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回流焊工艺

采购无铅回流焊要兼顾性能、成本和维护

发布时间:2015-05-06  新闻来源:

 本文由广晟德提供,广晟德专业生产提供SMT贴装、插装、焊接、组装、老化、测试、机器人(机器臂)、工装夹具等全自动整合生产线。下面来和大起分享下铅回流焊机采购要兼顾性能、成本和维护。

    更新设备要付出昂贵的花费,同时锡--(Sn-Ag-Cu)合金也有望成为种铅焊料。这种变化也改变了传统焊接工艺,因此采购无铅回流焊必须对设备和工艺的新特点有深刻的认识,同时不但要考虑初期投资费用,还应该注重设备的长期成本。另外,无铅回流焊的维护便利性可减少生产时间和降低维护成本,所以在采购时应该重视铅回流焊的维护便利性。

    无铅焊料高熔点使工艺窗口变窄

    260℃为回流焊炉的危险温度,多数元件的测试温度不会超过这点,因此可以将它认为是回流焊工艺的温度上限。要正确地进行回流焊,焊炉的峰值温度要少比合金的熔点高15℃。锡-(Sn-Pb)焊料的共熔温度曲线峰值为225℃,高于熔点42℃,低于危险温度35℃。因此,焊炉温度应设定为230℃到280℃间。所选铅回流焊高额定温度只要达到300℃,就能满足峰值温度要求。

--铜合金的峰值温度为245℃,高于熔点28℃,低于危险温度15℃。这使得工艺窗口几乎减小了50%,因此温度控制要严格。锡--铜合金的峰值温度为245℃,根据无铅工艺的温度曲线,焊炉温度必须设定为约280℃到325℃。多数无铅回流焊设备的大额定温度为350℃,也符合采购需要。

 

图为:广晟德中型8温区上下热风回流焊

    加热时间对回流焊的影响也大,它是由加热器的总长度所决定的。产品加热时间长,其温度越高。对于大件的产品,如果将传送带的速度降低10%15%会获得较好的铅回流焊温度曲线,但降低生产率会降低。即使额定温度为325(300)的焊炉也可以不经过任何改动而用于铅回流焊,视产品的体积大小而定。如果产品体积大同时散热器面积大,则需要速度较慢、炉腔较长及额定温度高达350℃的焊炉。

    控制对流需要闭环式静压控制

对流是热传导过程的相当重要的因素,而静压是衡量回流焊炉对流情况的标准。静压的产生与焊炉加热舱的热传导量直接关系。通过用块大尺寸四方扁平封装(QFP)、塑料引脚芯片载体(PLCC)和小尺寸的小引脚IC(SOIC)15英寸×11英寸×1/16的电路板进行测试。快乐时时彩在不同尺寸的元件中装了四个热电偶,用来检测静压是如何影响不同尺寸元件的峰值温度的。当静压减小时,这块带有各种元件的测试板的峰值温度变化了大约7℃。对静压加以闭环式控制可将对流设置为希望值。此外,使用静压控制器后,论焊炉是以50Hz还是60Hz的交流电工作,其静压均相同。

    热性能对铅回流焊关重要

    回流焊炉的对流情况与其喷嘴结构、气压和所用气体有关。对流较强时则要求焊炉温度较低,以便热传导均匀。因此选择热性能好的铅回流焊炉十分重要。

    典型的循环对流有三个基本步骤,即吸气、加压和传送。在任步骤置入加热器均可进行加热。在不同的步骤加热,焊炉相应部位的加热特征也不同。吸气步骤加热,气体密度相对较低,加热会比较缓慢。在加压过程中加热,气体的密度较高,与气体分子的碰撞加剧,加热速度快。在传送步骤加热需要板状加热器,要求气流必须十分缓慢,这样才能均匀的加热。但由于加热器面积较大,在需要突然升温时加热系统会反应较慢。

    相比初期成本,长期拥有成本更重要

拥有成本可从多个方面来考虑。不过,快乐时时彩应该关注设备的长期收益,而不是折旧成本。相比下,长期拥有成本更重要,它决定了相关的运转费用及维护成本。拥有成本主要包括三个方面:加热效率及热损耗、维护成本和资源损耗。产生热损耗是自然的,损耗量的多少与焊炉的缘质量和设计用途用关。缘好的铅回流焊炉有助于保持热量并减少焊炉的工作量。热传导效率较高,加热器只需要少量工作便可提供所需热量。缘质量好的焊炉还可减少辐射到环境中的热量并降低相关成本,因为如果环境温度上升,为了散热就会导致空调的耗电量增加。

 

图为:广晟德中型6温区上下热风回流焊

    焊炉维护是拥有成本的另个部分。频繁维护增加了劳动成本,也占用生产时间。回流焊工艺的唯副产品是焊炉内会堆积焊料,需要经常清洁。

    第三项成本是资源损耗,包括用电量和用氮量。用电量的多少由加热效率而定。对于某件产品而言,将其冷却与加热所需的电力样。氮是种保护气体,可防止金属在回流焊过程中过度氧化。此外,氮气的热传导性比空气更佳。使用氮气可获得更大的工艺窗口,同时保持佳的可焊性,因此,快乐时时彩希望焊炉能够以细小的精度控制氧气不出现波动。选择可控制焊炉中的废气、优化或缩小炉腔大小、扩展炉腔入口及在可接受的氧浓度下焊接产品的回流焊设备,可以减少焊炉的氮气使用量。

    设备可维护性也是采购的关注点

    在回流焊的高温下,约有50%或更多的焊料会汽化进入炉体。由于焊炉的生产率较高,因此如果它的设计不利于清洁,维护十分麻烦。

    无铅工艺所需的温度增高,堆积的焊料也会更多,需要加以控制或简化维护。    因此,选择焊炉设计得易于更换维护的设备十分重要。如果能够方便地用干净部件替换污染部件,就可以尽可能短得占用生产时间。


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