Profilowanie termiczne – znaczenie w piecach reflow

Profilowanie pieca reflow może być żmudnym, kosztownym i czasochłonnym procesem. Reflow to procedura jednoetapowa. Jeśli piec jest prawidłowo zbudowany, zaplanowany i konserwowany, cały zespół będzie poddawany tym samym ustawieniom pieca, niezależnie od tego, gdzie znajduje się para termiczna (TC). Bezwładność cieplna różnych stref grzewczych w piecu z taśmą transportową nie wpływa na płytkę drukowaną, ponieważ fizycznie się przez nie przemieszcza. Ponieważ zmiana parametru jednej strefy często wpływa na charakterystykę innych stref, kalibracja profilu dla pieca z taśmą transportową może być trudna. Ponieważ rzeczywista krzywa temperatury odchyla się
z teoretycznego profilu temperatury. Stąd też kluczowe jest przewidzenie wpływu bezwładności cieplnej na profil temperatury.

Idealny profil temperatury procesu lutowania składa się z czterech stref: –

1. Podgrzewanie: Podgrzewanie wstępne ma na celu rozpoczęcie działania topnika i umożliwienie odparowania rozpuszczalników.
2. Moczyć: Wszystkie obszary płytki i obszary komponentów są podgrzewane do tej samej temperatury w strefie nagrzewania. Komponenty nie nagrzewają się w tym samym tempie ze względu na zmiany bezwładności cieplnej; dotyczy to w szczególności ogrzewania podczerwienią, ponieważ komponenty nierównomiernie pochłaniają energię podczerwieni.
3. Strefa reflow: W strefie Reflow pasta lutownicza lepiej zwilża pady i wyprowadzenia elementów oraz lepiej łączy się z miedzią, gdy jest cieplej; lepsze połączenia powstają, gdy szczytowa temperatura strefy reflow jest co najmniej 25 °C wyższa od TAL (temperatury powyżej temperatury likwidusu).
4. Strefa Chłodu: Wystarczające jest chłodzenie poprzez konwekcję naturalną, choć szybkość chłodzenia nie może powodować naprężeń cieplnych w połączeniach lutowanych.

Idealny profil lutowniczy powinien być podany przez producenta pasty lutowniczej. Dlatego też, kluczowe jest uzyskanie rzeczywistego profilu temperaturowego procesu lutowania w piecu suszącym. Często temperatura materiału jest monitorowana poprzez temperaturę strefy grzewczej suszarki. Jednakże, to założenie temperatury lutu ze strefy grzewczej jest błędne. Ze względu na konwekcję, promieniowanie i pewne straty ciepła, rzeczywista temperatura elementów spoiny lutowniczej na PCB zmienia się wraz z temperaturą suszarki, co prowadzi do niedokładnego monitorowania procesu lutowania, skutkując słabą jakością spoin lutowniczych.

Rozwiązanie dostarczone przez Tempsens:

Te problemy można rozwiązać, jeśli będziemy ściśle monitorować temperaturę utwardzania w określonym przedziale czasowym. Tutaj pojawia się rola naszego rodzimego, zaprojektowanego i opracowanego w Indiach rejestratora danych Smartack 10 i barier termicznych. Dzięki tym systemom profilowania temperatury można ściśle monitorować i optymalizować czas trwania procesu lutowania i temperaturę. Można uzyskać profil temperatury procesu lutowania, podłączając termoparę do płytek PCB. Rejestrator danych wymaga ochrony przed panującą temperaturą w piecu suszącym, co jest realizowane poprzez trzymanie rejestratora danych w barierze termicznej.

Po zakończeniu procesu można pobrać dane z rejestratora danych i przekonwertować je na znaczące informacje w oprogramowaniu SmartLog opracowanym przez TEMPSENS. Po przeanalizowaniu informacji można podjąć szybkie i trafne decyzje w celu rozwiązania problemów z lutowaniem, co prowadzi do zwiększenia jakości i produktywności.

Więcej szczegółów znajdziesz na stronie https://tempsens.com/catalog/thermal-profiling-system.html