker. Een keer, we passen de soldeerpasta toe, we kunnen doorgaan naar de volgende stap.

2. Kies en plaats

Na het aanbrengen van de soldeerpasta, we kunnen dan componenten op hun plaats zetten. Typisch, we gebruiken een geautomatiseerde machine voor het picken en plaatsen van de componenten. Dit komt omdat de handmatige plaatsing niet haalbaar is vanwege een groot aantal componenten en de vereiste nauwkeurigheid. Echter, het is noodzakelijk om zorgvuldig met componenten om te gaan.

3. voorverwarmen

We moeten de planken gestaag op de vereiste temperatuur brengen. Als de verwarmingssnelheid erg hoog is, dan lopen de componenten of het bord schade op door de thermische belasting. Naast dat, als de verwarmingssnelheid te hoog is, zorgt de thermische belasting ervoor dat sommige delen van het bord de vereiste temperatuur niet bereiken. Aan de andere kant, als de verwarmingssnelheid te laag is, bereikt het hele bord mogelijk niet de vereiste temperatuur.

4. Thermisch weken

Zodra we de temperatuur van het bord op de gewenste temperatuur hebben gebracht, beginnen we aan de volgende stap. Dit staat vaak bekend als "Thermal Soaking". Hier houden we het bord op de gewenste temperatuur. We doen dit om drie redenen,

• Om ervoor te zorgen dat als er gebieden zijn die de vereiste temperatuur niet hebben bereikt, dit in deze stap kan gebeuren.

• Voor het verwijderen van vluchtige stoffen en oplosmiddelen voor soldeerpasta.

• Om de flux te activeren.

5. Reflow

De reflow-stap is de stap van het soldeerproces waarbij we de hoogste temperatuur bereiken. In deze stap, het soldeer smelt en creëert de benodigde soldeerverbindingen. De geactiveerde flux bewerkstelligt metallurgische binding door de oppervlaktespanning op de kruising van betrokken metalen te verminderen. Hierdoor kan het individu poedersferen solderen om te smelten en te combineren.

6. Koeling

We moeten de planken na de reflow-stap zo koelen dat er geen druk op de componenten wordt uitgeoefend. U kunt de thermische schok van de componenten en overmatige intermetallische vorming vermijden door een geschikte afkoelsnelheid te gebruiken. We gebruiken meestal het temperatuurbereik van 30 - 100 ° C voor het koelen van de planken. Dit temperatuurbereik zorgt voor een snelle afkoelsnelheid die kan helpen bij het creëren van een zeer fijne korrelgrootte. Hierdoor kan het soldeer een solide mechanische verbinding maken.

Veelvoorkomende reflow-soldeerdefecten om op te letten

Zoals elk productieproces, reflow-solderen komt met zijn gebreken. We zullen een korte blik werpen op enkele veel voorkomende reflow-soldeerdefecten en hoe u deze kunt vermijden.

1. Soldeer spatten

Soldeerspatten ontstaan ​​wanneer soldeerpasta in verwarde patronen op het soldeermasker plakt. Deze worden veroorzaakt door onjuist gebruik van het vloeimiddel. Het kan ook het gevolg zijn van de aanwezigheid van verontreinigende stoffen op het oppervlak van de planken. Ze kunnen worden vermeden door een voldoende hoeveelheid vloeimiddel te gebruiken en ze moeten ten koste van alles worden voorkomen, omdat ze kortsluiting kunnen veroorzaken.

2. Soldeer slaat over

Een soldeerbak is een soldeerverbinding die niet goed is bevochtigd met soldeer. Het gebeurt wanneer het soldeer een pad niet kan bereiken en resulteert dus in een open circuit. Het is vanwege misstappen in de productie- of ontwerpfase. U moet de soldeerpasta gelijkmatig verdelen als u wilt voorkomen dat de soldeer overslaat.

3. Soldeer Balling

Soldeerballen zijn een veelvoorkomend defect bij reflow-solderen. Dit zijn kleine bolletjes soldeerpasta die zich aan een resist hechten, geleider, of laminaat oppervlak. Deze kunnen worden veroorzaakt door een aantal redenen, zoals een slecht reflow-temperatuurbereik, met verroeste elektronische componenten, onjuiste toepassing van soldeerpasta, en ruw PCB-ontwerp.

4. Soldeer uitgehongerd

Een soldeer-uithardende verbinding is degene die niet genoeg soldeer heeft om een ​​levensvatbare verbinding te vormen. Dit komt meestal door onvoldoende verwarming en dit kan leiden tot een storing in het hele circuit. Soms functioneert een soldeer-uitgehongerd gewricht in het begin normaal, maar faalt uiteindelijk als scheuren beginnen te ontstaan. U kunt een door soldeersel verharde verbinding repareren door de verbinding eenvoudig opnieuw op te warmen en meer soldeerpasta toe te voegen.

Mensen verwarren vaak soldeerhongerige gewrichten met soldeersprongen. Echter, ze zijn niet hetzelfde. Soldeer overslaat zijn die soldeerverbindingen waar het soldeer helemaal niet kan bereiken of geen mechanische verbinding kan vormen door slechte bevochtiging. Een soldeer uitgehongerd gewricht is dat gewricht waar de hoeveelheid soldeer onvoldoende is om een ​​elektrische verbinding te vormen.

5. Grafsteen

PCB-grafsteen occurs when a component has one side lifted off from the pad. Het soldeer moet het bevochtigingsproces beginnen door het aan beide pads te bevestigen. Echter, Als het soldeer het bevochtigingsproces op één pad niet kan voltooien, kan één kant van het onderdeel kantelen. Dit ziet eruit als een typische grafsteen en dat is de oorsprong van de naam van dit defect.

Tombstoning kan het gevolg zijn van alles dat de soldeerpasta op de ene pad voor de andere zou doen smelten. Typische oorzaken zijn de ongelijke dikte van de sporen die aansluiten op de pad of het ontbreken van een ontwerp met thermische reliëfs. Als componenten een grote behuizing hebben, kunnen ze in soldeerpasta glijden en dit kan ze in de vorm van een grafsteen fixeren.

6. Soldeerbruggen

Many problems can arise from using small components and soldeer overbrugging takes the top spot in this regard. Soldeeroverbrugging vindt plaats wanneer twee of meer soldeerverbindingen per ongeluk met elkaar verbinden. Dit komt voornamelijk door het gebruik van grote of brede soldeerpunten en het aanbrengen van te veel soldeerpasta. Het is vaak moeilijk om een ​​soldeerbrug aan te sluiten omdat deze soms microscopisch van aard zijn. Als we een soldeerbrug niet kunnen detecteren, kan dit kortsluiting veroorzaken en de componenten verbranden of beschadigen.

We kunnen een soldeerbrug repareren door de soldeerbout in het midden van de soldeerbrug te houden. Hierdoor smelt het soldeer en kunnen we het doortrekken om de brug te breken. We kunnen een soldeerzuiger gebruiken als de soldeerbrug te groot is.

7. Opgeheven kussens

Opgeheven pads zijn die soldeerpads die zijn losgemaakt van het oppervlak van een PCB. Dit komt meestal door overmatige verhitting of grote kracht op een soldeerverbinding. Het is moeilijk om met dergelijke kussens te werken omdat de kussens nogal delicaat zijn en van het oppervlak kunnen scheuren. U moet er alles aan doen om de pad weer op de printplaat te bevestigen voordat u hem probeert te solderen.

Reflow Soldering Vs. Golf solderen: Wat is het verschil?

There are two different processes used to assemble a PCB: reflow soldering and wave soldering, each suited for different types of components and manufacturing needs.

For the most used field, reflow soldering is predominantly used for placing surface mount components. It is an excellent method for small, delicate, and high density components.

Aan de andere kant, wave soldering is a conventional process for through hole components in which the PCB is traversed across a wave of molten solder to weld the component’s leads to PCB pads. While reflow soldering achieves greater precision for fine pitch components, wave soldering is more effective for large-scale production of through-hole components, especially when combined with selectief solderen for mixed component assemblies.

In een woord, when choosing the soldering technique, the type of components on the PCB, assembly complexity and desired production volume determines the choice of these methods.

Kortom

Reflow soldering is a process that requires expertise and advanced equipment, as precise temperature control and careful handling are critical to ensure strong, reliable solder joints. The right setup and skilled technicians are essential to avoid defects and achieve optimal results. MOKO-technologie heeft 8 automatic SMD assembly lines and a state-of-the-art reflow soldering setup. With our vast production capacity and highly trained technicians, you can trust us to handle the complexity of reflow soldering with precision. If you lack the resources for proper reflow soldering of your PCBs or you simply don’t want to indulge in its sophistication then feel free to reach out to us.