Referência de Perfil de Refluxo

Quais são as etapas principais de um perfil de refusão?

Um perfil de refusão define a curva tempo-temperatura que a montagem PCB segue no forno. Consiste em quatro zonas: pré-aquecimento, imersão, refusão (pico) e resfriamento. Cada zona tem faixas de temperatura e durações definidas pelo fabricante da pasta e J-STD-020.

A zona de pré-aquecimento (1-3°C/s) eleva gradualmente a temperatura para ativar o fluxo e reduzir o choque térmico. A zona de imersão (60-120s) equaliza a temperatura. Tempo insuficiente causa respingos; excessivo degrada o fluxo.

A zona de refusão deve exceder a temperatura liquidus tempo suficiente para o molhamento (30-90s). SAC305 funde a 217-220°C com pico recomendado de 235-250°C. A zona de resfriamento (2-4°C/s) controla a solidificação; muito rápido causa choque térmico, muito lento produz estruturas granulares grossas.

Formula: Zonas do perfil: 1. Pré-aquecimento: RT → 150°C a 1-3°C/s 2. Imersão: 150-200°C por 60-120s 3. Refusão: Pico 235-250°C (SAC), TAL 30-90s 4. Resfriamento: 2-4°C/s até <100°C

Exemplo de cálculo

Pasta SAC305 (liquidus 217°C): Pré-aquecer a 150°C a 2°C/s (65s), imersão a 150-200°C por 90s, pico a 245°C com 60s acima de 217°C (TAL), resfriar a 3°C/s. Tempo total ≈ 255s (4 min 15s).

Quando usar esta calculadora

• Configuração de forno reflow para nova pasta
• Solução de defeitos de reflow comparando perfis
• Qualificação de novo forno reflow
• Avaliação de pasta de baixa temperatura (SnBi)

Erros comuns a evitar

• Usar o mesmo perfil para todos os designs de board
• Definir temperatura de pico sem medir temperatura de superfície do PCB
• Ignorar taxa de resfriamento
• Exceder limites de tempo acima do liquidus (TAL)

Como interpretar os resultados

• As zonas do perfil (pré-aquecimento, estabilização, refusão, resfriamento) derivam da pasta selecionada — a SAC305 atinge picos mais altos (~245 °C) do que a SnPb (~215 °C).
• A temperatura de pico deve ultrapassar o ponto de fusão com margem suficiente para a molhagem, mas permanecer abaixo dos limites de dano do componente e do laminado (frequentemente 250 °C máx. para SAC).
• O tempo acima do liquidus (TAL) governa o crescimento intermetálico: muito curto resulta em juntas fracas, muito longo causa intermetálicos frágeis e tensão na placa.
• As taxas de rampa e de resfriamento são limites, não metas — excedê-las arrisca tombamento, formação de vazios e choque térmico; verifique o perfil real do forno com uma placa instrumentada com termopares.

Normas e referências relacionadas

• J-STD-020 — Classificação de sensibilidade à umidade/reflow para SMD
• IPC-7530 — Diretrizes de perfilamento de temperatura SMT
• IPC/JEDEC J-STD-075 — Classificação de aptidão de soldagem para componentes não-IC

Perguntas frequentes

O que acontece se a temperatura de pico for muito alta ou baixa?

Se muito baixa ou TAL muito curto, o molhamento incompleto causa juntas frias, defeitos head-in-pillow e circuitos abertos. Se muito alta, acelera a dissolução do cobre, carboniza o fluxo e pode danificar componentes sensíveis ao calor.

Como um perfil sem chumbo difere de um com chumbo (SnPb)?

Solda sem chumbo (SAC305, liquidus 217°C) requer pico de 235-250°C, ~25-30°C mais que SnPb (liquidus 183°C, pico 210-225°C). Perfis sem chumbo têm janelas de processo mais estreitas e exigem melhor uniformidade térmica.

O que é atmosfera de nitrogênio no reflow e quando é necessária?

Reflow com nitrogênio desloca oxigênio no forno para prevenir oxidação. Recomendado para processos sem chumbo, componentes fine-pitch e BGA. Melhora o espalhamento em 10-20%.