回流爐是一種主要用于將表面貼裝電子元件回流焊接到印刷電路板(PCB)的機(jī)器。
在商業(yè)性的大批量使用中,回流焊爐的形式是一條長長的隧道,里面有一條傳送帶,PCB沿著傳送帶行走。對于原型設(shè)計(jì)或業(yè)余愛好者來說,可以將PCB放在一個(gè)帶門的小烤箱里。
回流焊熱曲線的例子。
商用傳送帶式回流焊爐包含多個(gè)單獨(dú)的加熱區(qū),可單獨(dú)控制溫度。正在加工的PCB以受控的速度通過爐子和每個(gè)區(qū)域。技術(shù)人員調(diào)整傳送帶速度和區(qū)域溫度,以達(dá)到已知的時(shí)間和溫度曲線。使用中的曲線可能會(huì)根據(jù)當(dāng)時(shí)正在加工的PCB的要求而變化。
回流焊爐的類型
紅外線和對流爐
在紅外線回流爐中,熱源通常是傳送帶上方和下方的陶瓷紅外線加熱器,它通過輻射方式將熱量傳遞給PCB。
對流爐在爐膛內(nèi)加熱空氣,利用空氣以對流和傳導(dǎo)的方式將熱量傳給PCB。它們可能有風(fēng)扇輔助,以控制烤箱內(nèi)的氣流。這種利用空氣的間接加熱比通過紅外線輻射直接加熱PCB更準(zhǔn)確地控制溫度,因?yàn)镻CB和元件對紅外線的吸收率不同。
烤箱可結(jié)合使用紅外輻射加熱和對流加熱,因此被稱為 “紅外對流 “烤箱。
一些烤箱被設(shè)計(jì)為在無氧環(huán)境下對PCB進(jìn)行回流。氮?dú)猓∟2)是用于此目的的常見氣體。這樣可以最大限度地減少待焊表面的氧化。氮?dú)饣亓鳡t需要幾分鐘的時(shí)間將爐內(nèi)的氧氣濃度降低到可接受的水平。因此,氮?dú)鉅t通常在任何時(shí)候都有氮?dú)庾⑷?,從而降低了缺陷率?/p>
氣相爐
對PCBs的加熱是由PCBs上冷凝的傳熱液體(如PFPE)的相變所發(fā)出的熱能來實(shí)現(xiàn)的。所用的液體在選擇時(shí)要考慮到所需的沸點(diǎn),以適應(yīng)要回流的焊料合金。
氣相焊接的一些優(yōu)點(diǎn)是:
由于氣相介質(zhì)的高傳熱系數(shù),能源效率高
焊接是無氧的。不需要任何保護(hù)氣體(如氮?dú)猓?br>裝配件無過熱現(xiàn)象。裝配件能達(dá)到的最高溫度受到介質(zhì)沸點(diǎn)的限制。
這也被稱為凝結(jié)焊接。
溫度曲線測試
熱分析是測量電路板上的幾個(gè)點(diǎn),以確定它在焊接過程中的熱偏移。在電子制造業(yè)中,SPC(統(tǒng)計(jì)過程控制)有助于確定過程是否處于控制狀態(tài),根據(jù)焊接技術(shù)和元件要求所定義的回流參數(shù)進(jìn)行測量。