Каково оптимальное число температурных зон в печи оплавления?

При сборке печатных плат (PCB) часто применяется такое оборудование, как печи оплавления. Они используются для подогрева ПП и припоя до нужной температуры, при которой паяльный состав расплавится и обеспечит надежное соединение компонентов с платой.

Одним из ключевых аспектов при выборе паяльной печи является число температурных зон. В целом, модели с большим количеством температурных зон способствуют более равномерному и точному нагреву ПП и компонентов, снижая вероятность дефектов и повышая качество паяльных соединений.

Какие существуют температурные зоны в паяльных печах?

Как правило, печи для пайки имеют 4 температурные зоны. Каждая из них выполняет свою функцию:

• Зона предварительного нагрева. Она помогает активизировать припой, упрощая его распространение и поддерживая тепловое равновесие, а также способствует правильному испарению флюса при увеличении нагрева. Необходимо точно настроить и поддерживать скорость нагрева, чтобы избежать недостаточного испарения флюса, что может снизить качество пайки.
• Зона стабилизации температуры. Здесь осуществляется выравнивание температур различных электронных компонентов на плате. Маленькие нагреваются скорее крупных, поэтому необходимо достичь температурного баланса, чтобы обеспечить полное испарение флюса и уменьшить риск образования пузырьков.
• Зона пайки. В ней нагрев достигает своего максимума, что обеспечивает полное расплавление паяльной пасты, а также испарение флюса. Необходимо максимально возможно сократить время нахождения ПП в данной зоне, чтобы избежать дефектов компонентов и платы из-за высоких температур.
• Зона охлаждения. Здесь температура постепенно уменьшается, что обеспечивает формирование качественных паяных соединений. При чрезмерно медленном охлаждении припой может окислиться, что негативно повлияет на надежность соединения.

Понимая значение каждой температурной зоны, производители микроэлектронной продукции могут настроить свои печи для повышения качества пайки.

Какое количество зон необходимо для вашей паяльной печи?

Выбор идеального числа зон в печи оплавления зависит от множества переменных, включая величину и сложность ПП, типы монтируемых компонентов, а также требуемую степень точности сборки.

Для небольших и менее сложных плат достаточно будет печей с меньшим числом температурных зон. В то время как крупные и комплексные платы с большим количеством элементов требуют пайки в печах с большим количеством температурных зон для равномерного распределения тепла.

В контексте массового производства часто предпочитают применять длинные паяльные печи с 8–10 зонами. Но для предприятий с малым или средним объемом выпускаемой продукции могут подойти более короткие модели с 4–6 зонами, особенно при работе с олово/свинцовыми и несложными бессвинцовыми технологий.

Вот некоторые дополнительные аспекты, которые стоит учитывать при выборе паяльной печи.

Тип сплава в паяльной пасте — олово/свинец или бессвинцовый. Выбор оптимальной максимальной температуры плавления припоя имеет ключевое значение. Производители паяльной пасты обычно предоставляют данные о времени и температуре подогрева на различных стадиях процесса плавления.

Длина нагревательной секции печи. Важно различать общую длину печи и длину её нагревательной секции, информация о которой обычно доступна в технической документации.

Производительность — число плат в минуту. Пропускная способность печи, измеряемая числом ПП, обрабатываемых в минуту, является важным показателем. Этот параметр указывает скорость, с которой готовые платы выходят из печи, примерно каждые 20 секунд.

Способы нагрева. В различных печах используются разные методы нагрева. Каждый из них подходит для определённых категорий продукции.

• Конвекционный нагрев. Конвекция – основной метод пайки печатных плат, при котором ПП проходят через зоны с горячим циркулирующим воздухом, благодаря чему тепло равномерно распределяется по ее поверхности.
• Инфракрасный нагрев. Этот метод используется реже и подходит для специализированных задач, требующих быстрого нагрева. Он может оказаться менее подходящим для плат разной величины и профиля.

Таким образом, корректный подбор печи оплавления требует учёта разных критериев, в том числе спецификации сложных плат в бессвинцовых приложениях, что часто требует использования моделей с 8–10 зонами при профилировании. В каталоге компании «СМТ Технологии» представлены различные печи оплавления от ведущих производителей, благодаря чему вы сможете подобрать подходящую конкретно под ваш цикл производства и тип продукции.