การแนะนำ
ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำความละเอียดและความมั่นคงของการบัดกรีเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญสำหรับการประเมินคุณภาพของผลิตภัณฑ์ กระบวนการบัดกรีคุณภาพสูงสามารถมั่นใจได้ว่าการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์นั้นมีความเสถียรและเชื่อถือได้ดังนั้นจึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์และยืดอายุการใช้งาน
smt reflowเตาอบการบัดกรีเป็นกระบวนการบัดกรีที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ใช้เพื่อแก้ไขส่วนประกอบการยึดพื้นผิวบนแผงวงจรพิมพ์
การบัดกรีเตาอบเป็นเทคโนโลยีการเชื่อมอัตโนมัติหลักการหลักของมันคือการปล่อยให้พื้นผิวการบัดกรีของ PCB สัมผัสโดยตรงกับดีบุกของเหลวอุณหภูมิสูง (โดยปกติจะเป็นโลหะผสมตะกั่วหรือโลหะผสมปราศจากตะกั่ว) ผ่านอุปกรณ์พิเศษเพื่อให้การประสานกับรูปแบบการไหลของคลื่น (เช่น "คลื่น")
ในบทความนี้เราจะเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของการบัดกรี reflow และการบัดกรีคลื่นสำหรับผู้ที่ชื่นชอบอิเล็กทรอนิกส์และผู้ผลิต PCBA เพื่อเลือกวิธีการเชื่อมที่เหมาะสมเพื่อให้การอ้างอิง
I. เครื่องรีดลอย
1. เวิร์กโฟลว์เครื่องรีด
- การอุ่นขั้นตอน:PCB เข้าสู่เขตอุณหภูมิที่อุ่นขึ้นขั้นตอนของการบัดกรีวางในตัวทำละลายก๊าซเริ่มระเหยไปในขณะที่แผ่นฟลักซ์เปียกส่วนประกอบของปลายบัดกรีและหมุด บัดกรีวางค่อยๆอ่อนลงยุบ, ปิดแผ่นและแผ่น, หมุดส่วนประกอบและการแยกออกซิเจนจึงป้องกันการเกิดออกซิเดชันในระหว่างกระบวนการบัดกรี
- ขั้นตอนการบัดกรี:เมื่อ PCB เข้าสู่พื้นที่บัดกรีจริงอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมักจะอยู่ในอัตรา 2-3 องศาต่อวินาที ในระหว่างกระบวนการนี้การวางบัดกรีถึงสถานะหลอมเหลวและการบัดกรีของเหลว, สเปรด, กระจายและ reflows ระหว่างแผ่นรองของ PCB, ส่วนประกอบบัดกรีและพินในที่สุดก็สร้างสารประกอบโลหะที่ส่วนต่อประสานประสาน
- ขั้นตอนการระบายความร้อน:หลังจากเสร็จสิ้นการบัดกรี PCB จะเข้าสู่โซนระบายความร้อนเพื่อทำให้ข้อต่อบัดกรีแข็งตัวเพื่อให้มั่นใจถึงความแข็งแรงและความมั่นคงของการบัดกรี
2. วัสดุรีดว์เครื่องใช้
- บัดกรีวาง:ส่วนผสมของการประสานและฟลักซ์ ประสานมักจะเป็นโลหะผสมดีบุกนำหรือประสานที่ปราศจากตะกั่วและฟลักซ์จะใช้เพื่อช่วยกำจัดออกไซด์และอำนวยความสะดวกในการบัดกรี การวางบัดกรีจะถูกทำให้ร้อนและละลายในระหว่างกระบวนการ reflow เพื่อให้การเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และ PCB
- PCB:วัสดุพื้นผิวหลักสำหรับการบัดกรี reflow มันมักจะทำจากอีพอกซีเรซินไฟเบอร์กลาสและวัสดุเสริมอื่น ๆ และปกคลุมด้วยฟอยล์ทองแดง
3. ข้อดี
เครื่องรีดลอยช่วยลดการเกิดออกซิเดชันและข้อบกพร่องในการบัดกรี (เช่นรูพรุนการบัดกรีเท็จ) และปรับปรุงความแข็งแรงและความสม่ำเสมอของข้อต่อประสานผ่านการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ (สี่เฟส: การอุ่นการหลอมละลายการไหลย้อนกลับและการระบายความร้อน)
Reflow Machine ปรับให้เข้ากับแนวโน้มของการย่อขนาดของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และสามารถจัดการการประกอบความหนาแน่นสูงขององค์ประกอบไมโคร (เช่นอุปกรณ์ SMD)
เครื่องรีดรีว์ที่มีระบบอัตโนมัติระดับสูงลดการทำงานด้วยตนเองลดวงจรการเชื่อมให้สั้นลง
4. ข้อเสีย
เครื่องรีดลอยค่อนข้างแพงและต้องการการบำรุงรักษาและการสอบเทียบเป็นประจำเพิ่มต้นทุนการผลิต นอกจากนี้การดำเนินงานและการบำรุงรักษาอุปกรณ์ต้องใช้ช่างเทคนิคพิเศษเพิ่มต้นทุนแรงงาน ในระหว่างกระบวนการบัดกรี reflow คุณภาพของการบัดกรีได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายอย่างเช่นการตั้งค่าที่ไม่เหมาะสมของโปรไฟล์อุณหภูมิการควบคุมการอุ่นและกระบวนการระบายความร้อนที่ไม่ถูกต้อง ฯลฯ สิ่งเหล่านี้อาจนำไปสู่คุณภาพการบัดกรีที่ไม่แน่นอนซึ่งอาจส่งผลต่อความน่าเชื่อถือและความทนทานของผลิตภัณฑ์
ii. เตาอบบัดกรี
1. ภาพรวมของเวิร์กโฟลว์ของการบัดกรีเตาอบ
- อุ่น:ส่วนประกอบ PCB ที่อุ่นไปยังช่วงอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงซึ่งช่วยลดการกระแทกความร้อนของกระบวนการบัดกรีในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ แต่ยังช่วยให้การระเหยของตัวทำละลายในฟลักซ์เพื่อให้แน่ใจว่าสภาพแวดล้อมการบัดกรีนั้นควบคุมและเชื่อถือได้มากขึ้น
- การสร้างคลื่น:เตาอบบัดกรีที่มีหม้อบัดกรีสร้างคลื่นของบัดกรีหลอมเหลว หม้อบัดกรีมีโลหะผสมประสานที่หลอมเหลวมักจะปราศจากตะกั่วเก็บไว้ที่อุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงโดยปกติ 1-3 ระดับ สามารถปรับหม้อบัดกรีได้สำหรับความสูงและรูปร่าง สามารถปรับความสูงและรูปร่างของคลื่นให้เหมาะกับการออกแบบ PCB และข้อกำหนดส่วนประกอบเพื่อให้มั่นใจว่าการเปียกและความครอบคลุมอย่างละเอียดของข้อต่อประสานที่จำเป็น
- ช่องแอสเซมบลี PCB:ระบบสายพานลำเลียงจะเคลื่อนย้ายส่วนประกอบ PCB ผ่านยอดในลักษณะที่ควบคุมช่วยให้การบัดกรีไหลและสร้างการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่ง ส่วนประกอบผ่านหลุมที่มีโอกาสในการขายผ่าน PCB นั้นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบัดกรีของคลื่นเนื่องจากเตาอบบัดกรีคลื่นทำให้การติดต่อกับโอกาสในการขายอย่างมีประสิทธิภาพและสร้างข้อต่อประสานที่เชื่อถือได้
- ความเย็นและการบ่ม:หลังจากชุดประกอบ PCB ผ่านคลื่นมันจะเข้าสู่โซนระบายความร้อน การระบายความร้อนที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าข้อต่อบัดกรีแข็งตัวทำให้ส่วนประกอบไม่สามารถขยับได้ก่อนที่บัดกรีจะแข็งตัวอย่างเต็มที่ กระบวนการทำความเย็นนี้ช่วยลดการเกิดความร้อนและข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นเช่นข้อต่อประสานที่หักหรือส่วนประกอบที่เสียหายเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว
2. วัสดุที่ใช้ในเตาอบบัดกรีคลื่น
วัสดุที่ใช้ในเตาอบบัดกรีคลื่นส่วนใหญ่รวมถึงบาร์บัดกรีและฟลักซ์ บาร์บัดกรีเป็นวัสดุหลักของการบัดกรีคลื่นโดยปกติจะใช้แท่งโลหะผสมดีบุกหรือดีบุก องค์ประกอบหลักของแถบประสานคือ SN และบางครั้ง PB จะถูกเพิ่มเพื่อลดจุดหลอมเหลวและปรับปรุงประสิทธิภาพการบัดกรี อัลลอยด์ดีบุกที่นำไปใช้เช่น SN -37 โลหะผสม pb eutectic ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากช่วงอุณหภูมิการหลอมเหลวแคบ ๆ ความสามารถในการเปียกน้ำได้ดีคุณสมบัติเชิงกลและทางกายภาพที่ยอดเยี่ยม
3. ผลประโยชน์ของเตาอบบัดกรี
- การบัดกรีความเร็วสูง:กระบวนการบัดกรีของคลื่นนั้นมีประสิทธิภาพมากเนื่องจากส่วนประกอบหลายอย่างสามารถบัดกรีในเวลาเดียวกันกับที่ PCB ผ่านคลื่นบัดกรี สิ่งนี้จะช่วยลดเวลาการประกอบและทำให้เป็นทางออกที่เหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณมาก
- การบัดกรีของส่วนประกอบผ่านหลุม:เตาอบบัดกรีของคลื่นนั้นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนประกอบผ่านหลุมซึ่งการบัดกรีของคลื่นทำให้การสัมผัสกับโอกาสในการขายอย่างมีประสิทธิภาพและสร้างข้อต่อประสานที่แข็งแกร่ง
- ข้อต่อประสานที่เชื่อถือได้:กระบวนการบัดกรีของคลื่นช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อต่อที่เปียกชื้นและการประสานที่เชื่อถือได้เนื่องจากการติดต่ออย่างเต็มรูปแบบของบัดกรีที่ละลายด้วยส่วนประกอบและแผ่นรอง PCB
4. ข้อเสีย
การบัดกรีคลื่นเป็นเรื่องยากด้วยส่วนประกอบขนาดเล็ก ส่วนประกอบที่ติดตั้งบนพื้นผิวมีตะกั่วหรือแผ่นรองที่ละเอียดอ่อนซึ่งสามารถเสียหายได้ง่ายหรือถูกแทนที่ด้วยการบัดกรีคลื่นหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูง
กระบวนการเตาอบบัดกรีคลื่นอาจ จำกัด การเข้าถึงพื้นที่เฉพาะของ PCB ทำให้ยากต่อการประสานส่วนประกอบที่ต้องใช้ตำแหน่งที่แม่นยำหรือเทคนิคการบัดกรีที่ดี ในกรณีเช่นนี้อาจต้องใช้วิธีการบัดกรีแบบเลือกหรือวิธีฟิลเลอร์ด้วยตนเองเพื่อให้แน่ใจว่าการบัดกรีที่เหมาะสมในพื้นที่ที่แน่นหรือเข้าถึงยาก
iii. การเปรียบเทียบที่ครอบคลุม
1. การวิเคราะห์สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง
1.1 สถานการณ์แอปพลิเคชันสำหรับเตาอบรีดว์
- การออกแบบ PCB ขนาดเล็กที่มีความหนาแน่นสูง:สำหรับส่วนประกอบที่ติดตั้งบนพื้นผิว
- ชุดประกอบแผงวงจรรวมไฮบริด:กระบวนการบัดกรี Reflow สามารถตอบสนองความต้องการการเชื่อมของส่วนประกอบที่มีความหนาแน่นสูงของแผงวงจรรวมไฮบริด
- ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก:ด้วยการเพิ่มขนาดเล็ก ๆ ของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เทคโนโลยีการบัดกรีรีว์ได้กลายเป็นวิธีสำคัญในการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก
1.2 สถานการณ์แอปพลิเคชันของเครื่องบัดกรีคลื่น
เครื่องบัดกรีคลื่นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆรวมถึงตัวต้านทานตัวเก็บประจุตัวเหนี่ยวนำไดโอดทรานซิสเตอร์วงจรรวมและอื่น ๆ
เครื่องบัดกรีของคลื่นสามารถเติมเต็มการเชื่อมของตัวเชื่อมต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อที่มั่นคงระหว่างหมุดขั้วต่อและแผ่นแผ่นแผงวงจรซึ่งจะเป็นการปรับปรุงความเสถียรและความน่าเชื่อถือของระบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด
2. การวิเคราะห์ต้นทุน-ผลประโยชน์
2.1 ต้นทุนการลงทุนอุปกรณ์
- เตาอบบัดกรี reflow:มักจะมีราคาที่สูงขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเตาก่อสร้างระดับสูงและเครื่องบัดกรี reflow หลายอุณหภูมิ การลงทุนครั้งแรกมีขนาดใหญ่และอาจใช้งบประมาณสูง เหมาะสำหรับการผลิตสูงและความต้องการการเชื่อมที่มีความซับซ้อนสูงการใช้ผลตอบแทนในระยะยาวอาจทำให้เกิดการลงทุนครั้งแรก
- เตาอบบัดกรีคลื่น:การลงทุนเริ่มต้นค่อนข้างต่ำเหมาะสำหรับผู้ผลิตขนาดเล็กถึงขนาดกลาง การบัดกรีของคลื่นเหมาะสำหรับการบัดกรีง่าย ๆ ขนาดใหญ่ แต่อาจต้องใช้การกำหนดค่าอุปกรณ์เพิ่มเติมเมื่อทำงานกับบอร์ดที่ซับซ้อน
2.2 ค่าบำรุงรักษา
- เครื่องบัดกรี reflow:จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาและการสอบเทียบเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพการบัดกรีและประสิทธิภาพ สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับค่าใช้จ่ายสำหรับช่างเทคนิคพิเศษ เนื่องจากความซับซ้อนของเทคโนโลยีการพังทลายอาจใช้เวลาในการซ่อมแซมนานขึ้นนำไปสู่การหยุดทำงานของการผลิตซึ่งจะเป็นการเพิ่มต้นทุนค่าโสหุ้ยที่อาจเกิดขึ้น
- เตาอบบัดกรีคลื่น:การบำรุงรักษาค่อนข้างง่ายและการตรวจสอบและทำความสะอาดเป็นประจำมักจะเพียงพอ ในกรณีส่วนใหญ่การบำรุงรักษาขั้นพื้นฐานและการแก้ไขปัญหาสามารถทำได้โดยผู้ประกอบการ เนื่องจากการครบกำหนดสัมพัทธ์ของโครงสร้างอุปกรณ์ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมความผิดพลาดทั่วไปต่ำและอุปกรณ์มักจะง่ายต่อการเปลี่ยนและอัพเกรด
2.3 ผลประโยชน์ต้นทุนระยะยาว
- เตาอบบัดกรี reflow:รอยเชื่อมที่มีคุณภาพสูงและอัตราข้อบกพร่องต่ำที่นำเสนอโดยระบบบัดกรี Reflow สำหรับความต้องการการบัดกรีที่มีความหนาแน่นสูงและมีความแม่นยำสูงอาจส่งผลให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการทำใหม่และค่าใช้จ่าย QC ในระยะยาว เมื่อระดับการผลิตเพิ่มขึ้นผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจจะค่อยๆปรากฏขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำข้อต่อประสานคุณภาพสูงเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์
- การบัดกรีคลื่น:เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตจำนวนมากต้นทุนต่อนักสะสมที่ต่ำกว่าให้ความได้เปรียบในการแข่งขันเมื่อต้องรับมือกับปริมาณสูง ในกระบวนการผลิตที่ง่ายและเป็นมาตรฐานความเร็วในการบัดกรีที่รวดเร็วและการบำรุงรักษาราคาไม่แพงทำให้ต้นทุนระยะยาวต่ำ
สรุป
การเลือกกระบวนการเชื่อมที่เหมาะสมของเราควรขึ้นอยู่กับความต้องการการผลิตจริง เราหวังว่าบทความนี้จะช่วยให้คุณชี้แจงความคิดของคุณและเลือกอย่างชาญฉลาดซึ่งเหมาะกับสถานการณ์ของคุณ อย่าลังเลที่จะแบ่งปันประสบการณ์และมุมมองของคุณเพื่อให้เราสามารถหารือเกี่ยวกับการพัฒนาในอนาคตและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการเชื่อม
โปรไฟล์ บริษัท
บริษัท Zhejiang Neoden Technology Co. , Ltd. ได้รับการผลิตและส่งออกเครื่องจักรขนาดเล็กและสถานที่ต่าง ๆ มาตั้งแต่ปี 2010 การใช้ประโยชน์จากการวิจัยและพัฒนาที่มีประสบการณ์มากมายของเราได้รับการฝึกฝนมาอย่างดี
ด้วยการปรากฏตัวทั่วโลกในกว่า 130 ประเทศประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมความแม่นยำสูงและความน่าเชื่อถือของเครื่อง Neoden PNP ทำให้พวกเขาสมบูรณ์แบบสำหรับการวิจัยและพัฒนาการสร้างต้นแบบระดับมืออาชีพและการผลิตชุดขนาดเล็กถึงขนาดกลาง เราให้บริการโซลูชั่นระดับมืออาชีพของอุปกรณ์ SMT แบบหยุดเดียว