ПЕЧАТНАЯ PCB - Внедрение печи для оплавления печатных плат

1. введение

Печь для оплавления печатных плат - это система нагрева, используемая для пайки компонентов поверхностного монтажа (SMC) на печатные платы (PCBS).

К распространенным типам печей для оплавления печатных плат относятся:

Инфракрасные печи

Печи с горячим воздухом

Инфракрасные печи с горячим воздухом

Печи с парофазой

В настоящее время в электронной промышленности наибольшее распространение получили печи с горячим воздухом.

2. Механизмы теплопередачи при пайке оплавлением

В процессе пайки участвуют три основных механизма теплопередачи:

2.1 Теплопроводность

Передача тепла из области с более высокой температурой в соседнюю область с более низкой температурой или от горячего объекта к более холодному объекту, находящемуся в контакте, без перемещения материала.

2.2 Тепловая конвекция

Передача тепла, вызванная движением жидкостей при различных температурах. Интенсивность зависит, в первую очередь, от характера конвекционного потока.

2.3 Тепловое излучение

Передача тепла с помощью электромагнитного излучения с длиной волны от 0,1 до 100 мкм обеспечивает передачу энергии даже в вакууме.

Практичная передача тепла в печах:

Печь для пайки горячим воздухом - в ней преобладают конвекция и теплопроводность.

Инфракрасная печь – в ней преобладает излучение.

Печь для пайки печатных плат горячим воздухом (BGA-пайка) – конвекция в основном воздействует на внешние шарики припоя, теплопроводность преобладает в центре.

Печь для оплавления печатных плат

3. Классификация печей для оплавления печатных плат

3.1 По области применения нагрева

Полный нагрев печатных плат – Периодический / поточный

Локальный нагрев печатных плат – Конкретный компонент или область применения

3.2 Методы полного нагрева печатных плат

1. Пайка оплавлением на горячей плите - в основном для керамических подложек.

2. Инфракрасная пайка оплавлением – неравномерный нагрев, большие перепады температур, что затрудняет контроль качества.

3. Пайка оплавлением горячим воздухом - равномерный нагрев, хорошее качество пайки. Недостатки: затрудненный вертикальный контроль температуры, высокое энергопотребление. В настоящее время это наиболее предпочтительный в отрасли вариант для печей для оплавления печатных плат.

4. Пайка горячим воздухом + инфракрасное оплавление – повышает эффективность нагрева и экономию энергии.

5. Пайка парофазным оплавлением – Высокоточный контроль температуры, бескислородная среда, равномерный нагрев, не зависящий от расположения компонентов; высокое качество пайки. Ограничения: высокая стоимость, потенциальный выброс токсичных газов.

3.3 Локализованные методы нагрева печатных плат

1. Лазерная пайка оплавлением / лучевая пайка оплавлением – нагрев применяется только к паяным соединениям; предотвращает повреждение компонентов и подложек; высокое качество и повторяемость; очень быстрая пайка в отдельных точках; высокая стоимость оборудования; используется для специальных компонентов.

2. Пайка оплавлением горячим газом - требуются сопла, соответствующие размеру паяного соединения; более низкая скорость; используется для переделки или создания прототипов.

3. Сфокусированная инфракрасная пайка оплавлением – подходит для станций переделки.

4. Основная конструкция печи для оплавления печатных плат горячим воздухом.

Печь для оплавления печатных плат горячим воздухом обычно состоит из:

1. Корпуса печи

2. Верхний и нижний нагревательные модули

3. Система транспортирования печатных плат

4. Система циркуляции воздуха

5. Холодильный агрегат

6. Вытяжная система

7. Система контроля температуры

8. Система рекуперации отработавших газов

9. Компьютерная система управления

5. Основные технические характеристики печи для оплавления печатных плат

Точность регулирования температуры: ±0,1~0,2 °C

Изменение температуры в поперечном сечении ленты: ≤±5 °C; для пайки без свинца ≤±2 °C

Измерение температурного профиля: Если устройство не встроено, следует использовать внешний температурный профилометр

Максимальная температура нагрева: обычно 300-350 °C; для припоя, не содержащего свинца, или металлических подложек выберите температуру ≥350 °C

Количество и длина зон нагрева: Чем больше зон, тем больше длина зоны нагрева, что облегчает настройку температурного профиля и управление им

Ширина конвейера: Определяется максимальным размером печатной платы