現(xiàn)在人們越來越重視環(huán)保節(jié)能健康,電子無鉛化成為發(fā)展趨勢。在無鉛回流焊接工藝中回流爐設(shè)備對生產(chǎn)高質(zhì)量無鉛產(chǎn)品有著重要的影響,本文就討論影響PCB板回流爐設(shè)備的因素,以及解決措施,以保證良好的無鉛產(chǎn)品生產(chǎn)能力。
由于焊膏規(guī)范更嚴(yán)格的限制以及關(guān)系到在更高的過程溫度下器件的損壞,為了利用無鉛焊料,我們必須注意到不同的溫度曲線和設(shè)備的設(shè)置。兩種常見的溫度曲線類型被使用在回流焊接工藝中,并且很具代表性地被稱為浸潤(the soak profile)和“帳篷”型(the tent profile)溫度曲線(圖1)。浸潤溫度曲線是這樣一種工藝,它使得裝配組件在正好低于焊料液化點(diǎn)以下的溫度上停留一段時(shí)間,以獲得一個(gè)一致的組件溫度。“帳篷”型溫度曲線是一個(gè)連續(xù)的溫度斜坡,從組件進(jìn)入回流爐開始直到達(dá)到期望的峰值溫度。
考慮到使用的焊膏類型以及組件的結(jié)構(gòu),實(shí)際的溫度曲線會有差別?;诤父嗟幕瘜W(xué)成分,焊膏制造商會給出達(dá)到最佳性能的最合適溫度曲線的建議。
設(shè)備的考慮
熱傳導(dǎo)
有一種假設(shè),對無鉛而言高溫回流爐是必須的,但實(shí)際情況并不總是如此。更重要的是設(shè)備將能量傳導(dǎo)到組件上的效率。
一些回流系統(tǒng)通過將產(chǎn)品“包裹”在均勻混合的加熱氣體中的方法,來增強(qiáng)熱傳導(dǎo)的能力。一個(gè)帶加熱的進(jìn)風(fēng)口設(shè)計(jì)可允許對三個(gè)獨(dú)立進(jìn)風(fēng)區(qū)域的氣體加熱和混合。中央進(jìn)風(fēng)口采用了帶鰭狀物的柱型加熱單元,將熱量由加熱器傳遞到氣體中。這種方法可以減少加熱器的瓦特?cái)?shù),也就是減少了能量的消耗。這種加熱設(shè)計(jì)相對傳統(tǒng)的回流解決方案,最大可減少50%的能源消耗。
被加熱后的氣體,通過送風(fēng)單元進(jìn)行混合,并且在壓力板后面產(chǎn)生一個(gè)適度的負(fù)壓。這一適度的壓力可以產(chǎn)生一個(gè)均勻覆蓋的同心圓氣流,這一氣流能達(dá)到將熱量傳遞到產(chǎn)品所要求的工藝平面上。這一設(shè)計(jì)的另一好處就是能做到溫區(qū)和溫區(qū)之間的隔離,從而能更好地控制被加工產(chǎn)品的溫度曲線。
冷卻產(chǎn)品在回流焊中和加熱一樣重要。過長的液態(tài)時(shí)間和極端的峰值溫度會引起產(chǎn)品和元器件的損壞。因此,系統(tǒng)必須被設(shè)計(jì)成帶有可程序設(shè)定控制的冷卻參數(shù)。
在使用氮?dú)庀到y(tǒng)的情況下,要將氣體冷卻以將熱量從產(chǎn)品上去除,一個(gè)冷卻媒介,比如水,就是一個(gè)的好選擇。這種采用水冷卻系統(tǒng),在設(shè)計(jì)中也應(yīng)該很容易實(shí)現(xiàn)。舉個(gè)例子,里面有冷卻水通過被垂直安裝的熱交換器,使得助焊劑的殘留物可以通過重力自然地排入助焊劑收集罐中。冷卻水的連接是通過無需工具即可實(shí)現(xiàn)拆裝的連接點(diǎn)(快速接頭)來獲得的。