PCBA 기술 - 리플로우로 온도 제어 및 테스트

리플로우 솔더링을 위한 오븐 온도 제어 및 테스트

PCBA 조립 과정에서 리플로우 솔더링은 매우 중요한 프로세스입니다. 리플로우 솔더링의 기능은 솔더 페이스트를 사용하여 PCB 보드와 구성 요소를 함께 납땜하는 것입니다. 

리플로우 솔더링 내부에는 가열 회로가 있어 공기나 질소를 충분히 높은 온도로 가열한 후 부품이 부착된 PCB 기판에 불어넣어 부품 양면의 솔더가 녹아 접착되도록 합니다. 

마더보드. 이 공정의 장점은 온도 조절이 용이하고, 용접 공정 중 산화를 방지할 수 있으며, 제조 비용도 조절하기 쉽다는 점이다.

리플로우 솔더링은 빠르고 편리하며 동시에 여러 용접 부품을 용접할 수 있다는 장점이 있으며, 용접 후 연결 성능이 상대적으로 좋고 시간을 크게 단축할 수 있습니다. 

견고하고 높은 신뢰성, 강도 및 높은 품질을 가지고 있습니다. 리플로우 납땜 작업 요구 사항은 높지 않으며 모든 크기의 부품 용접에 적합하며 다양한 방법으로 작동할 수 있습니다. 

공간을 차지하지 않으며 소형 제품의 자동화 조립에 더 적합하며 설치 시 인건비를 크게 절감할 수 있습니다.

리플로우 납땜의 원리는 매우 간단합니다. 회로 기판의 납땜 부분에 미리 적당량의 납땜을 도포한 후 표면 조립 부품을 장착한 후 외부 열원을 사용하는 용접 공정입니다. 

리플로우 솔더링의 가열 공정은 예열, 보온, 용접 및 냉각을 위한 4가지 온도 영역으로 나눌 수 있습니다.

리플로우 솔더링에는 두 가지 주요 구현 방법이 있습니다.

1. 컨베이어 시스템의 작동 방향을 따라 회로 기판이 퍼니스의 4개 온도 영역을 순차적으로 통과하도록 합니다.

2. 회로 기판을 고정 위치에 주차하고 제어 시스템의 작동에 따라 4개 온도 구역의 그라데이션 규칙에 따라 온도 변화를 조정하고 제어합니다.

리플로우 솔더링 기계의 내부 구조를 이해하면 리플로우 솔더링의 원리를 더 잘 이해할 수 있습니다.

Reflow Process

리플로 납땜 기계 구조:

리플로우 솔더링 기계는 주로 전송 시스템, 제어 시스템, 가열 시스템 및 냉각 시스템의 네 부분으로 구성됩니다. 

가열 파이프가 다르기 때문에 내부 구조도 달라집니다. 열 리플로우 솔더링 기계를 예로 들어 보겠습니다.

1. 이송 시스템: 이송 시스템에는 주로 메시 벨트 유형과 체인 유형이 있습니다. 

메시 벨트 유형 변속기는 인쇄 기판을 임의로 배치할 수 있으며 단일 패널 용접에 적합합니다. 

인쇄 기판에 찌그러짐이 발생할 수 있는 결함을 극복합니다. 그러나 이중 패널 용접 및 장비 배선 사용에는 제한이 있습니다. 

체인 전송은 전송을 위해 PCB보드를 스테인레스 스틸 체인의 확장된 핀 샤프트에 배치합니다. 

인쇄판 폭에 따라 요구되는 사항이 다르지만, 인쇄판이 넓거나 매우 얇은 경우 가열 후 찌그러짐이 발생할 수 있습니다.

2. 제어 시스템: 제어 시스템은 리플로우 솔더링 기계의 핵심입니다. 

작동 파이프라인, 유연성 및 기능은 장비 사용에 직접적인 영향을 미칩니다. 

고급 리플로우 솔더링 장비는 모두 풍부한 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터 또는 PLC 제어 파이프라인을 채택했습니다. 

컴퓨터의 하드웨어 자원은 리플로우 솔더링 장비의 기능을 크게 강화하고 개선하여 생산 관리 품질의 향상을 효과적으로 보장합니다.

3. 난방 시스템: 난방 시스템의 각 온도 구역은 강제 독립 루프, 독립 제어 및 상부 및 하부 가열 파이프를 채택하여 퍼니스 캐비티의 정확하고 균일한 온도와 큰 열용량을 보장합니다. 

온도 컨트롤러는 설정된 온도를 유지합니다. PID 제어를 통해 온도 센서는 열전대를 사용하여 공기 흐름의 온도를 측정합니다.

4. 냉각 시스템: 냉각 시스템에는 주로 열교환기 냉각과 팬 냉각이 포함됩니다. 

PCB 보드를 리플로우 납땜한 후 좋은 용접 결과를 얻으려면 즉시 냉각해야 합니다. 

플럭스는 냉각 시스템에서 응축되기 쉽기 때문에 플럭스 스크리닝 프로그램의 플럭스를 정기적으로 점검하고 청소해야 합니다. 

그렇지 않으면 열 사이클 효율 감소로 인해 냉각 시스템의 효율성이 떨어지고 냉각이 악화되어 결과적으로 감소하게 됩니다. 제품의 용접 품질.

용접 품질을 향상시키기 위해 우리 모두는 리플로우 오븐 온도를 테스트해야 합니다. 

리플로우 납땜 장비의 4개 온도 영역(가열 영역, 예열 항온 영역, 리플로우 납땜 영역 및 냉각 영역) 중 서로 다른 온도 영역에는 특별한 기능이 있습니다.

그렇다면 리플로우 오븐 온도 테스트에는 어떤 측면이 포함됩니까?

1. 리플로우 오븐 온도 테스트

퍼니스 온도 테스터의 작동 사양 및 작동 절차에 따라 온도 센서를 PCB 보드의 해당 테스트 지점에 용접합니다.

퍼니스 온도 테스터 작동 사양 및 작동 절차의 요구 사항에 따라 퍼니스 온도 테스터와 PCB 보드를 용접 장비의 트랙에 배치합니다.

용접 장비를 실행하고 용접 장비의 온도 곡선에 대한 데이터를 얻습니다. 퍼니스 온도 테스터 데이터 수집기는 그림과 같습니다.

2. 퍼니스 온도 테스터 데이터 수집기에서 얻은 온도 곡선 데이터를 퍼니스 온도 테스터로 가져오고 분석 소프트웨어를 사용하여 실제 온도 곡선을 분석합니다. 

실제 용접 온도 곡선이 미리 설정된 결과에 도달하지 못하는 경우 온도 곡선을 다시 수정하십시오. 그리고 수정된 용접 프로그램을 용접 장비로 다시 가져옵니다.

3. 로 온도 곡선 수정: 용접 장비를 다시 실행하고 수정된 용접 온도 곡선에 대한 데이터를 얻습니다. 

그리고 이상적인 온도 곡선과 중첩되는지 분석합니다.

마지막으로 SMT 부품 가공 및 생산에 있어 주의해야 할 또 다른 사항이 있는데, 냉각 영역 문제도 있습니다. 

냉각 영역에 대한 오해는 보드를 용접한 후 솔더 조인트의 안정성을 보장하기 위해 솔더 페이스트를 냉각하고 응고시켜 솔더 조인트를 차갑고 안정적으로 유지한다는 것입니다.

그러나 사실은 냉각 속도가 높을수록 좋습니다. 

이는 리플로우 솔더링 장비의 냉각 용량과 PCB보드, 부품 및 솔더 조인트가 견딜 수 있는 열 충격을 기반으로 고려해야 합니다. 

PCB 보드와 부품을 손상시키지 않고 솔더 조인트의 품질을 보장하는 것 사이에서 균형을 찾아야 합니다. 

최소 냉각 속도는 2.5°C 이상, 최적 냉각 속도는 3°C 이상이어야 합니다. 부품과 PCB기판이 견딜 수 있는 열 충격을 고려하여 최대 냉각 속도는 6~10°C로 제어해야 합니다. 

SMT 부품 처리 및 생산을 위한 장비를 선택할 때 강력한 냉각 용량 예비를 확보하려면 수냉식 기능이 있는 리플로우 솔더링을 선택하는 것이 가장 좋습니다.