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SMT 기초

REFLOW 온도조정(보완)

작성자머허능겨|작성시간07.08.24|조회수3,948 목록 댓글 0

"용제 기화 ZONE (△t , 25℃~120℃동안 1.5~2.0℃/sec) "
"플럭스 內의 용제를 충분히 기화시켜 주면서 PREHEAT시에 유동성이 억제되어 SOLDER BALL 발생이

 줄어든다. 120℃에 이르기까지 시간을 길고,온도가 완만하게 하여줌으로써 과열을 방지할 수 있다"
 
 PRE HEATING ZONE (150℃~180℃동안 90~120sec)
 SOLDER CREAM이 번지기 쉬우므로 온도를 급격하게 하면 안 된다. PRE HEATING이 불충분하면

 맨하탄 현상과 SOLDER BALL이 발생할 수 있으면 과다한 경기는 큰 SOLDER BALL이 생길 수 있음.
 온도가 낮으면 용융될 때까지의 온도차가 심하게 발생하여 맨하탄 발생과 냉납(NO SOLDER)가 발생

 된다.
 
 "REFLOW ZONE,HOLDE TIME (200℃동안 20~40sec) "
 용융시간(HOLDE TIME)은 200℃ 이상에서 20~40sec가 적당하며 PEAK 온도(최고점)는 10~230℃로 

 설정한다.
 
 COOLING SLOPE(冷却) 
 급냉각 하면 CRACK이 발생하기 쉬우므로 자연스럽게 냉각시켜야 한다. 냉각 SLOPE는 용융

 (MELTING) SLOPE와 동일하게 설정한다.
 
  REFLOW 시간 
 "전체적으로 3분이면 충분하지만 열용량이 큰 기판, 부품의 경우는 4분을" 한도로 조정해야 한다.
 
 - REFLOW 온도 SETTING시 준비물 및 유의점 -
 "준비물로는 온도측정기, PROFILE CHECKER, 온도 SENSOR, 고온 TAPE, 고온납, PCB BOARD가

  필요하며, 유의할 점은 부품과 기판의 상태, REFLOW 장비의 성능에 따라 변하므로 충분히 TEST후에

  설정을 완료해야 한다. "

 

-CURING ZONE ( 140℃ ± 10℃에서 120 ± 30 sec).
-PEAK 온도(최고점)는 150℃ ± 10℃
-FLOW (경화) 시간 전체적으로 3~4분이면 충분하다
 
 "  온도가 높으면 인장강도는 높아지고, 순간적인 충격에는 약하다."
 "  온도가 낮으면 인장강도는 약해지고, 순간적인 충격에는 강하다" 
 


BRIDGE
 카트리지에서 공급되는 각종 SMD부품을 PICK-UP하여 PCB에 장착하는 PART "부품의 미세화,

 고밀도화에 따라 발생정도가 많은 결함중의 하나로서 인접 LAND간에" 납이 연결된 상태를 BRIDGE

 라 한다.
 BRIDGE는 납땜 직후에 발생되는 경우도 있지만 시간이 경과 후 솔더 잔사가 움직여 SHORT를 일으

 키는 경우도 있어 주의해야 한다

 

원인;
 1)납량의 과다 
 2)SOLDER 인쇄 번짐 및 기판 이면위에 번짐 발생,"
 3)부품 리드선의 휘어짐 및 부품 좌표 틀어짐
.4) PCB 배선판의 설계문제
 5) 납땜조건(온도 PROFILE) 불량, "
 6) 납재료(입자,형상,산화상태,보존상태와 기간)의 불량"
 
SOLDER BALL
 납땜후 부품주변에 퍼져있는 작은 SOLDER 알맹이를 말한다.

 원인 :
 1)급격한 가열 
 2)SOLDER 인쇄 번짐 및 기판 이면위에 번짐 발생,"
 3)납 분말의 표면산화
 4)납 입자의 크기(20㎛이하일 때 발생하기 쉽다)
 5) FLUX 성분의 활성도 저하. 6) SOLDER 도포 후 방치시간 과다.

 

 대책 :
 1) 인쇄위치(좌표)를 LAND와 일치
 2) CREAM 재질 변경
 3) SOLDER 보관방법 확인 (냉장보관,공기접촉 억제)"
 4) 납땜 조건 수정(예열시간을 늘림).
 5) 도포 후 8시간 이내 납땜 실시.
 
 냉납
 대책 :
 1) 납땜 조건 수정 (예열온도를 낮고 길 게 설정)
 2) CREAM 재질 변경
 3) SOLDER 보관방법 확인 (냉장보관,공기접촉 억제)"
 
 산화발생 :N2사용
 젖음 불량(Non-wetting)
 부품 LEAD 또는 LAND에 납이 묻지 않고 노출되어 있는것.

 원인 :  1)LAND 표면의 산화 막 형성  2)LAND 표면의 오염  3) FLUX의 활성도 저하  

            4) 납(SODLER CREAM)의 재질 변경
 
 "위치 틀어짐,리드의 들픔  "
 부품 LEAD와 LAND가 정상적인 위치로부터 벗어난 상태를 말한다.
 (기준: LAND에서 LEAD가 폭의 1/4이상 벗어난 상태)

 원인 :  1)부품 탑재시의 위치불량  2)납땜 진행 중 콘베어 체인의 진동 

            3)납땜 조건의 불량(온도 분포의 불균일)   4) 부품과 LAND간이 SIZE 불일치
 
 WICKING(워킹) 
 LAND부의 납이 부품 LEAD선에 흡수되어 올라가기 때문에 납 부족현상으로 때로는 OPEN의 상태가

 되는 납땜불량.
 원인 : LEAD와 LAND간의 온도차(LEAD 쪽의 온도가 먼저 상승시)
 대책 : 
   납땜 조건 조절(급격한 가열은 피하고, 기판의 온도가 먼저 상승하도록 온도 PROFILE을"
   조정해야 한다) 
 

1. PROFILE 조건 = PB-FREE 기준
  조건 1[Temp] 조건 2[Time]=sec 조건 3[기울기]          
1차 승온 구간 25~160℃ 60 1~3℃ B'D가 전체적으로 고르게 승온
예열구간 160~190℃ 90 - Flux 의 활성 구간, 불필요한 화학물 증발
2차 승온 구간 190~220℃ 25 1~3℃ 1차 승온과 비례,Melting Point ΔT 최소화
Reflow 구간 220℃over 50 - Peak Temp = 245℃
전체 소요 시간 225
★ 上記의 조건은 Solder Paste의 물성 및 조성에따라 차이가 있으므로 Maker의 기준 자료를 반드시 요청하여 참조 할 것.
2. 설비 조건
 Reflow m/c : heller 10 zone 기준
 ★ 중요 POINT
2-1. 존 길이(cm) : 약 25
2-2. 컨베어 스피드(m/min) : 0.7
2-3. 컨베어 스피드 기본 단위는 M/MINUTS입니다. 하지만 계산식에서는cm/sec로 변환 하여 사용.
2-4. C/V SP가 0.7(m/min)일 경우, 60초당 70cm 진행하며 1존의 진행 시간은 21.5초 이다
   ★ 1존 당 진행 거리 산출법 : 1cm 당 진행거리 * 존 길이
2-5. 1cm 당 진행 거리 산출법 : 60초 / 70cm : 0.86초
시간 (sec) 진행 거리 (cm) 1㎝ 진행 거리 (sec)
60 70 0.86
* 진행 거리 란에 수치를 넣으세요
3. 각존의 분배 및 적용 방법
존 NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 전 체
예상 도달 온도(℃) 100℃ 130℃ 160℃ 170℃ 175℃ 180℃ 190℃ 220℃ 230℃ 235℃  
적용 시간(sec)
 
  64.5
 
    86 21.5
 
43 215
ZONE 길이(㎝) 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 250
각 ZONE 별  21.4 21.4 21.4 21.4 21.4 21.4 21.4 21.4 21.4 21.4 214.3
소요 시간 산출
* ZONE 길이를 넣으시면 소요 시간이 생성
* 10ZONE 의 적용 시간은 235℃에서 220℃까지의 하강 시간을 제외한 시간입니다.
  작업 진행 절차 ★
    1 : 3란의 각 ZONE의 길이를 넣는다. 
    2 : 각 ZONE 길이별 소요 시간이 산출 된다. 
         =산출된 전체 시간과 PROFILE 조건의 전체 소요 시간이 비슷한지 확인한다.
    3 : 2-5란의 진행 거리의 값을 넣는다. (C/V SPEED) 
           =진행거리란에 값을 넣으면 각ZONE 별 소요 시간이 변한다
    4 : 각 ZONE에 시간을 대비하여 역할을 분배하고, 각 ZONE의 온도 셋팅 값을 정한다.
* 추신 : 프로파일 작성 시, 컨베어 스피드를 먼저 산출하는것이 중요합니다.
            컨베어 스피드만 나오면 각 존의 역할을 분배하기가 편합니다.
            분배가 되었다면, 각 존의 셋팅값은 어느 정도 나올거라 생각됩니다.

 

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