การแนะนำ
นีโอเดน IN6มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสายการผลิต SMT ขนาดเล็ก ห้องปฏิบัติการ R&D และการพัฒนาต้นแบบเนื่องจากมีขนาดกะทัดรัดและการออกแบบการพาอากาศร้อน-เต็มรูปแบบ อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก IN6 มีตัวเครื่องที่ค่อนข้างกะทัดรัด ความยาวโซนทางกายภาพและความจุความร้อนจึงแตกต่างโดยพื้นฐานจากเตาอบประเภทโซ่อุตสาหกรรมขนาดใหญ่- การกำหนดวิธีการปรับเทียบโปรไฟล์อุณหภูมิที่สอดคล้องกับมาตรฐาน IPC สำหรับกระบวนการที่มีสารตะกั่วหรือสารตะกั่ว-ปลอดสารตะกั่ว (เช่น SAC305) บนอุปกรณ์ 6- โซนนี้ (ซึ่งทางกายภาพประกอบด้วยโซนทำความร้อนแบบสองด้าน- จำนวน 3 ชุด) เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการบรรลุผลการบัดกรีระดับบอร์ด
บทความนี้จะวิเคราะห์สถาปัตยกรรมการทำความร้อนของ IN6 จากมุมมองของวิศวกรกระบวนการ SMT และให้คำแนะนำที่เป็นประโยชน์สำหรับการสอบเทียบเส้นโค้งและการแก้ไขข้อบกพร่องตามการผลิตจริง
สถาปัตยกรรมโซนอุณหภูมิ NeoDen IN6 และหลักการกำหนดค่า
1. ข้อดีของ 6 โซนอุณหภูมิอิสระ
NeoDen IN6 มีโซนทำความร้อน 6 โซน เมื่อเปรียบเทียบกับเตาอบแบบไหลกลับขนาดเล็ก-แบบดั้งเดิม โซนอุณหภูมิหลายโซนช่วยให้สามารถควบคุมอัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและเวลาพักได้แม่นยำยิ่งขึ้น
- เทคโนโลยีการพาอากาศร้อนเต็มรูปแบบ:ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความร้อนที่สม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิว PCB ได้อย่างมีประสิทธิภาพในการป้องกัน "เอฟเฟกต์เงา" (ที่ส่วนประกอบขนาดใหญ่ปิดกั้นชิ้นส่วนขนาดเล็ก ป้องกันการแทรกซึมของการบัดกรีที่เหมาะสม) ที่มักเกี่ยวข้องกับการทำความร้อนแบบอินฟราเรด
- การควบคุมอิสระ:สามารถปรับอุณหภูมิเป้าหมายสำหรับแต่ละโซนได้อย่างละเอียด-ตามความซับซ้อนของ PCB
2. ตัวแปรสำคัญที่ส่งผลต่อโปรไฟล์
ก่อนที่จะคลิก "เรียกใช้" คุณต้องพิจารณาปัจจัยเชิงปฏิบัติสามประการต่อไปนี้:
- คุณสมบัติทางกายภาพของ PCB:บอร์ดเป็นบอร์ดบาง 0.8 มม. หรือบอร์ดหลายชั้นหนา 2.0 มม. หรือไม่ บอร์ดที่หนากว่าต้องใช้เวลาอุ่นนานกว่าในการดูดซับความร้อน
- ความหนาแน่นของส่วนประกอบ:หากบอร์ดมีตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่หรือฝาครอบป้องกัน พวกมันจะทำหน้าที่เป็น "แผ่นระบายความร้อน" และชะลอการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในท้องถิ่น
- ลักษณะการบัดกรี:ไม่ว่าจะใช้ตะกั่วบัดกรีแบบมีตะกั่วแบบดั้งเดิมหรือตะกั่วบัดกรีไร้สารตะกั่ว SAC305 กระแสหลัก- ข้อกำหนดสำหรับของเหลวและอุณหภูมิสูงสุดจะแตกต่างกัน
คู่มือปฏิบัติ: 4 ขั้นตอนสำคัญในการตั้งค่าเส้นโค้งที่สมบูรณ์แบบ
เราได้แปลภาษาทางเทคนิคจากนีโอเดน IN6ผู้ใช้คู่มือให้เป็นชุดของ SOP ที่นำไปปฏิบัติได้
ขั้นตอน A: การปรับเทียบพารามิเตอร์สำหรับโซนอุ่นและโซนแช่
- วัตถุประสงค์:ค่อยๆ เพิ่มอุณหภูมิ PCB เพื่อระเหยตัวทำละลายในฟลักซ์ และกระตุ้นฟลักซ์เพื่อกำจัดชั้นออกซิเดชันออกจากพื้นผิวแผ่น
- การตั้งค่าพารามิเตอร์:ตามคู่มือการใช้งาน NeoDen IN6ควรควบคุมการไล่ระดับอุณหภูมิในเขตทำความร้อนเริ่มต้นระหว่าง 1 องศา /วินาที ถึง 3 องศา /วินาที หากอุณหภูมิสูงขึ้นเร็วเกินไป ตัวทำละลายในฟลักซ์จะเดือดอย่างรุนแรง ทำให้เกิดการกระเซ็นที่ระเบิดได้-ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของ "ลูกบัดกรี"
- ถือเวลา:โดยทั่วไปจะคงอุณหภูมิไว้ระหว่าง 120 องศาถึง 170 องศาเป็นเวลา 60–120 วินาทีเพื่อให้ทั้งบอร์ด (รวมถึงตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าขนาดใหญ่) ไปถึงสมดุลทางความร้อน
ขั้นตอน B: การควบคุมอุณหภูมิสูงสุดในเขตการไหลกลับ
- อุณหภูมิสูงสุด:สำหรับกระบวนการไร้สารตะกั่ว- โดยทั่วไปเป้าหมายจะอยู่ที่ 230 องศา –250 องศา โปรดทราบว่าอุณหภูมิที่แสดงโดย NeoDen IN6 คืออุณหภูมิขององค์ประกอบความร้อน อุณหภูมิ PCB จริงอาจต่ำกว่าเล็กน้อยและต้องมีการชดเชยโดยใช้หัววัดอุณหภูมิ
- เวลาเหนือ Liquidus (TAL):เวลาที่โลหะบัดกรียังคงอยู่ในสถานะหลอมเหลวควรอยู่ระหว่าง 40 ถึง 90 วินาที หากเวลาสั้นเกินไป การเปียกจะไม่ดี ส่งผลให้ข้อต่อบัดกรีหมองคล้ำ หากนานเกินไป ชั้นสารประกอบระหว่างโลหะ (IMC) จะหนาเกินไป ส่งผลให้ข้อต่อโลหะบัดกรีเปราะและแตกหักง่าย
ขั้นตอน C: การควบคุมความเร็วในเขตทำความเย็น
- หลักการ:การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วส่งผลให้เกิดการตกผลึกของเกรนที่ละเอียดยิ่งขึ้นและมีความแข็งแรงมากขึ้นในข้อต่อบัดกรี
- บันทึก:อย่างไรก็ตาม การทำความเย็นจะต้องไม่เร็วเกินไป (โดยทั่วไปแนะนำให้ต่ำกว่า 4 องศา/วินาที) มิฉะนั้น เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ที่แตกต่างกันระหว่างซับสเตรต PCB และตัวเก็บประจุแบบเซรามิก อาจทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็ก-ในตัวเก็บประจุได้
ขั้นตอน D: การวัดและการตรวจสอบ
NeoDen IN6 มีระบบทดสอบโปรไฟล์อุณหภูมิอัจฉริยะ เชื่อมต่อเซ็นเซอร์เทอร์โมคัปเปิลเข้ากับคีย์แพดบนบอร์ดทดสอบ และรันบอร์ดผ่าน IN6 ใช้ซอฟต์แวร์เพื่อตรวจสอบว่าโปรไฟล์ที่วัดได้จริงนั้นอยู่ภายใน "หน้าต่างกระบวนการ" ที่ซัพพลายเออร์ครีมบัดกรีมอบให้หรือไม่
จะแก้ไขข้อบกพร่องในการบัดกรีทั่วไปโดยการปรับส่วนโค้งได้อย่างไร
แม้ว่าจะใช้ NeoDen IN6 ปัญหาก็ยังอาจเกิดขึ้นได้หากปรับเส้นโค้งไม่เหมาะสม ต่อไปนี้เป็นโซลูชันการปรับแต่งที่ใช้งานได้จริง:
| การแสดงข้อบกพร่อง | สาเหตุที่แท้จริง (กระบวนการ-ที่เกี่ยวข้อง) | NeoDen IN6 โซลูชันการปรับแต่งที่ตรงเป้าหมาย- |
| ลูกปัดประสาน | อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเร็วเกินไปในระหว่างขั้นตอนการอุ่นเครื่อง ส่งผลให้ตัวทำละลายระเหยและกระเด็นออกไป | ลดอุณหภูมิที่ตั้งไว้สำหรับโซน 1 และโซน 2 หรือเพิ่มความเร็วสายพานลำเลียงในซอฟต์แวร์เล็กน้อย |
| การฝังศพ | ความจุความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างแผ่นทั้งสองของส่วนประกอบทำให้สารบัดกรีละลายในอัตราที่ต่างกัน ส่งผลให้เกิดความไม่สมดุลของแรงตึงผิว | เพิ่มอุณหภูมิสำหรับโซน 3 และโซน 4 หรือลดความเร็วสายพานลำเลียงลงเพื่อขยาย-ระยะเวลาอุณหภูมิคงที่ในโซนเปียก ซึ่งจะช่วยลดความแตกต่างของอุณหภูมิทั่วทั้งกระดาน |
| การเชื่อม | การพังทลายของสารบัดกรีที่มากเกินไปในระหว่างขั้นตอนการอุ่นเครื่อง/อุณหภูมิความร้อนคงที่ หรือมีความร้อนไม่เพียงพอในโซนการรีโฟลว์ ส่งผลให้เปียกช้า | ตรวจสอบว่าระยะเวลาของโซนอุณหภูมิความร้อนสูงเกินไป ส่งผลให้ฟลักซ์ลดลง หากไม่เปียกเฉพาะที่-เกิดขึ้น ให้เพิ่มอุณหภูมิของโซน 5 เพื่อปรับปรุงการชดเชยความร้อนเฉพาะที่ |
| การเปลี่ยนสี | ความร้อนสูงเกินไปเฉพาะที่ของ PCB ทำให้หน้ากากประสานพื้นผิว (สีเขียว) ไหม้ | ลดการตั้งค่าอุณหภูมิสูงสุดโดยรวม IN6 มีการควบคุมอุณหภูมิด้านบนและด้านล่างแยกกัน คุณสามารถลดอุณหภูมิโซนด้านบน 5/6 ลงได้อย่างเหมาะสม ในขณะที่ปล่อยให้โซนอุณหภูมิด้านล่างสอดคล้องกันเพื่อชดเชยความร้อนขั้นพื้นฐาน |
เคล็ดลับขั้นสูงสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพ NeoDen IN6
1. การคุ้มครองและบำรุงรักษาสิ่งแวดล้อม:-ระบบการกรองในตัว
ระบบกรองควันในตัว-ที่เป็นเอกลักษณ์ของ NeoDen IN6 ไม่เพียงปกป้องสุขภาพของพนักงาน แต่ยังปกป้องความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิทางอ้อมด้วย
คำแนะนำในการบำรุงรักษา: ตรวจสอบตัวกรองอย่างสม่ำเสมอ หากสำลีกรองอุดตันด้วยจาระบีขัดสน จะทำให้ประสิทธิภาพการไหลเวียนของอากาศร้อนภายในลดลง ส่งผลให้อุณหภูมิผันผวน
2. กลยุทธ์พิเศษสำหรับ "การบัดกรีสอง-"
เมื่อทำการบัดกรีสอง-ด้าน ส่วนประกอบที่มีน้ำหนักมากในด้านแรกอาจร่วงหล่นเมื่อด้านที่สองลอดผ่านเตาอบ reflow.
เคล็ดลับ: เมื่อทำการบัดกรีด้านที่สอง คุณสามารถลดอุณหภูมิของโซนด้านล่างลงเล็กน้อย หรือใช้กาวสีแดงที่ชั้นล่าง ณ จุดที่ส่วนประกอบมีแนวโน้มที่จะหลุดออก
3. โหมดประหยัดพลังงาน-และการเปลี่ยนสายด่วน
IN6 อุ่นเครื่องเร็วมาก หากคุณจัดการหลายโครงการ เราขอแนะนำให้สร้าง "แผนภูมิเปรียบเทียบพารามิเตอร์" เพื่อบันทึกความเร็วและค่าโซนอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ PCB ที่มีความหนาต่างกัน ช่วยให้สามารถเปลี่ยนสายการผลิตได้ภายในไม่กี่นาที
บทสรุป
การปรับโปรไฟล์อุณหภูมิการบัดกรีแบบรีโฟลว์เป็นแนวทางปฏิบัติทางวิศวกรรมตามหลักการของการนำความร้อน ตรรกะหลักสำหรับการสอบเทียบนีโอเดน IN6สามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้: มุ่งเน้นไปที่ความลาดชันในระหว่างขั้นตอนการอุ่นเครื่อง (เพื่อควบคุมลูกบอลบัดกรี) ตรงเวลาในระหว่างช่วงอุณหภูมิคงที่ (เพื่อควบคุมการหลุมฝังศพและความแตกต่างของอุณหภูมิ) และอุณหภูมิสูงสุดและ TAL ในระหว่างขั้นตอนการรีโฟลว์ (เพื่อให้มั่นใจถึงความแข็งแกร่ง) ด้วยการใช้หัววัดอุณหภูมิในตัว-อย่างเต็มที่สำหรับการทดสอบเชิงปริมาณ อุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดนี้สามารถให้คุณภาพการบัดกรีระดับอุตสาหกรรม-ที่สม่ำเสมอ
คุณต้องการรับคำแนะนำเส้นโค้งอุณหภูมิที่กำหนดเองสำหรับผลิตภัณฑ์ PCB ของคุณหรือไม่?