Qual é a temperatura de refluxo para a montagem SMT?Principais ideias para uma soldadura de qualidade

O processo de refluxo é uma etapa crítica na montagem da tecnologia de montagem em superfície (SMT), em que a pasta de solda é derretida para formar uma ligação forte entre os fios dos componentes e as almofadas da placa de circuito impresso. A temperatura durante o processo de refluxo varia normalmente entre 240°C e 250°C para ligas de solda sem chumbo (sem Pb), como Sn/Ag (estanho/prata). Esta gama de temperaturas assegura a fusão adequada da pasta de solda, permitindo-lhe fluir e criar ligações eléctricas e mecânicas fiáveis. A temperatura exacta pode variar consoante a liga de solda específica, as especificações dos componentes e o design da PCB, mas manter este intervalo é crucial para obter juntas de solda de alta qualidade sem danificar os componentes ou a PCB.

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Pontos-chave explicados:

1. Objetivo do processo de refluxo:

   • O processo de refluxo foi concebido para derreter a pasta de solda, permitindo que esta flua e forme uma forte ligação metalúrgica entre os cabos dos componentes e as almofadas da PCB.
   • Este passo é essencial para criar ligações eléctricas fiáveis e garantir a estabilidade mecânica dos componentes montados.

2. Gama típica de temperaturas de refluxo:

   • Para ligas de solda sem chumbo (sem Pb), tais como Sn/Ag (estanho/prata), a temperatura de refluxo varia tipicamente entre 240°C e 250°C .
   • Esta gama de temperaturas é escolhida porque é suficientemente elevada para fundir a pasta de solda, mas suficientemente baixa para evitar danificar componentes sensíveis ou o substrato da placa de circuito impresso.

3. Factores que influenciam a temperatura de refluxo:

   • Composição da liga de solda: As diferentes ligas de solda têm pontos de fusão variáveis. Por exemplo, as ligas Sn/Ag/Cu (SAC), normalmente utilizadas na soldadura sem chumbo, têm um ponto de fusão de cerca de 217°C, mas a temperatura de refluxo é mais elevada para garantir uma humidificação e ligação adequadas.
   • Especificações dos componentes: Os componentes sensíveis ao calor podem exigir uma temperatura de pico mais baixa ou um tempo de permanência mais curto acima do ponto de fusão para evitar danos.
   • Projeto de PCB: PCBs mais espessas ou com várias camadas podem exigir ajustes no perfil de refluxo para garantir um aquecimento uniforme em toda a placa.

4. Perfil de refluxo:

   • O processo de refluxo não consiste apenas em atingir uma temperatura específica; envolve um perfil de temperatura cuidadosamente controlado com fases distintas:
     • Fase de pré-aquecimento: Aumenta gradualmente a temperatura para ativar o fluxo e remover os solventes da pasta de solda.
     • Fase de imersão: Mantém uma temperatura constante para assegurar um aquecimento uniforme da placa de circuito impresso e dos componentes.
     • Fase de refluxo: Aumenta rapidamente a temperatura para o intervalo de pico (240-250°C) para derreter a pasta de solda.
     • Fase de arrefecimento: Diminui lentamente a temperatura para solidificar as juntas de solda e evitar o choque térmico.

5. Importância do controlo da temperatura:

   • Manter a temperatura de refluxo correta é fundamental para obter juntas de solda de alta qualidade. Uma temperatura demasiado baixa pode resultar numa fusão incompleta e em ligações fracas, enquanto que uma temperatura demasiado elevada pode danificar componentes ou causar deformações na placa de circuito impresso.
   • Os fornos de refluxo modernos utilizam um controlo preciso da temperatura e um perfil para garantir resultados consistentes em toda a PCB.

6. Solda sem chumbo vs. solda com chumbo:

   • As ligas de solda sem chumbo, como Sn/Ag ou Sn/Ag/Cu, requerem temperaturas de refluxo mais elevadas em comparação com a solda com chumbo tradicional (por exemplo, Sn/Pb). A solda com chumbo reflui normalmente a cerca de 183°C, mas as ligas sem chumbo requerem temperaturas mais próximas de 240-250°C devido aos seus pontos de fusão mais elevados.
   • A mudança para a soldadura sem chumbo é impulsionada por requisitos ambientais e regulamentares, como a diretiva Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS).

7. Considerações práticas para os compradores de equipamento:

   • Ao selecionar o equipamento de refluxo, considere o seguinte:
     • Uniformidade de temperatura: Assegurar que o forno pode manter temperaturas consistentes em toda a zona de aquecimento.
     • Flexibilidade do perfil: Procure fornos que permitam a personalização do perfil de refluxo para acomodar diferentes ligas de solda e tipos de componentes.
     • Capacidade de arrefecimento: O arrefecimento adequado é essencial para evitar o stress térmico e garantir a integridade das juntas de solda.
     • Eficiência energética: Os fornos de refluxo modernos incluem frequentemente caraterísticas de poupança de energia, tais como elementos de aquecimento e isolamento optimizados.

Ao compreender a temperatura de refluxo e os factores que a influenciam, os compradores de equipamento e de consumíveis podem tomar decisões informadas para garantir resultados de soldadura de alta qualidade e minimizar os defeitos de produção.

Tabela de resumo:

Aspeto chave	Detalhes
Objetivo do processo de refluxo	Derrete a pasta de solda para criar fortes ligações eléctricas e mecânicas.
Temperatura típica de refluxo	240-250°C para ligas de solda sem chumbo (por exemplo, Sn/Ag).
Factores de influência	Liga de solda, especificações dos componentes, design da placa de circuito impresso.
Fases do perfil de refluxo	Pré-aquecimento, Imersão, Refluxo, Arrefecimento.
Importância do controlo	Garante a qualidade das juntas de solda sem danificar os componentes ou a PCB.
Sem chumbo vs. Com chumbo	Sem chumbo requer temperaturas mais altas (240-250°C) do que com chumbo (183°C).
Considerações sobre o equipamento	Uniformidade da temperatura, flexibilidade do perfil, capacidade de arrefecimento, eficiência.

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