Profil suhu reflow solder SMT

Saya telah membaca banyak situs dan forum tentang oven reflow DIY untuk SMT solder. Saya juga telah melihat banyak profil solder seperti yang ditentukan oleh produsen solder, produsen komponen, dan ahli memproklamirkan diri lainnya.

Saya mengalami kesulitan memahami apa cara terbaik untuk mengontrol suhu. Kecuali saya salah, semua profil direkomendasikan bahwa saya telah melihat menunjukkan profil bahwa solder harus menjalani. Tapi Anda tidak bisa memonitor suhu mudah kecuali jika Anda memiliki kamera infra-merah yang sulit untuk mendapatkan pada anggaran. Semua proyek DIY yang saya baca, termasuk pengontrol pre-made dari sparkfun yang bagus, menggunakan termokopel sederhana untuk memonitor suhu udara .

Dalam reflow saya sendiri oven saya disolder termokopel untuk papan dan dibandingkan temp papan untuk termokopel kedua pemantauan suhu udara. Dua profil yang sangat berbeda, seperti yang diharapkan. Suhu papan dan solder akan bervariasi berdasarkan pada banyak faktor, termasuk ukuran papan, yang mengubah kapasitas panas dari papan. Setiap orang berusaha keras untuk mengikuti profil tertentu sedekat mungkin tetapi jika suhu umpan balik Anda palsu maka controller Anda tidak berguna, bukan?

Saya berpikir tentang menempatkan sepotong kecil kaca di dalam reflow saya oven dan melampirkan termokopel untuk kaca dan menggunakan itu untuk memantau suhu karena kaca memiliki kapasitas panas spesifik sangat mirip dengan FR4. Tapi itu masih tidak akan sempurna untuk setiap papan dari berbagai ukuran. Jadi apa adalah pendekatan yang terbaik untuk memonitor suhu?

Jika Anda adalah produsen yang merakit banyak PCB untuk pelanggan yang membayar, itu adalah ekonomi yang baik untuk mendapatkan profil suhu solder tepat, untuk mengurangi insiden tombstoning dan cacat solder lainnya.

Di sisi lain, jika Anda seorang hobi memasak satu per satu di oven pemanggang roti, maka mencapai profil solder yang sempurna adalah buang-buang waktu. Profil penghobi terbaik adalah:

• Panaskan tinggi-tinggi sampai solder meleleh
• Matikan oven dan buka pintu sampai patri membeku
• Satu atau dua pasif akan tombston karena pemanasan yang tidak merata. Gunakan besi solder untuk mengolahnya.

Saya menyadari bahwa beberapa penggemar membuat pengontrol suhu yang rumit, tetapi ini karena penggemar suka membangun sesuatu , bukan karena itu diperlukan untuk proses reflow.

Selama laju kenaikannya masuk akal (1-2 degC / dtk), suhu papan akan cukup seragam, dan inilah yang akan menentukan peleburan solder, jadi jika Anda mengukur suhu, suhu papan lebih baik daripada suhu udara. Suhu papan akan tergantung pada campuran suhu udara dan penyerapan panas yang terpancar - Anda tidak ingin suhu udara berlebihan karena hal ini dapat menyebabkan pemanasan yang tidak merata atau panas tergantung pada karakteristik penyerapan IR komponen - Saya biasanya menjalankan pemanas pada titik tepat di bawah ketika mereka mulai tampak bersinar, yang tampaknya berfungsi dengan baik. Anda tentu saja harus menghindari penggunaan bebas timah dalam pemanggang roti karena ada lebih sedikit ruang kepala antara penyolderan dan pembakaran.

Ukuran komponen, kerapatan, bidang tanah dan penempatan dalam oven semua akan sangat mempengaruhi suhu pada titik tertentu, jadi meletakkan termokopel pada kaca tidak akan memberi tahu Anda lebih dari meletakkannya di udara. Namun, untuk aplikasi penghobi, Anda mungkin tidak membutuhkan ketelitian. Meskipun termokopel yang ditularkan melalui udara tidak akan membaca suhu yang tepat dari sambungan tertentu, itu tetap memungkinkan pengontrol Anda untuk membuat kembali profil yang konsisten pada papan yang dijalankan.

Jika Anda ingin lebih yakin bahwa profil itu benar, Anda harus memantau beberapa titik dengan termokopel yang terpasang dengan pasta konduktif termal atau epoksi . (Omega menjual ini).

Biasanya, komponen yang lebih besar akan memantulkan cahaya terakhir, serta yang lebih dekat ke kaca depan oven yang lebih dingin. Cobalah untuk memantau titik terpanas dan terdingin. Pabrikan sering menggunakan beberapa termokopel saat mereka mengetahui prosesnya.

Saya setuju dengan poster lain bahwa pendekatan sederhana menyalakan oven, menunggu sambungan terakhir untuk reflow, dan kemudian membuka pintu itu efektif. Banyak oven yang tidak dapat melakukan pemanasan atau pendinginan yang cukup cepat untuk melebihi tingkat suhu maksimum yang ditentukan pada profil komponen, sehingga loop umpan balik yang disediakan oleh termokopel mungkin hanya memberitahu pengontrol untuk menyalakan dan kemudian mematikannya.

Saya telah menggunakan ulang stasiun yang memiliki di bawah-board dan di atas papan preheater, dan termokopel pegas untuk mengukur suhu PCB . Ketika papan itu benar dipanaskan itu akan menaikkan suhu untuk tahap reflow yang sebenarnya. Perbedaan dengan oven adalah bahwa pemanasan adalah melalui radiasi bukan konveksi . Konveksi pemanasan oven terlalu lambat untuk bahkan mendekati profil yang ditentukan. Anda perlu radiasi dengan suhu perubahan secepat seperti yang diatur reflow. Satu-satunya hal yang saya bisa memikirkan yang mendekati adalah penggunaan dua oven, satu untuk pemanasan awal dan yang kedua untuk penyolderan. Dan Anda harus bergerak cepat dari satu oven ke yang berikutnya.
Suhu udara sama sekali tidak relevan, IMO.

Saya juga bermain dengan pemanggang roti reflow oven dan saya menyadari bahwa Airtemp duduk di sebuah nyaman 150 deg Celcius dan kemudian luka bakar silkscreen (ternyata coklat) dan kapasitor saya tidak begitu efektif lagi setelah reflow jadi saya terjebak sekitar 5 K-type termokopel dalam bermain oven dan mulai mendapatkan kontrol yang lebih baik pada akhirnya saya menemukan bahwa termokopel memiliki profil besar di akhir pengukuran dan bahwa ketika saya menghidupkan IR dibutuhkan sekitar satu menit untuk pergi 40-80 deg Celcius tetapi elemen sudah menguapkan sedikit air yang saya tempatkan di oven saat pengujian yang berarti Temp sudah lebih dari 100 derajat dan saya masih bergerak hingga 80 derajat pada termokopel saya

saya membeli termokopel lainnya yang memiliki kabel telanjang dan mengambil lebih cepat sekarang juga Itake bacaan saya di udara dan langsung pada komponen terbesar serta di bawah papan tapi tepat terhadap papan kemudian saya bekerja sejenis dari rata-rata di mana temp pada komponen adalah faktor yang lebih besar daripada yang lain dan ini bekerja untuk saya

silkscreen saya tidak berubah menjadi cokelat lagi dan hampir tidak mendapatkan batu nisan (masih terjadi)

Satu hal lagi karena saya menggunakan pemanas Infra red, saya meletakkan jaring baja di oven untuk menghindari panas langsung ke pcb ini memperlambat sedikit tapi saya mendapat hasil yang lebih baik

Saya memiliki oven pemanggang elemen Sears 4 elemen tua yang saya gunakan untuk reflow, dengan "Extech EX330 Autoranging Mini Multimeter dengan NCV dan Tipe K Temperature" yang saya gunakan untuk pemantauan suhu. Kawat probe diadakan di tempat di pintu sehingga akhir probe dekat permukaan papan. Papan yang dipantulkan diletakkan di atas nampan logam AL. nampan saya akan mengadakan 3 kali 10cmx10cm papan atau setara dalam papan yang lebih kecil.

Urutan ini bekerja dengan baik untuk solder bertimbal Kester EP256:

Temperatur penuh, putar kembali untuk menahan sekitar 150C selama 90 detik

Temperatur penuh menyala kembali untuk menahan ~ 190-195 selama 90 detik. JANGAN MELEBIHI 205C. Itu tidak baik untuk bagian-bagian.

Matikan api, buka sedikit pintu, biarkan suhunya dingin, sekali di bawah 180C Anda bisa membuka pintu dengan penuh. membeku solder di 183C.

Harus mengubah panas up & down kecil di suhu terus sebagai mendingin oven, dan kemudian memanas lagi. Pemantauan suhu adalah kuncinya.