リフローオーブンプロセスは、はんだペーストを塗布し、PCB のコンポーネントを取り付け、リフロー炉ではんだ付けした後、乾燥、予熱、溶融、冷却、凝固の溶接プロセスを完了します。
I. PCBパッド設計
PCB パッドの設計が正しい場合、溶融はんだの表面張力の作用により、リフローはんだ付け中に若干の斜めの取り付けを修正できます (自己位置決め効果または自己修正効果として知られています)。
II. はんだペーストの品質
はんだペーストは、リフローはんだ付け工程に必要な材料で、合金粉末（粒子）とペーストフラックスキャリアをはんだペーストに均一に混ぜ合わせたものです。合金粒子ははんだ接合部の形成の主成分であり、フラックスははんだ付け面の酸化層を除去して濡れ性を向上させます。
III. 部品の品質と性能
部品の品質と性能は、リフローはんだ付けの通過率に直接影響します。リフローはんだ付けの対象の 1 つとして、最も基本的な点は耐高温性です。また、一部の部品は比較的大きな熱容量を持っているため、溶接にも大きな影響があります。たとえば、通常の PLCC、QFP、ディスクリート チップ部品は熱容量が大きいため、大面積部品の溶接は小型部品の溶接よりも困難です。
IV. 溶接工程のプロセス制御
1. 温度プロファイルの確立
温度プロファイルは、リフロープロセス全体の温度変化におけるコンポーネントを分析する直感的な方法を提供します。これは、最高の溶接性を得ること、過熱によるコンポーネントの損傷を防ぐこと、および溶接の品質を保証することに非常に役立ちます。
2. 予熱セクション
この領域の目的は、室温の PCB をできるだけ早く特定の目標まで加熱することです。加熱速度は適切な範囲内で制御する必要があります。速すぎると熱衝撃が発生し、基板とコンポーネントが損傷する可能性があります。遅すぎると、溶剤の蒸発が不十分になり、はんだ付けの品質に影響します。加熱速度が速いため、温度ゾーンの後半部分の SMA 内の温度差が大きくなります。熱衝撃によるコンポーネントの損傷を防ぐために、一般に最大速度は 4 度 / 秒と規定されています。ただし、通常の上昇率は 1-3 度 / 秒に設定されています。標準的な加熱速度は 2 度 / 秒です。
3. 断熱部
保持セクションは、はんだペースト領域の温度が 120 度から融点まで上昇する部分を指します。その主な目的は、SMA 内のコンポーネントの温度を安定させて温度差を最小限に抑えることです。この領域で十分な時間を確保することで、大きなコンポーネントの温度が小さなコンポーネントに追いつき、はんだペースト内のフラックスが完全に蒸発していることが保証されます。絶縁セクションの最後には、パッド、はんだボール、コンポーネント ピンの酸化物が除去され、回路基板全体の温度が平衡に達します。
4. リフロー部
この領域では、ヒーターの温度が最高温度に設定されているため、コンポーネントの温度はピーク温度まで急速に上昇します。リフロー セクションの半田付けのピーク温度は、使用する半田ペーストによって異なりますが、一般的には半田ペーストの融点温度プラス 20-40 度が推奨されます。63Sn/37Pb 半田ペーストの融点が 183 度 C、Sn62/Pb36/Ag2 半田ペーストの融点が 179 度 C の場合、ピーク温度は通常 210-230 度 C です。SMA への悪影響を防ぐために、リフロー時間は長すぎないようにしてください。理想的な温度プロファイルは、半田の融点よりも「先端領域」が最小の領域をカバーすることです。
5. 冷却部
この部分では、はんだペースト内の鉛とスズの粉末が溶けて接続する表面を完全に濡らしているので、できるだけ早く冷却する必要があります。これにより、明るいはんだ接合部が得られ、形状が良好で接触角が低くなります。冷却が遅いと、ボードのスズへの分解が進み、灰色の粗いはんだ接合部になります。極端な場合、はんだ付けが不十分になり、結合が弱まる可能性があります。
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