遠赤外再流溶接
80年代に使用された遠赤外再流溶接は加熱が速く、省エネで、運行が安定している特徴があるが、プリント基板及び各種部品は材質、色によって放射熱吸収率に大きな違いがあるため、回路上の各種部品及び異なる部位の温度ムラ、すなわち局所温度差をもたらした。例えば集積回路の黒色プラスチックパッケージ上では放射吸収率が高いために過熱し、その溶接部である銀白色リード上では逆に温度が低いために仮溶接が発生する。また、プリント基板上の熱放射が遮断される部位、例えば、大(高)部品の陰影部の溶接ピンや小部品は、加熱不足により溶接不良になる。
1.2全熱風再流溶接
全熱風再流溶接は対流噴射ノズルまたは耐熱ファンによって気流を循環させ、被溶接物の加熱を実現する溶接方法である。この種の設備は90年代に台頭し始めた。この加熱方式を採用したため、プリント基板と部品の温度は所定の加熱温度領域のガス温度に近く、赤外再流溶接の温度差と遮蔽効果を完全に克服したため、現在の応用は比較的に広い。全熱風再流溶接設備において、循環ガスの対流速度は極めて重要である。プリント基板の任意の領域に循環ガスが作用することを確実にするためには、ガス流は十分に速い速度でなければならない。これにより、プリント基板の振れや部品の変位がある程度起こりやすい。また、この加熱方式を採用すると、熱交換方式については効率が悪く、消費電力が多い。
1.3赤外熱風再流溶接
このようなリフロー炉は、IR炉に熱風を加えて炉内温度をより均一にするための現在の理想的な加熱方式である。このような設備は赤外線透過力の強い特徴を十分に利用して、熱効率が高くて、節電して、同時に効果的に赤外線再流溶接の温度差と遮蔽効果を克服して、そして熱風再流溶接がガス流速に対する要求が速すぎてもたらした影響を補って、そのためこのようなIR+Hotの再流溶接目の前に国際的に最も普遍的に使用されている。
組立密度の向上、ファインピッチ組立技術の出現に伴い、窒素ガス保護の再流動溶接炉も出現した。窒素ガス保護条件下で溶接を行うと酸化を防止でき、溶接湿潤力を高め、湿潤速度を速め、正貼りしていない部品に対する矯正力が大きく、溶接ビーズが減少し、洗浄フリープロセスにより適している。
2温度曲線の確立
温度曲線とは、SMAがリフロー炉を通過する際にSMA上のある一点の温度が時間とともに変化する曲線を指す。温度曲線は、エレメントのリフロー溶接全体における温度変化を分析するための直感的な方法を提供します。これは、超温度による素子の損傷を回避し、溶接品質を保証するために、より良好な溶接性を得るために非常に有用である。
以下に、予熱セグメントから簡単な分析を行う。
2.1予熱セグメント
この領域の目的は室温のPCBをできるだけ早く加熱して、第2の特定の目標を達成することであるが、昇温速度は適切な範囲内に制御しなければならず、速すぎると熱衝撃が発生し、回路基板と素子が損傷する可能性がある、遅すぎると、溶媒の揮発が不十分になり、溶接品質に影響を与える。加熱速度が速いため、温域の後段SMA内での温度差が大きい。熱衝撃による素子の損傷を防止するために、より大きな速度は4℃/sとすることが一般的に規定されている。しかし、通常、上昇速度は1〜3℃/sに設定される。典型的な昇温速度は2℃/sである。
2.2保温セグメント
保温セクションとは、120℃〜150℃から半田ペーストの融点まで温度が上昇する領域を指す。その主な目的はSMA内の各素子の温度を安定させ、できるだけ温度差を減らすことである。この領域には、より大きな要素の温度がより小さな要素に追いつくのに十分な時間が与えられ、半田ペースト中のフラックスが十分に揮発することが保証される。保温段が終わるまで、パッド、半田ボール及び素子ピン上の酸化物が除去され、回路基板全体の温度が平衡に達する。SMA上のすべての要素は、このセクションの終了時に同じ温度を持つべきであることに注意してください。そうしないと、還流セクションに入ると、各部の温度ムラによって様々な不良溶接現象が発生します。
2.3還流セグメント
この領域ではヒータの温度がより高く設定され、アセンブリの温度がピーク温度に急速に上昇します。還流段での溶接ピーク温度は使用する溶接ペーストによって異なり、一般的には溶接ペーストの溶点温度に20〜40℃を加えることが推奨されている。融点183℃の63 Sn/37 Pb半田ペーストと融点179℃のSn 62/Pb 36/Ag 2半田ペーストについては、ピーク温度は一般的に210 ~ 230℃であり、再流時間はSMAに悪影響を与えないように長くしないでください。理想的な温度曲線は、はんだの融点を超える「ゾーン」によって覆われる面積が最小である
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