Ist es sicher, das Reflow-Löten zu wiederholen?

Ich habe eine Platine, die teilweise mit einem QFN und ein paar 0603-Kondensatoren und Widerständen reflowgelötet ist. Ich wollte die Funktionalität mit dieser Phase testen, bevor ich fortfahre und die anderen Komponenten platziere, deren Funktion davon abhängt, dass diese Phase richtig funktioniert. Da das Hinzufügen von Komponenten bedeutet, dass der Reflow-Prozess wiederholt werden muss, habe ich mich gefragt, ob es sicher ist, die vorhandenen Komponenten auf der Platine erneut zu schmelzen.

Schauen Sie sich die Datenblätter der Komponenten an, wenn sie etwas darüber sagen
Mit etwas Nachdenken kannst du dir das vielleicht selbst beantworten. Um einen zweiten Reflow zum Scheitern zu bringen, müssten sich die fehlerhaften Komponenten "daran erinnern", dass sie zuvor reflowed wurden. Mir ist kein solches Bauteil bekannt. Wenn eine Komponente einen Rückfluss überstehen kann, sehe ich nicht ein, warum sie einen zweiten Rückfluss nicht überstehen kann. Ich gehe natürlich davon aus, dass keines der Bauteile durch den 2. Reflow von der Platine fallen wird.
@FakeMoustache nun, während der zweiten Aufheizphase, bei Temperaturen unterhalb der Lotschmelze, würde das Gerät mechanischen Belastungen ausgesetzt sein, es hat die erste Lötperiode nicht gesehen – weil es zu diesem Zeitpunkt nur in weicher Lotpaste saß. Aber es gibt nicht viele Geräte, die dieser Art von Belastung nicht standhalten (und Sie bräuchten wirklich viel Pech und seltsame Belastungen auf der Leiterplatte).
@FakeMoustache: Das erste, was mir in den Sinn kommt, ist Popcorning aufgrund von Feuchtigkeitseinschlüssen zwischen den beiden Reflow-Prozessen. Außerdem scheinen einige Kunststoffe Teile ihrer Lösungsmittel oder so zu verdampfen, und bei einem zweiten Rückfluss beginnen sie sich stattdessen zu zersetzen.
@FakeMoustache Es gibt etwas namens Alterung, das für die meisten Komponenten wie eine Erinnerung an vergangene Belastungen ist. Die meisten Siliziumkomponenten wurden strengen Tests unterzogen und werden sich wahrscheinlich nicht darum kümmern. Stecker oder Elektrolytkondensatoren - da bin ich mir nicht sicher.
@PlasmaHH, ich habe das Datenblatt für das QFN überprüft und es wird nichts über wiederholtes Umfließen erwähnt, nur dass es der JEDEC / IPC J-STD-020-Spezifikation für kleine Körperkomponenten folgen sollte. Ich habe das auch überprüft und dort gibt es wieder ein Temperaturprofil, aber nichts über wiederholtes Reflowing.
@FakeMoustache, das macht Sinn. Die Komponenten befinden sich alle auf einer Seite der Platine und die Platine ist ganz flach ausgelegt, daher keine Gefahr, dass etwas herunterfällt.
Ich freue mich zu sehen, dass mein Kommentar mindestens 3 mögliche Probleme ausgelöst hat, die durch einen zweiten Reflow verursacht werden könnten. Ich denke, Sie müssten es einfach selbst ausprobieren, ob es Probleme gibt oder nicht.
Beidseitig bestückte Platinen gehen in der Regel zweimal durch einen Ofen, beim zweiten Mal ist eine Seite bereits gelötet, oder? Und viele verschiedene Module, die für das Reflow-Löten vorgesehen sind, haben "interne" Komponenten, die bereits einen Reflow-Durchgang durchgeführt haben. Auf dieser Grundlage würde ich in den meisten Fällen davon ausgehen, dass zwei Durchgänge in Ordnung sind. Und viele Regeln sind mehr wegen der Zuverlässigkeit usw., also kommt man für Prototyping-Zwecke normalerweise mit viel "weg".
Ich verwende zweischichtige Platinen mit Komponenten auf beiden Seiten. Sie kommen zweimal in den Ofen. Hatte nie ein Problem.
Sie müssen sich fragen: Wenn ich die linke Hälfte meines Boards teste, dann die rechte Hälfte befülle und umfließe und es teste und es nicht funktioniert, kann ich dann zu 100 % wissen, dass die linke Seite noch funktioniert ... Die Antwort auf das ist NEIN. Sie können sich also eine Menge Kopfschmerzen kaufen, wenn Sie es auf diese Weise tun. Wenn Sie eine Isolierung benötigen, um einen Stromkreis zu testen, ohne dass die andere Seite stört, lassen Sie die Verbindungskomponente weg und löten Sie sie später von Hand an.

Antworten (3)

Es gibt keine allgemeine Antwort, es hängt alles von den beteiligten Komponenten ab, lassen Sie mich ein paar Dinge hinzufügen, auf die Sie achten sollten, und der Einfachheit halber noch ein paar mehr aus den Kommentaren sammeln.

Lesen Sie zuerst die Datenblätter aller beteiligten Komponenten, was sie über Reflow im Allgemeinen und ein zweites Reflow möglicherweise sagen.

Viele Dinge werden jedoch nicht in den Datenblättern angegeben und müssen getestet werden, Dinge, auf die Sie achten sollten:

  • Wenn zwischen den Reflows Zeit vergeht, könnte Feuchtigkeit eingeschlossen werden und Popcorn verursachen
  • Einige Kunststoffverbinder scheinen sich nach einem zweiten Reflow zu zersetzen, normalerweise wird dies nirgendwo erwähnt und muss ausprobiert werden
  • Nasselektrolytkondensatoren können so ausgelegt sein, dass sie etwas von ihrem Elektrolyt verlieren und es während des Reflows entlüften. Sie würden mehr verbrauchen als vorgesehen.
  • Andere Arten von Kappen ändern ihre Werte, wenn sie erhitzt und wieder abgekühlt werden, sie können die Spezifikation überschreiten, wenn sie ein zweites Mal erhitzt werden. Das Gleiche gilt für andere Arten von Teilen, vielleicht auch Kristalle.

 

  • Die thermische Belastung während des Erhitzens (während das Teil noch von festem Lot gehalten wird) kann zu groß sein, insbesondere für MEMS-Teile und möglicherweise auch Kristalle.

  • Teile könnten durch das Lötmittel an Ort und Stelle gehalten werden, also achten Sie darauf, dass sie auf dem Kopf stehen. Auch der zum Halten von umgedrehten Teilen verwendete Kleber darf nicht für eine zweite Erwärmung ausgelegt sein.

Es scheint für einen Hersteller wenig sinnvoll zu sein, genau anzugeben, ob ein zweiter Reflow möglich ist. Meiner Erfahrung nach tut es meist nicht weh, besonders wenn man das Temperaturprofil genau einhält.

Achten Sie im Datenblatt auf alle Voraussetzungen, die Sie möglicherweise verletzt haben. Wenn beispielsweise angegeben ist, dass die Lagertemperatur vor dem Reflowing 85 ° C nicht überschreiten sollte, kann dies eine Augenbraue darüber heben, warum und ob das Reflowing beim ersten Mal möglicherweise als obiges Speichern gelten sollte diese Temperatur.

Einige Nachforschungen weisen auf einige Auswirkungen hin, die auftreten können:

Quarzoszillatoren zeigen nach dem Reflow-Löten einen abklingenden Frequenzhub. Dies ist für Ihr Board möglicherweise nicht relevant, und zwei Reflows kurz nacheinander sollten keinen großen Unterschied machen. Der Effekt braucht mehrere Tage, um abzuklingen. Was interessant ist, wenn Sie daran denken, die Frequenz eines Geräts kurz nach dem Löten zu kalibrieren.

Eine Forschungsarbeit über die Zuverlässigkeit von Lötstellen bei mehrfachem Aufschmelzen weist darauf hin, dass mehrfaches Aufschmelzen die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Hohlräumen in der Lötstelle erhöht und somit die Zuverlässigkeit der Lötstelle verringert. Die Stärke dieses Effekts ist abhängig von der verwendeten Paste.

Es scheint einen Effekt auf Vielschichtkondensatoren (MLC) zu geben. Sie empfehlen, die Zeit, die über 230 °C verbracht wird, zu reduzieren, um ein Ausdünnen der Barriereschicht zu verhindern. Aber sie haben etwas auf Lager, um dem Effekt entgegenzuwirken, schätze, du musst dafür extra bezahlen. ("DLI bietet verbesserte magnetische und nichtmagnetische Anschlussoberflächen für Anwendungen, die längere Lötzeiten oder wiederholte Reflow-Zyklen erfordern.")

Lelon schreibt in eine seiner Reflow-Richtlinien für Elektrolytkondensatoren, um nach Möglichkeit zwei Reflow-Zyklen zu vermeiden. Wenn dies nicht möglich ist, sollten Sie sie mit den Profilen kontaktieren und fragen, ob es in Ordnung ist. "Versuchen Sie nicht, dreimal umzufließen."

Murata sagt, dass für einen Teil (ich weiß nicht welcher) die Zeit, die bei hoher Temperatur verbracht wird, akkumuliert werden soll und weniger als in der Zahl in diesem Dokument angegeben ist. Bei 250 °C sollten es also weniger als 20 Sekunden sein, also bedeutet 2 Mal Reflow 10 Sekunden pro Reflow.

Eine andere Untersuchung deutet darauf hin, dass es nach mehreren Reflows zu Problemen mit der Delaminierung von PCBs und der Kapazität zwischen Kupferschichten kommen kann. Wenn Ihr Design also eine bestimmte Kapazität zwischen den Schichten erfordert, seien Sie vorsichtig (hauptsächlich HF-Designs, denke ich).

Bei reflowlötbaren Lithium-Batterien ist die Anzahl der Reflows ebenfalls auf zweimal begrenzt.

Panasonic hat einen kleinen Hinweis für SMD-Steckverbinder: "Doppeltes Reflow-Löten auf der gleichen Seite ist möglich"

Ich habe keine andere Erwähnung für ICs als das Problem der Lötstellenzuverlässigkeit gefunden.

Meine bisherige Erfahrung war, dass es gut funktionierte, ein Board zweimal zu reflowen. Dreimal und die Platine fing einige Male an, seltsam auszusehen (Platine handgefertigt, keine Produktionsplatine). Wenn Durchgangslochkomponenten verwendet werden, insbesondere Steckverbinder, entfernen Sie diese zuerst. Kleine Bauteile (0805) wurden normalerweise nur durch das Lot auf der Unterseite der Leiterplatte gehalten, wenn kein Lüfter direkt auf die Leiterplatte bläst.

Ein Signalfluss kann sehr leicht über eine Drahtbrücke unterbrochen werden, daher macht es keinen Sinn, Bauteile einem Reflow-Prozess zu unterziehen, nur um eine Stufe von einer anderen zu isolieren! Ihre Idee, ein Board teilweise zu bestücken und zu testen, wird höchstwahrscheinlich mehr Probleme verursachen, als es löst.

Es kann sich trotzdem lohnen, wenn Sie beispielsweise zwei teure Chips haben, möchten Sie den zweiten erst einlöten, nachdem sich der erste als funktionsfähig erwiesen hat, oder sogar nur, wenn alles billig ist, fügen Sie den teuren Teil später hinzu. Es ist ein echtes Kopfzerbrechen, wenn Sie ein 25-Dollar-Teil wegwerfen müssen, weil ein 0,05-Dollar-Teil versagt hat
Ist es sicher, das Reflow-Löten zu wiederholen?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v