일관된 결과를 위한 리플로 솔더 프로파일 이해

SMT 라인을 운영한다면 리플로우 오븐이 하루를 망치거나 수율을 완전히 떨어뜨릴 수 있다는 사실을 이미 알고 있을 것입니다.

빠른 픽 앤 플레이스가 가능합니다. 프리미엄 페이스트를 사용할 수 있습니다. 그러나 리플로 솔더 프로파일이 잘못되면 냉동고 컨트롤러 또는 식기세척기 PCB용 보드에 여전히 개방, 보이드 및 무작위 필드 오류가 발생합니다. QIAO는 OEM 및 EMS 파트너와 이야기할 때 이 문제를 반복해서 확인합니다.

이 글에서는 리플로 솔더 프로파일이 실제로 무엇인지, 네 개의 영역이 어떻게 작동하는지, 안정적인 출력을 위해 프로파일을 조정하는 방법을 살펴봅니다.

리플로 솔더 프로파일이란?

A 리플로 솔더 프로파일 는 PCB가 오븐을 통과하는 동안 따라가는 온도 대 시간 곡선입니다.

이 곡선을 제어할 수 있습니다:

• 구역 온도
• 컨베이어 속도
• 공기 또는 질소 흐름

그리고 목표 는 간단합니다:

모든 조인트가 안전하고 반복 가능한 패턴으로 녹고, 적셨다가 식을 수 있도록 보드 전체를 제어된 방식으로 가열합니다.

상업용 식기 세척기 제어 PCB 또는 무거운 캐비닛 내부의 냉동고 컨트롤러의 경우 식기 세척기 와이어 선반, ICT를 한 번 통과하는 데 그치지 않기를 바랍니다. 수년간의 증기, 진동, 전력 사이클을 견뎌내야 합니다. 이러한 신뢰성은 리플로우 오븐에서 시작됩니다.

일관된 결과를 위한 주요 리플로 솔더 프로파일 영역

대부분의 무연 SMT 라인은 4구역 프로필:

1. 예열
2. 담그기(열 균등화)
3. 리플로우 / 피크
4. 냉각

리플로 솔더 프로파일의 예열 영역

에서 예열 영역, 를 사용하면 실온에서 약 150-180°C까지 상승합니다.

• 일반적인 램프: 약 초당 1-3°C
• 주요 작업:
  • 부드럽게 따뜻한 구성 요소
  • 용매가 증발하기 시작합니다.
  • MLCC 및 플라스틱 패키지의 열 충격 방지

너무 빠르게 램프하면 0402 커패시터가 깨질 수 있고 붙여넣기가 “팝콘”이 되거나 볼을 뱉을 수 있습니다. 너무 느리게 램프하면 사이클 시간이 길어지고 붙여넣기 동작이 이상한 방식으로 변경됩니다.

무연 리플로우 납땜을 위한 담금 영역

에서 소크 존, 보드를 약 150~200°C(일부 무연 레시피는 약간 더 높습니다) 사이에서 일정 시간 동안 유지합니다.

• 일반적인 담금 시간: 약 60-120 s
• 주요 작업:
  • PCB 전체의 온도 균등화(ΔT 감소)
  • 플럭스 활성화 및 산화물 청소
  • 젖음을 위한 패드와 리드 준비

혼합 기술 보드(예: 맞춤형 냉장 캐비닛 내부의 팬, 히터 및 조명을 구동하는 제어 보드) 식기 세척기 와이어 선반 - 열 질량은 매우 다양합니다. 담그면 작은 센서 패드와 큰 MOSFET 다리가 비슷한 온도에 도달한 후 피크에 도달할 수 있습니다.

리플로우/피크 영역 및 리퀴더스 위 시간(TAL)

에서 리플로우 / 피크 영역, 를 누르면 페이스트가 실제로 녹습니다.

일반적인 무연 합금(예: SAC 유형)의 경우:

• 합금 녹는 주변 217 °C
• 최고 온도는 일반적으로 다음과 같이 설정됩니다. 용융 온도보다 약 20-40°C 높음
• TAL(액체 위 시간) 종종 30-60 s

TAL이 너무 짧으면 알 수 있습니다:

• 콜드 솔더 조인트
• 습윤성 불량
• 진동 후에만 표시되는 무작위 열기

TAL이 너무 길거나 피크가 너무 뜨거우면 알 수 있습니다:

• 입자 성장 및 두꺼운 금속 간 층
• 구성 요소 손상
• 갈색, 너무 익은 보드

이런 종류의 프로파일은 서류상으로는 간단해 보이지만 실제로는 까다롭습니다. 릴레이와 변압기가 있는 냉동 장치용 무거운 보드는 LED 조명 스트립의 얇은 컨트롤러처럼 가열되지 않습니다. 맞춤형 제품.

냉각 구역 및 솔더 조인트 미세 구조

에서 냉각 구역, 를 누르면 보드를 안전한 취급 온도로 되돌릴 수 있습니다.

• 일반적인 냉각 속도: 약 초당 2-4°C
• 주요 작업:
  • 솔더의 입자 구조 제어
  • 균열 및 뒤틀림 방지
  • 안정적이고 튼튼한 관절 고정

너무 빨리 식히면 응력 균열과 패드 들뜸 현상이 발생할 수 있습니다. 너무 느리게 식히면 납땜 입자가 거칠어지고 기계적 강도가 떨어집니다. 와이어 랙이 몇 천 번 부딪혔다고 해서 식기 세척기 컨트롤러가 망가지는 것은 원치 않으실 겁니다.

일반적인 무연 리플로 솔더 프로파일 파라미터

프로세스 엔지니어 또는 오븐 공급업체와 상담할 때 이 표를 시작점으로 사용할 수 있습니다. 실제 값은 페이스트 데이터시트 및 구성 요소 제한과 일치해야 하지만, 범위는 논의의 틀을 잡는 데 도움이 됩니다.

모든 숫자를 완벽하게 맞출 필요는 없습니다. 하지만 이 기간을 훨씬 벗어나면서도 안정적인 수익률을 기대한다면 그것은 희망사항에 가깝습니다.

리플로 솔더 프로파일과 관련된 일반적인 SMT 결함

프로필이 잘못되면 보드에서 알려줍니다. 다음은 팀과 공유할 수 있는 간단한 치트 표입니다.

QIAO가 다음을 위해 제어 보드를 구축하는 EMS 파트너를 방문하면 냉동고 구성 요소 그리고 냉장 장치 구성 요소, 이러한 패턴은 항상 등장합니다. 보통 이런 이야기가 나옵니다: “페이스트를 교체했지만 아무도 오븐을 다시 프로파일링하지 않았습니다.” 그러면 RMA가 서서히 증가하기 시작합니다.

실제 라인에서 실용적인 리플로 솔더 프로파일 최적화

붙여넣기 및 컴포넌트 제한에서 시작

“오래된 황금빛 프로필'이나 2018년에 오븐 판매업체가 제공한 프로필에서 시작하지 마세요.

대신:

• 읽기 솔더 페이스트 데이터 시트 (권장 피크, TAL, 램프 속도).
• 확인 최대 구성 요소 온도 (무연인 경우 보통 245~260°C이지만 상황에 따라 다름).
• 이 두 가지를 프로필 창의 하드 레일로 사용하세요.

예를 들어 식기 세척기 컨트롤러에 대형 릴레이, 미세 피치 MCU 및 다음용 커넥터가 있는 경우 맞춤형 제품 센서가 가장 약한 구성 요소로 한계를 설정합니다.

추측하지 말고 리플로 솔더 프로파일을 측정하세요.

실제 보드는 시뮬레이션처럼 가열되지 않습니다.

당신도 마찬가지입니다:

1. 열전대를 부착합니다:
   • 가장 무거운 영역(변압기, 대형 인덕터)
   • 가장 가벼운 영역(작은 패시브)
   • 보드 중앙
2. 오븐을 통해 프로파일러로 여러 개의 보드를 실행합니다.
3. 각 커브를 솔더 페이스트 사양 및 내부 규칙과 비교하여 확인합니다.

목표는 운이 좋은 한 지점이 아니라 허용된 “프로세스 창” 내에 모든 측정 지점을 유지하는 것입니다. 이는 지루한 작업이지만 안정적인 수율로 보답합니다.

ΔT 및 시간 위 리퀴더스(TAL) 보기

많은 팀이 무시하는 두 가지 핵심 숫자가 있습니다:

• Δ전반적으로 T (핫스팟과 콜드스팟의 최대 온도 차이)
• TAL 각 열전대의

ΔT가 너무 크면 긴 부분과 짧은 부분에서 툼스톤과 혼합된 결과가 쉽게 나타납니다. 모서리마다 TAL의 변화가 심하면 일부 조인트는 거의 녹지 않는 반면 다른 조인트는 과도하게 익습니다.

일상 업무를 위한 간단한 규칙입니다:

• ΔT를 가능한 한 낮게 유지하세요.
• 중앙뿐만 아니라 모든 프로브에 대해 TAL을 권장 대역으로 유지하세요.

이것은 마케팅 용어가 아닌 실제 업계 이야기입니다. 운영자와 PE는 매주 이를 확인할 수 있습니다.

OEM/ODM 전선 선반 프로젝트에 리플로 일관성이 중요한 이유

“우리는 하드웨어만 만듭니다. 리플로우 커브에 왜 그렇게 신경을 써야 하나요?” 라고 반문할 수도 있습니다.”

일반적인 상업용 디스플레이 캐비닛 또는 식기 세척 시스템:

• 장치 내부에는 제어 PCB, 전원 보드, 센서 보드가 있습니다.
• 동일한 장치 내부에는 다음과 같은 하드웨어도 있습니다. 와이어 랙, 후면 메시, 냉장실 구성 요소, 그리고 아마도 식기 세척기 와이어 선반.
• 납땜 불량으로 컨트롤러가 1년 안에 고장이 나면 강철과 코팅이 아무리 좋아도 캐비닛 전체가 저품질로 보입니다.

QIAO는 다음 사항에 중점을 둡니다. 맞춤형 와이어 선반 제조 서비스, 하지만 우리는 많은 회의에서 와이어 크기나 코팅에 대한 논의뿐만 아니라 실제 논의도 많이 합니다. 구매자와 엔지니어도 이에 대해 이야기합니다:

• 슈퍼마켓의 캐비닛 가동 시간
• 호텔 및 레스토랑의 서비스 비용
• 피크 시간대에 장비 장애 발생 시 브랜드 손상

안정적인 리플로 솔더 프로파일은 품질 스택의 조용한 부분 중 하나입니다. 컨트롤러가 작동할 수 있도록 전선 선반, 냉동실 도어, 식기 세척기 바스켓이 문제 없이 제 역할을 할 수 있도록 도와줍니다.