Trong nhiều năm, các ứng dụng PCB quy mô lớn đã phải đối mặt với những thách thức lớn do công nghệ hàn. Nhà thiết kế PCB vàcác nhà sản xuất pcbliên quan đến nhiệt độ cao của hàn PCB. nhiệt độ này có thể làm hỏng cấu trúc của bảng mạch hay các thành phần khác nhau.
Trong hướng dẫn toàn diện này, chúng tôi sẽ cho bạn biết tất cả những gì bạn cần biết về luồng khí.
nội dung
1. Quá trình quay trở lại là gì?
tại sao lại sử dụng luồng hơi nước?
nguyên tắc hoạt động của luồng hơi nước
thành phần của sự hồi phục
5. luồng ngược và luồng ngược
ưu điểm và nhược điểm của sự hồi phục
thành phần của sự hồi phục
kết luận:
1. Quá trình quay trở lại là gì?
Phục hồi hơi nước là một công nghệ hàn PCB tiên tiến, sử dụng chất lỏng trơ có điểm sôi cao. trong những năm gần đây, công nghệ này đã được phổ biến rộng rãi trong các nhà sản xuất lắp ráp pcb quy mô lớn.
Để hàn các linh kiện điện tử vào một PCB, các nhà sản xuất thường cần nhiệt độ cao. Đây là một quá trình phức tạp và nó trở nên khó khăn hơn khi các linh kiện điện tử ngày càng nhỏ hơn.
Hướng khởi lần này đảm bảo rằng các bộ phận PCB và các bộ phận của chúng không phải đối mặt với nhiệt độ cao hơn nếu cần thiết. Do vậy, các bộ phận không bị quá nóng. công nghệ hàn này mang lại hiệu ứng ẩm ướt lý tưởng cho các chi tiết. ngoài ra, toàn bộ quá trình hàn được thực hiện trong không khí trơ trẽn. Cuối cùng, các thợ lắp ráp PCB đạt được kết quả hàn PCB cao nhất có thể.
máy hàn tự động là tiêu chuẩn của luồng khí.
tại sao lại sử dụng luồng hơi nước?
khớp hàn sẽ nhanh chóng thay thế các công nghệ hàn khác trên thị trường. có rất nhiều lý do cho sự phát triển này. trong phần này, chúng ta sẽ xem xét hai trong số đó.
2.1 vấn đề hàn
Hầu hết các nhà sản xuất hiện naykhông chìcăn cứ. các cơ sở này yêu cầu các nhà sản xuất sử dụng nhiệt độ cao hơn để làm nóng chảy một cách hiệu quả. do vậy, các ô điện tử có nguy cơ hư hỏng do quá nhiệt.
công nghệ luyện luyện luyện hơi nhiều để giúp giải quyết vấn đề này bằng cách loại bỏ sự biến độ, địa hình và bố trí bảng mạch.
2. 2 bộ phận bảng mạch điện tử
Các mạch PCB đòi hỏi các bộ phận có chất lượng khác nhau, làm cho quá trình hàn phức tạp hơn. vì lượng nhiệt mà các thành phần này lưu trữ rất khác nhau. Kết quả là nhiệt độ được phân bố không đồng đềudẫn đếncủa bảng mạch in. để giảm thiểu các vấn đề này, các nhà kết hợp và thiết kế được sử dụng để nhận lại luồng hơi.
bởi việc lưu trữ các vấn đề do các bộ phận pcb khác nhau gây ra.
nguyên tắc hoạt động của luồng hơi nước
để hiểu cách hoạt động của luồng hơi, chúng ta cần phải hiểu ba khía cạnh khác nhau:
điều chỉnh nhiệt
Chỉnh ngang
tạo nên khoảng trống
điều chỉnh nhiệt
Điều chỉnh sự nhiệt liên quan đến việc các kỹ sư PCB điều chỉnh độ chuyển sắc nhiệt độ trong thiết bị luồng nhiệt. họ làm điều đó bằng cách điều chỉnh sức mạnh của các thành phần làm nóng. càng nhiều năng lượng đi vào lò sưởi, bạn càng có nhiều hơi nước. Điều đó có nghĩa là nhiều nhiệt hơn được truyền đicác bộ phận bảng mạch inmặc dù điểm sôi của chất lỏng không thay đổi.
Như chúng tôi đã đề cập trước đó, sự hồi phục không khí diễn ra trong môi trường hoàn toàn không có oxy. không khí này làm giảm khả năng hình thành oxy. nó cũng có thể cải thiện độ ẩm.
thông thường, sự xuất hiện và sự tồn tại của hơi nước có một chút chậm trễ. do đó, không có đường cong nhiệt độ phức tạp nào được tạo ra. để giải quyết thách thức này, các nhà sản xuất đã phát triển các máy hơi mềm (svp).
Chỉnh ngang
một trong những lợi thế lớn nhất của máy SVP là cho phép bạn điều khiển độ dốc nhiệt độ ngay lập tức. Trong quá trình SVP, nhiệt độ của PCB tăng lên khi nó đi sâu vào lớp hơi nước.
Để thực hiện việc làm nóng tốt nhất của một bảng PCB, hãy giữ nó ở một độ sâu cụ thể. lưu ý rằng khi bạn tăng tâm, bộ giấy sẽ di chuyển tới nhiệt độ pha lỏng. các nhà lắp ráp và nhà thiết kế có thể tạo ra bất kỳ đường cong nhiệt nào họ muốn. họ làm điều này bằng cách tự động chọn trước và kiểm soát thời gian hàn.
Sau khi hàn xong, máy SVP sẽ di chuyển bảng mạch từ sâu bên trong lớp hơi nước lên đến ranh giới hơi nước. ở đây, bảng mạch giảm nhiệt độ. sau đó bạn có thể lấy bảng mạch ra khỏi hơi nước và để nó nguội đi.
thông thường, quá trình svp không cần bất cứ cơ chế bổ sung nào để chặn quá nhiệt. điều này là do chất độ sôi của dung lượng hạn chế nhiệt độ cao nhất của một pcb.
tạo nên khoảng trống
sự hồi phục không thể tránh khỏi tạo ra một lỗ hổng. các khoảng trống có thể làm hỏng hoặc làm giảm khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện của các điểm hàn.
vậy các kỹ sư làm thế nào để giảm thiểu sự rỗng? một phương pháp hiệu quả là loại bỏ những khoảng trống này qua một chương trình điều khiển chân không. Khi bạn giảm áp suất, độ sôi của chất lỏng giảm xuống, và ngược lại. sử dụng chân không, bạn có thể kéo dài khoảng 30 giây trên đường lỏng, giảm các khoảng trống hiện có và ngăn chặn việc hình thành các khoảng trống mới. tất nhiên, khi hàn là chất lỏng, bạn nên giảm khoảng trống.
bôi lên tấm pcb trước khi quá trình phản hồi không khí
thành phần của sự hồi phục
quá trình bơm hơi nước phụ thuộc vào ba phòng. những phòng này tạo ra điều kiện cần thiết cho việc hàn thành công. chúng ta sẽ thảo luận chi tiết hơn về ba tầng này.
4. 1 lớp chất lỏng cơ bản
lớp chất lỏng cơ bản là chất hóa học cung cấp hơi nước cần thiết để hàn. nếu không có khói, hàn sẽ không xảy ra. khi lựa chọn dung dịch cơ bản lý tưởng, nhà thiết kế và nhà lắp ráp sẽ xem xét một số yếu tố, bao gồm:
nhiệt độ sôi của chất lỏng
tác động của chất lỏng lên môi trường
độ ăn mòn của hơi nước là bao nhiêu
hãy nhớ rằng bạn sẽ ngâm tấm pcb ở nhiệt độ của chất lỏng sôi. đó là lý do tại sao bạn cần xác định một giá trị trước độ sôi của dung lượng cơ sở. tất nhiên, bạn vẫn có thể điều khiển áp suất trong phòng hơi nước hoặc chọn để làm việc với áp suất không khí xung quanh.
Chắc chắn rằng bạn sử dụng đúng các thành phần hóa học để tránh làm hư hỏng thành phần quá nhiệt. bạn cũng cần đảm bảo rằng nhiệt độ không quá thấp để làm nóng chảy.
cũng quan trọng như vậy, hơi nước tạo ra không phản ứng. vì vậy, không có oxy hóa sẽ dẫn đến các khớp bị hỏng.
4. 2 tầng hơi nước
Mặc dù mục đích duy nhất của chất lỏng cơ bản là cung cấp hơi nước cần thiết, nhưng tác dụng thực sự xảy ra trong lớp hơi nước. bởi vì nó cần được tạo ra trong một dung lượng sôi, nó luôn luôn luôn được duy trì. nó hoạt động giống như hơi nước lỏng. ngay cả khi nhiệt độ của các thành phần nóng thay đổi. tất nhiên, lượng hơi nước có thể tăng do sự dao động nhiệt độ của các thành phần. nhưng nhiệt độ của hơi nước không thay đổi.
Nói chung, chất lỏng sôi hầu như không có thay đổi đáng chú ý, điều này làm cho chúng trở thành một máy điều nhiệt tốt. hơi nước của chất lỏng sôi có mật độ lớn hơn nhiều so với không khí, vì vậy nó dừng lại trên chất lỏng thay vì trốn thoát hoặc trôi nổi khỏi bề mặt của chất lỏng. nước thay thế tất cả các chất khí, tạo ra một lớp sạch, rất thích hợp để hàn.
4.3 Vùng nóng
hiện nay, sự khởi động diễn ra trong hầu hết các ứng dụng hàn. mục tiêu chính là ngăn chặn các sai sót hàn. làm nóng cũng giúp cung cấp các kết nối tốt hơn và mạnh mẽ hơn.
Trong quá trình hồi quy khí, nhiệt độ được tiến hành bằng cách treo bảng mạch trên lớp hơi nước trong một khoảng thời gian nhất định. như vậy, bạn có thể làm nóng toàn bộ các bộ phận hàn và các bộ phận pcb.
các phương pháp làm nóng khác nhau theo máy. một số thiết bị có một giai đoạn hơi nước thứ hai, trong đó hơi nước xuất hiện dưới so với hơi nước ở mức độ chính. Các thiết bị khác phụ thuộc vào nhiệt độ hồng ngoại hoặc nhiệt độ không khí ở trên nền hơi để sửa động các thành phần, chuẩn bị hàn.
5. luồng ngược và luồng ngược
với sự phát triển liên tục của công nghệ, công nghệ hàn ngược cũng đang tiếp tục phát triển. sự thay đổi trong công nghệ hàn là kết quả của nhu cầu ngày càng tăng về độ chính xác cao hơn. các dung sai trở nên nghiêm ngặt hơn. Điều này có nghĩa là các nhà lắp ráp và các nhà thiết kế phải làm mọi thứ có thể để tránh các lỗi và hư hỏng tốn kém.
trong những năm gần đây, hai công nghệ hàn hàng đầu đã trở nên phổ biến hơn giữa các nhà sản xuất. đây là những công nghệ hàn mạch và luồng hơi nước. Phần này so sánh hai kỹ thuật này để bạn có thể dễ dàng quyết định phương pháp nào phù hợp nhất với bạn.
phương pháp lò xo
cái nàyphương pháp lưu thông thườngcó 4 giai đoạn chính:
giai đoạn khởi động
giai đoạn ngâm nóng
giai đoạn hồi quy
giai đoạn làm mát
Mỗi giai đoạn tạo thành một khu vực bên trong lò nước, và bảng PCB đi qua mỗi vị trí trên băng chuyển. lò nướng có các khu vực tái chế khác nhau cho phép bạn kiểm soát quá trình tốt hơn.
Vì quy trình lò xo là một phần của toàn bộ quá trình lắp ráp, bạn có thể đạt được năng suất cao hơn bằng cách tích hợp và tự động hóa nó với hệ thống SMT. băng chuyển tải mà bạn sử dụng rất quan trọng để điều khiển bộ phận từ một bước tới bước tiếp theo trong hệ thống. bạn có thể tối ưu hóa toàn bộ quá trình quay lại bằng cách điều chỉnh tốc độ của băng chuyển. điều đó có nghĩa là bạn không cần phải kiểm soát nhiệt độ của các khu vực khác nhau.
Một trong những thách thức mà các nhà lắp ráp PCB có thể gặp phải trong việc hàn lại lò xo là không đủ ẩm cho tấm PCB. đặc biệt là khi có các thành phần dày đặc trên bảng mạch.
lò phản hồi không khí
phương pháp hơi nước
bất kể loại kem hàn nào bạn sử dụng, cuối cùng bạn cũng cần phải cấu hình quy trình và hàn. để giảm thiểu đi tiểu và đảm bảo độ ẩm. đó là lý do tại sao bạn cần đánh giá quy trình toàn bộ, thay vì nhìn vào từng thành phần một cách riêng lẻ.
nói chung, quy trình hồi phục khí cần đầu tư nhiều hơn các giải pháp khác. các giải pháp này bao gồm các quy trình cuộn trở lại. khoản đầu tư này bao gồm chi phí ban đầu của bạn cho hệ thống và các chất lỏng cần đầu tư trong quá trình vận hành.
Trong..Phục hồi hơi nướcbạn sử dụng chất lỏng fluorine hoặc vàng. sự ổn định nhiệt của chất lỏng làm cho nó phù hợp với PCB. các chất lỏng này cũng có phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng hơn, điều này rất có lợi cho quá trình hồi quy khí.
quá trình quay trở lại của công nghệ hơi nước bao gồm việc làm nóng và mạ vàng. để cung cấp nhiệt độ cần thiết để ướtbảng mạch điện tửvâng. quy trình này đặc biệt phù hợp với các bộ phim có kích thước rộng hơn. đó là vì nhiệt độ dao động rất nhỏ giữa các thành phần có khối lượng nhiệt khác nhau.
nhiệt hồng ngoại
Ngoài các phương pháp hàn ngược lại và hàn ngược lại, còn có một công nghệ hàn ngược thứ ba: nhiệt hồng ngoại. các nhà sản xuất thường sử dụng các vật liệu hàn quang đỏ cho các mặt sàn có các cấu phần trên bề mặt. quy trình này bao gồm việc vận chuyển vật liệu cơ bản qua một máy có chứa một loạt các thành phần làm nóng. các cấu phần này thường được đặt trên và dưới một nền mà di chuyển qua phòng sửa chữa.
hàn hồng ngoại rất phổ biến trong các nhà lắp ráp và thiết kế pcb. đó là vì nó hoàn hảo và thân thiện với môi trường. hàn hồng ngoại cũng không tiếp xúc, rất dễ dàng để kiểm soát sức nóng.
lò hàn hồng ngoại
ưu điểm và nhược điểm của sự hồi phục
do nhiều lợi ích của nó, công nghệ hồi quy khí có rất nhiều người ủng hộCác thợ lắp ráp PCBvà các nhà thiết kế. nhưng công nghệ này cũng có những nhược điểm. hãy xem xét một số ưu điểm và nhược điểm của luồng hơi và làm thế nào để biết nó có phải là một giải pháp lý tưởng cho nhu cầu của bạn hay không.
các bộ phận bộ phận bộ phận sau khi cuộc xử lý trở lại
6. 1 lợi thế của luồng khí
điều khiển nhiệt độ tuyệt vời
một trong những lợi thế lớn nhất của việc sử dụng công nghệ luồng gió là nó cung cấp điều khiển nhiệt độ tuyệt vời. dưới áp suất khí quyển, nhiệt độ của hơi nước tương đương với nhiệt độ của chất lỏng sôi. Điều đó có nghĩa là nhiệt độ dao động rất nhỏ. nó khác với các quy trình quay ngược khác như lò nung và nhiệt hồng ngoại. Nếu bạn tăng nhiệt độ, tốc độ tạo ra hơi nước tăng lên, nhưng thời tiết không thay đổi.
và làm nóng đều đặn
một lợi thế lớn khác của công nghệ này là làm nóng đều đặn. Các yếu tố như kích thước, hình dạng, màu sắc, hoặc hình học của bộ phận PCB không ảnh hưởng tới quy trình luồng trở. mỗi phần của mỗi nguyên tố đều bị phơi nhiễm ở cùng một nhiệt độ. nó làm cho quá trình hồi phục khí rất phù hợp với việc hàn nhiều lớp và các tấm lớn. VPR cũng là sự lựa chọn hoàn hảo cho các kích cỡ bảng mạch và mạch điện mật độ cao.
Tốc độ truyền nhiệt cao hơn
quá trình bốc hơi cần phải có nhiệt độ thấp hơn để đảm bảo rằng kết nối lý tưởng. Hầu hết các phương pháp hàn trở lại yêu cầu nhiệt độ cao tới 35° C để đạt được một kết hợp hoàn hảo. Nhưng VPR chỉ cần 5 đến 10 độ C so với điểm nóng chảy của kem để làm việc tương tự. đó là vì tốc độ truyền nhiệt cao hơn trong quá trình vpr.
độ ẩm tuyệt vời
công nghệ hồi quy khí cũng cung cấp một môi trường hoàn toàn không có oxy. Do vậy, bạn có thể đạt được tính độ ẩm cao mà không cần thêm chi phí. so với các công nghệ hàn truyền thống, tiêu thụ năng lượng thấp hơn nhiều.
Bởi vì vật liệu cách nhiệt của VPR, rất ít nhiệt được giải phóng vào môi trường xung quanh, có nghĩa là bạn không cần thêm điều hòa không khí.
Tiết kiệm không gian
lò hơi nước cũng nhỏ hơn lò xo. nếu tiết kiệm không gian là một trong những mối quan tâm của bạn, đó là một lợi thế lớn.
và thân thiện với môi trường
công nghệ này cũng là một trong những công nghệ sạch và an toàn nhất. ban đầu, nhiều máy hàn cũ sử dụng freon, freon có tính bay hơi. máy vpr hiện nay không cần các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. chất lỏng là vô hại, không độc hại, không ăn mòn, không cháy và không bị ô nhiễm. những chất lỏng này thường bị bốc hơi hoàn toàn ra khỏi bảng mạch, không để lại bất kỳ chất thải nào. điều này làm cho vpr trở thành một trong những công nghệ tái chế thân thiện với môi trường.
6. 2 nhược điểm của luồng khí
nhược điểm chính của quá trình hồi phục hơi nước là nó đòi hỏi nhiều thao tác nhân tạo hơn một số quá trình thay thế khác. Do vậy, quy trình VPR phù hợp hơn cho việc sản xuất hàng loạt, có thể ảnh hưởng đến khả năng sản xuất tiềm năng.
tất nhiên, cũng có các hệ thống pha không khí phù hợp với sản xuất hàng loạt, nhưng chi phí của chúng thường cao hơn so với hầu hết các lò xo. một nhược điểm khác của công nghệ luân hồi là nó mất nhiều thời gian hơn các giải pháp khác.
6. 3 chọn công nghệ phù hợp với nhu cầu của bạn
vậy, chúng ta nên chọn phương pháp nào để quay trở lại? phụ thuộc vào nhiều yếu tố. bao gồm:
thiết kế
thiết kế cụ thể của các bộ phận và nội dung của các bộ phận pcb sẽ quyết định phương pháp cuối cùng nào được sử dụng. Ví dụ, nếu bạn có một bảng với các đặc điểm dày, phương pháp luồng trở lại phù hợp hơn do không khí trung thức.
cuộn
như chúng tôi đã chỉ ra, một số giải pháp vpr chỉ phù hợp với quy trình hồi quy hàng loạt. Thiết kế lò xo cho phép nó tự động hóa dây chuyền sản xuất SMT, cung cấp thông lượng cao hơn một cách liền mạch.
đáng chú ý, một số hệ thống vpr được thiết kế để cho phép tự động hóa cao hơn. Chất lượng này cho phép chúng có khả năng sản xuất cao hơn và rất phù hợp cho các ứng dụng quy mô lớn. xin lưu ý rằng công nghệ này có thể đòi hỏi đầu tư rất lớn.
phạm vi
phạm vi sản xuất của bạn là bao nhiêu? đôi khi bạn có ý định tạo ra nhiều bảng khác nhau. nếu bạn sử dụng phương pháp lò xo, hãy biết rằng bạn cần phải cho phép các khu vực khác nhau đặt lại thời gian. thay vào đó, nó sẽ ảnh hưởng đến thời gian.
ứng dụng
bạn có kế hoạch sử dụng bảng mạch in để làm gì? Nếu PCB được sử dụng cho các ứng dụng nhạy cảm cao, hãy sử dụng VPR. Trong các ứng dụng như y tế, hàng không vũ trụ hay thiết bị y tế, bạn muốn chọn một quy trình luồng trở mà đảm bảo kết quả tốt nhất. trong phương pháp luân hồi không khí, tính nhất quán cao hơn và khả năng quá nóng của các thành phần ít hơn.
quy trình hàn và lắp ráp các linh kiện chip trên bảng pcb
thành phần của sự hồi phục
Bạn đã biết rằng công nghệ VPR phụ thuộc vào ba lớp khác nhau, cung cấp điều kiện lý tưởng cho việc hàn hàng đầu. ba lớp này là lớp chất lỏng cơ bản, lớp hơi nước và khu vực khởi động.
có một chất hóa học trong lớp chất lỏng cơ bản, sau khi đun nóng, có thể cung cấp hơi nước cần thiết để hàn. để có được kết quả thỏa mãn, tốt nhất là chọn chất lượng hợp lý. chúng tôi đã tổng quan một số thuộc tính.
lớp hơi nước xử lý quá trình hàn thực tế. điều tuyệt vời về lớp hơi nước là không có sự dao động nhiệt độ. có nghĩa là bạn không cần phải lo lắng về việc quá nóng các bộ phận.
làm nóng lớp giúp tránh những khiếm khuyết hàn. khi bạn di chuyển một pcb trực tiếp lên trên một bộ hơi, việc làm nóng thực sự sẽ xảy ra. hãy nhớ rằng, tùy thuộc vào máy bạn sử dụng, có nhiều kỹ thuật làm nóng.
dòng chảy ngược tạo ra kết quả hàn chất lượng cao
kết luận:
Trong một thế giới đòi hỏi chất lượng hàng đầu, công nghệ phản hồi không khí đã được chứng minh là mang tính cách mạng. công nghệ này là một sự thay thế khả thi cho các công nghệ hàn phổ biến khác.
đặc biệt, việc giới thiệu chất lỏng pfc đã làm cho quá trình vpr trở nên hiệu quả. Có rất nhiều lợi ích cho các nhà thiết kế PCB và người lắp ráp PCB khi chọn một giải pháp luồng bộ hơi. Những điều này bao gồm khả năng làm ẩm tốt hơn của vật liệu hàn, nhiệt độ cao hơn và môi trường không có oxy. cuối cùng, vpr đã đạt được hiệu ứng hàn chất lượng cao.
nếu bạn đang tìm kiếm dịch vụ phục hồi trên thị trường, hợp tác với những người hàng đầu trong ngành là một ý tưởng tốt. chúng tôi có một đội ngũ rất giỏiCác kỹ sư PCB có thể cung cấp dịch vụ đáng tin cậytrong thời gian thuận tiện nhất của bạn. Hãy liên hệ với chúng tôi ngay bây giờ.