Como os componentes de montagem em superfície suportam o calor do refluxo enquanto os componentes do orifício não conseguem?

Eu li alguns tutoriais on-line sobre solda através de componentes de orifícios que dizem que transistores e CIs são componentes delicados e podem ser facilmente danificados pelo calor. Portanto, eles recomendam manter o ferro de soldar em contato com os fios por não mais que 2-3 segundos e também usar o dissipador de calor durante a soldagem.

Aqui está uma citação de um dos tutoriais

Alguns componentes, como transistores, podem ser danificados pelo calor durante a soldagem; portanto, se você não for um especialista, é aconselhável usar um dissipador de calor preso ao condutor entre a junta e o corpo do componente. o calor é fornecido pelo ferro de solda e isso ajuda a impedir que a temperatura do componente aumente demais.

Porém, quando se trata de componentes e componentes de montagem em superfície de solda, alguns preferem usar um forno de refluxo que aquece toda a placa, bem como o delicado CI a uma temperatura acima do ponto de fusão da solda.

Então, por que esses componentes não ficam fritos?

O que faz com que os minúsculos componentes sobrevivam a essas temperaturas, enquanto os grandes componentes do furo passante não conseguem, mesmo que possuam superfície maior para dissipar o calor?

— Rupesh Routray
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Não vejo dissipadores de calor presos aos fios do transistor para solda desde os dias de germânio. Venha para pensar sobre isso, eu nunca vi peças SMD germânio ou ...

— Brian Drummond

Respostas:

Um dos pontos principais para responder à sua pergunta é o estresse térmico. Quando você aplica calor a um pino de um dispositivo, há uma enorme diferença de temperatura entre esse ponto e o restante do dispositivo. Essa diferença é estresse, e o resultado pode ser uma ruptura de material.

Em um forno, por outro lado, toda a placa é submetida a um aumento térmico gradual controlado. TODOS os pontos do dispositivo estão quase na mesma temperatura; portanto, não há tensões térmicas (ou são muito menores que) quando você aplicou a ferramenta de solda a UM pino e o restante do dispositivo está à temperatura ambiente.

— Claudio Avi Chami
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Além do acima. A casa de montagem irá / poderá realizar a solda e / ou refluxo em etapas. Talvez as peças SM sejam refluídas, o uso de um processo ACE (soldagem seletiva / localizada) como o último processo térmico. Minimizando assim qualquer choque térmico / estresse para as partes mais sensíveis. O controle da permanência em diferentes zonas (para partes TH) também ajudará a gerenciar qualquer estresse térmico.

— 718 Steve Steve

Mas a temperatura do refluxo não é maior que a temperatura máxima da junção? Como eles sobrevivem a uma temperatura mais alta que a mais alta para a qual foram projetados?

— Rupesh Routray

" Condições máximas de operação / armazenamento " "Condições máximas"; o componente não precisa trabalhar nessa temperatura nem sobreviver por horas. Geralmente, a soldagem leva minutos em temperatura máxima e os fabricantes explicitamente declaram uma curva de temperatura / tempo ("perfil de solda"). Então, eles sobrevivem a essa temperatura porque foram projetados para serem soldáveis .

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— Marcus Müller

O estresse térmico (assunto de uma das minhas patentes) não é algo que acontece nas pequenas distâncias dos chips de computador. Pelo contrário, é a temperatura máxima, como Muller acima indica, que causa o dano. Além disso, na última vez em que observei uma máquina de refluxo de solda para componentes de orifícios passantes, ela não estava no forno. Durante o refluxo, o tempo de contato térmico foi muito breve, apenas o suficiente para a solda molhar os fios do componente e muito mais breve do que um presunto de rádio com um ferro de solda pode gerenciar.

— Richard1941

O TO-92 e tipos similares de pacotes de transistor de furo passante não são sensíveis à temperatura. Eles são soldados executando o fundo do PCB sobre um rio de fluxo rápido de solda derretida, que transfere calor rapidamente. As placas são normalmente pré-aquecidas um pouco, mas apenas a cerca de 100 ° C.

Aqui está um vídeo de solda por onda. O vapor que você vê saindo do painel é principalmente do fluxo.

Algumas peças são inadequadas para a soldagem por refluxo devido ao tipo de plástico usado ou a outras preocupações com o material. Em alguns casos, eles foram adaptados usando plásticos mais caros; em outros casos, não há solução porque o plástico faz parte do componente - por exemplo, não há capacitores de poliestireno SMT por causa do baixo ponto de fusão do PS. Existem tampas de filme SMT usando dielétricos como PPS (sulfeto de polifenileno), mas não são necessariamente tão eficazes (especialmente no que diz respeito à absorção dielétrica).

— Spehro Pefhany
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