Perfiles de reflujo de soldadura SMT y gradientes de rampa

La pasta de soldadura se fabrica para someterla a reflujo en el proceso SMT. La MANERA exacta de hacerlo es crítica para su éxito.

Entre otras cosas, en la Ficha técnica de producto se incluyen parámetros que guían al cliente en el diseño de un perfil de reflujo SMT. La ficha técnica da recomendaciones generales, para el tiempo encima del estado líquido, temperatura pico y gradiente de rampa.

la razón para abordar este tema es que, con frecuencia, a existido cierta confusión con respecto a la diferencia entre la máxima pendiente (una categoría reportada en la mayoría del software de perfilamiento) y el gradiente de rampa mencionado en la ficha técnica.

Con frecuencia la pendiente máxima se alcanza en la primera zona a medida que el PCB se mueve desde la temperatura ambiente hacia el horno. En muchos casos, la configuración de la zona del horno para la primera zona es 100ºC o mejor. El cambio en temperatura entre la temperatura ambiente y la primera zona entonces se encuentra en un mínimo de 75ºC (asumiendo que 25ºC es la temperatura ambiente), así que es fácil observar que el mayor cambio en temperatura (la pendiente máxima) en muchos casos se encuentra típicamente en la primera zona.

El enfoque de la pendiente máxima es más desde el punto de vista de un componente, para evitar el choque térmico, usualmente se recomienda 3ºC/s como el límite superior.

El gradiente de rampa se puede describir de mejor manera como el gradiente (cambio en temperatura durante el tiempo) desde la temperatura ambiente (temperatura de la habitación) a la temperatura pico. Además, se usa de manera más práctica en un perfil de tipo "rampa a pico"

Desde el punto de vista de la pasta de soldadura, un gradiente de rampa bajo es deseable, usualmente 1-2ºC/s. Esto evapora suavemente los compuestos volátiles y ayuda a minimizar los defectos de soldadura como bolas de soldadura, rebordes de soldadura y cabeceo. Este gradiente se hace más importante a medida que desciende continuamente el tamaño del depósito de soldadura, a medida que nos movemos hacia 0202 y más pequeños y desde 0,5mm de altura de BGA. Debido a esta miniaturización, la emergencia de un defecto conocido como "graping" también se ha dado a conocer bastante. La ventana del proceso de reflujo se está estrechando y este atributo (gradiente de rampa) se ha vuelto tan importante como el tiempo por encima del estado líquido y la temperatura pico.

Tenga en cuenta que en la gráfica anterior el "gradiente de rampa" se mide realmente como 0,75ºC/s y va desde la temperatura ambiente hasta la temperatura pico ( no 1,61ºC/s que se anota como la "pendiente máxima").