مقدمه
در مدرنSMT خطوط تولیددقت کنترل دما و ثباتتجهیزات لحیم کاری مجددعوامل کلیدی تعیین کننده کیفیت لحیم کاری نهایی هستند. بسیاری از سازندگان و مهندسان الکترونیک اغلب با عیوب لحیم کاری معمولی مانند سنگ قبر قطعات، اتصالات لحیم سرد BGA یا توپ های لحیم مواجه می شوند.
اجاق گاز NeoDen IN12Cدارای 12 منطقه دمایی مستقل، صفحات گرمایش آلیاژ آلومینیوم و طراحی منطقه خنک کننده اختصاصی است که آن را برای لحیم کاری اجزای 0201 و همچنین بسته های پیچیده مانند BGA، QFP و QFN مناسب می کند. برای اطمینان از حفظ عملکرد بهینه فرآیند در طولانی مدت، این مقاله راهنمای تعمیر و نگهداری روزانه و کالیبراسیون دمای فر IN12C را بر اساس استاندارد رسمی گردآوری می کند.کاربرکتابچه راهنمای کاربر، با تمرکز بر نحوه حل مشکلات توپ لحیم کاری با بهینه سازی مشخصات دما.
تأثیر تعمیر و نگهداری اجاق گاز مجدد بر عملکرد SMT
از نظر طراحی مکانیکی، NeoDen IN12C چندین بهینه سازی را برای کاهش سایش مکانیکی معمول در خود دارد:
- زنجیر مشبک فولادی ضدزنگ نوع B یک تکه-:زنجیرهای فولاد کربنی سنتی زمانی که برای مدت طولانی بیکار می مانند مستعد زنگ زدگی هستند و در طول کار روزانه به استفاده مکرر از روان کننده با دمای بالا نیاز دارند. زنجیر مشبک IN12C دارای طراحی قالبی یک تکه بدون اتصالات پرچ شده است که از شل شدن زنجیر ناشی از خستگی طولانی مدت در دمای بالا جلوگیری می کند.
- ساختار مسیر سبک:وزن کل مجموعه مسیر زیر 5 کیلوگرم نگه داشته می شود که باعث کاهش بار روی موتور محرک و کمک به افزایش عمر مفید آن می شود. در عین حال، مسیر سبک وزن به طور موثر یکنواختی دما را در مناطق مجاور مسیر بهبود می بخشد.
اگرچه اجزای مکانیکی فرکانس روانکاری معمول را کاهش می دهند، تمیز کردن دوره ای سیستم تامین هوا و کالیبراسیون سنسورهای کنترل دما برای حفظ دقت کنترل دما 0.5± درجه ضروری است، زیرا شار در دماهای بالا تبخیر می شود و سپس متراکم می شود و تجمع می یابد.
رویه نگهداری دوره ای پایه NeoDen IN12C
برای اطمینان از عملکرد پایدار درازمدت سیستم کنترل تجهیزات، کارخانه باید رویه‌های تعمیر و نگهداری استاندارد زیر را ایجاد کند:
1. راه اندازی روزانه و سه{1}}بررسی وضعیت نشانگر رنگ: در مرحله راه اندازی.
بررسی کنید که آیا قطع کننده مدار و دستگاه جریان باقیمانده (RCD) به طور معمول بسته هستند یا خیر. پس از راه اندازی، وضعیت تجهیزات را از طریق نشانگر سه رنگ{1} وضعیت موجود در بالا تعیین کنید:
- یک چراغ زرد چشمک زن نشان می دهد که منطقه دما گرم است-.
- یک چراغ سبز ثابت نشان می دهد که تمام مناطق دما به دمای تنظیم شده رسیده اند.
- چراغ قرمز چشمک زن نشان دهنده نقص سیستم است، برای عیب یابی دستگاه را خاموش کنید.
2. مکانیزم محرک و تنظیم مکانیکی عرض زنجیره: تعمیر و نگهداری هفتگی.
مکانیسم تنظیم عرض مسیر را آزمایش کنید. اگر دکمه تنظیم عرض الکتریکی پاسخ نمی دهد، از دستگیره های تنظیم عرض دستی در دو سر تجهیزات برای انجام تنظیمات دستی استفاده کنید و از تغییر شکل مسیر ناشی از مقاومت غیرعادی در دماهای بالا جلوگیری کنید.
3. تعویض فیلتر کارتریج داخلی-سیستم تصفیه دود لحیم کاری: هر 8 ماه / بر اساس حجم تولید تنظیم کنید.
برای حفظ راندمان گردش جریان هوا در طرح هیدرودینامیکی و جلوگیری از انسداد مجرای هوا، کارتریج فیلتر باید به طور مرتب تعویض شود:
- محافظ باد سمت چپ در سمت چپ تجهیزات را بردارید.
- درپوش فیلتر واقع در ناحیه مقعر را باز کنید.
- مجموعه فیلتر را بیرون بکشید و پنبه فیبر کربن را جایگزین کنید.
عیب یابی نقص توپ های لحیم کاری Reflow و بهینه سازی منحنی
1. مکانیسم هسته تشکیل توپ لحیم کاری
گلوله های لحیم کاری یک نقص رایج در فرآیند لحیم کاری با جریان هستند که معمولاً بین منطقه پیش گرم و منطقه فعال تشکیل می شوند.
اگر شیب افزایش دما در بخش پیش گرمایش خیلی تند باشد (معمولاً در 2 درجه بر ثانیه کنترل می شود)، حلال ها و شار داخل خمیر لحیم به شدت تبخیر می شوند یا حتی "پاشیده می شوند". این ذرات ریز فلزی به دلیل پاشیدگی از پد اصلی خارج می شوند. هنگامی که آنها وارد بخش جریان مجدد می شوند و ذوب می شوند، نمی توانند دوباره در مفصل لحیم کاری اصلی ادغام شوند، در عوض، پس از سرد شدن به صورت گلوله های لحیم جداگانه در اطراف حاشیه پد جامد می شوند.
2. طرح تنظیم فرآیند: تنظیم سرعت نوار نقاله و جریان هوا در مناطق دما
برای رسیدگی به گلوله های لحیم کاری ناشی از سرعت خشک شدن بیش از حد، اعتبار سنجی فرآیند را می توان با ترکیب تنظیمات جریان هوا با بهینه سازی سرعت نوار نقاله انجام داد.
با استفاده از سیستم نظارت بر دمای سطح برد 4 کاناله IN12C، پارامترهای فرآیند را می توان از طریق مراحل زیر تنظیم کرد:
- محل قرارگیری ترموکوپل:ترموکوپل‌های آزمایشی را در مکان‌های معمولی روی PCB (مانند سرنخ‌های قطعات بزرگ، مرکز پدهای آی‌سی و لبه‌های PCB) با استفاده از نوار{0}}در حرارت{1} بالا برای ثبت دمای دقیق سطح برد محکم کنید.
- -تحلیل منحنی زمان واقعی:تخته آزمایش را در اجاق قرار دهید و منحنی‌های اندازه‌گیری زمان واقعی-را روی صفحه سیستم مشاهده کنید.
- تنظیمات دقیق-پارامترهای فرآیند:سرعت تسمه نقاله IN12C از تنظیم 50 تا 600 میلی متر در دقیقه پشتیبانی می کند. هنگام پردازش خمیر لحیم بدون سرب استاندارد، توصیه می شود سرعت تسمه را در حدود 250 تا 300 میلی متر در دقیقه حفظ کنید. در عین حال، از قابلیت تنظیم سرعت هوا در هر ناحیه دما برای کاهش مناسب سرعت فن در منطقه پیش گرم استفاده کنید. این امر انتقال حرارت همرفتی را کند می‌کند و زمان کافی برای تبخیر شار را می‌دهد و پاشیدن خمیر لحیم کاری ناشی از جوشیدن سریع را کاهش می‌دهد.
تنظیمات منطقه دمای 4 مرحله ای توصیه شده برای لحیم کاری معمولی
هنگام تنظیم دما، توجه داشته باشید که دمای از پیش تعیین شده واحد گرمایش معمولاً 20 تا 40 درجه بالاتر از دمای واقعی رسیده بر روی سطح PCB به دلیل تلفات انتقال حرارت است.
با استفاده از یک خمیر لحیم کاری بدون سرب (مانند SAC305، با نقطه ذوب 217 درجه) به عنوان مثال، توصیه می‌شود پارامترهای منطقه دما را طبق چهار مرحله زیر کالیبره کنید:
توجه:پارامترهای زیر مقادیر مرجع فرآیند معمولی برای SAC305 هستند، منحنی توصیه شده تامین کننده خمیر لحیم کاری باید رعایت شود.
| 4-Stage Soldering Process | منطق منطقه هدف و دما | محدوده دمای واقعی سطح تخته توصیه شده | پیکربندی سخت افزار تجهیزات |
| 1. منطقه پیش گرمایش | افزایش آهسته دما برای تبخیر حلال های خمیر لحیم کاری و فعال کردن شار. | Room temperature --->140/150 درجه، نرخ گرمایش<2°C/s. | صفحه گرمایش آلیاژ آلومینیوم برای کاهش اختلاف دمای عرضی. |
| 2. دمای ثابت / منطقه فعال | اختلاف دما بین اجزای سطح برد را به حداقل برسانید و اکسیدها را از سطوح لحیم کاری حذف کنید. | 150°C-->190 درجه، برای 60-120 ثانیه حفظ می شود. | محفظه داخلی فولاد ضد زنگ همراه با مواد عایق حرارتی برای حفظ گرمای داخلی. |
| 3. Reflow Zone | خمیر لحیم کاملاً ذوب شده و یک اتصال IMC (ترکیب بین فلزی) تشکیل می دهد. | حداکثر دمای 230-245 درجه؛ زمان صرف شده بالاتر از نقطه ذوب 40-70 ثانیه. | ماژول های کنترل دمای بالا و پایین مستقل جبران حرارتی کارآمدی را ارائه می دهند. |
| 4. منطقه خنک کننده | سرعت خنک شدن را برای دستیابی به پالایش دانه در اتصالات لحیم کنترل می کند. | سرعت خنک کننده در -2 تا -4 درجه بر ثانیه کنترل می شود. | چهار فن گردشی مستقل در قسمت بالایی تداخل محیط اطراف را کاهش می دهد. |
توجه:IN12C می تواند تا 40 فایل کاری را در داخل ذخیره کند. پس از کالیبره کردن یک منحنی واجد شرایط برای PCB با تعداد لایه ها و چگالی های مختلف، توصیه می شود آن را به عنوان یک فایل جداگانه ذخیره کنید. این امکان بازیابی با یک کلیک- را هنگام تغییر به تولید محصولات مختلف فراهم می کند و از ثبات پارامترهای فرآیند اطمینان حاصل می کند.
مدیریت مصرف انرژی تجهیزات و مشخصات مصرف برق
در بلند مدت-تولید SMT، مصرف برق ازتجهیزات لحیم کاری مجددجزء مهمی از هزینه های عملیاتی یک کارخانه است. با توجه بهNeoDen IN12Cمشخصات فنی، معیارهای مصرف انرژی آن به شرح زیر است:
- قدرت راه اندازی:~4.8 کیلو وات
- توان کاری معمولی:~ 2.2 کیلو وات
- پیکربندی منبع تغذیه:AC 220 ولت تک فاز-تک سیم- (قابلیت اتصال مستقیم به شبکه های برق استاندارد مسکونی یا صنعتی).
تعمیر و نگهداری منظم سیستم فیلتراسیون، تمیز نگه داشتن مجرای هوای فن و کالیبره کردن سنسورهای ترموکوپل تضمین می کند که دستگاه خروجی حرارتی پایدار را با توان عملکرد استاندارد خود ارائه می دهد. اگر شار از تجهیزات برای مدت طولانی تمیز نشود، مسدود شدن عناصر فیلتر و مسدود شدن جریان هوا ممکن است کارایی گردش حرارت کوره را مختل کند و در نتیجه یکنواختی دما را تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین توصیه می شود که تعمیر و نگهداری را به سرعت طبق برنامه تعمیر و نگهداری رسمی انجام دهید. تعمیر و نگهداری معمول نه تنها طول عمر صفحات گرمایشی را افزایش می دهد، بلکه تجهیزات را در محدوده مصرف بهینه و کم{3}}مصرف برق نگه می دارد.
نتیجه گیری
کیفیت لحیم کاری ثابت بر اساس پروفایل های دمایی مناسب و نگهداری علمی روزانه ساخته شده است. از طریق بازرسی های استاندارد روزانه، تمیز کردن منظم سیستم جریان هوا، و کالیبراسیون دقیق با استفاده از سیستم اندازه گیری دمای صفحه 4 کانالی، می توان عیوب لحیم کاری مانند توپ های لحیم کاری را به طور موثر کنترل کرد و اطمینان حاصل کرد که تجهیزات لحیم کاری جریان مجدد سطح کنترل دمای دقیق 0.5± درجه را در کل چرخه عمر خود حفظ می کنند.