Технологии в электронной промышленности №3'2008

SEHO. Печи конвекционной пайки для среднесерийного производства печатных плат

Олег Вахрушев


В прошлых номерах журнала мы уже публиковали несколько статей о продукции компании SEHO (Германия), предназначенной для пайки ПП различными методами. Речь шла и о крупносерийных печах серии MaxiReflow, и о моделях MWS для пайки групповой волной в азотной среде, и о селективных установках пайки миниволной или методом селективного окунания (модели GoSelective и GoSelective light).

В данной статье мы бы хотели заострить внимание читателей на моделях для групповой конвекционной пайки, предназначенных для мелко- и среднесерийных производств, к коим можно отнести бульшую часть предприятий электронной промышленности России.

Сразу же хотим отметить два немаловажных момента. Первое: вся продукция компании SEHO предназначена для пайки по бессвинцовой технологии, что, разумеется, не накладывает ограничений на применение оборудования для пайки пастой, содержащей в своем составе свинец. И второе: речь будет идти о печах, не предусматривающих пайку в азотной среде. Анализ европейского рынка показывает, что на данный момент времени наблюдается значительный спад применения многозонных конвекционных печей, предназначенных для пайки в азоте. Стало очевидно, что огромные расходы, связанные с получением азота (в баллонах или с применением генераторов азота), превышают незначительный рост качества пайки. К тому же, применение качественной элементной базы, современных технологий изготовления печатной платы и «свежей» паяльной пасты в совокупности со стабильным профилем оплавления в конвекционной печи с обычной кислородной средой позволяют добиться результата пайки, сравнимого с качеством пайки в печах с азотной средой.

Итак, представляем вашему вниманию серию печей GoReflow немецкой компании SEHO (рис. 1).

Печи серии GoReflow

Конвекционные системы пайки оплавлением GoReflow 1.8 и 2.3 идеально подходят для мелкосерийного и среднесерийного производства. Общая длина зон нагрева (рис. 2) составляет 1850 и 2350 мм соответственно.

Зоны нагрева моделей GoReflow

Схематичное изображение зон модели GoReflow1.8

Схематичное изображение зон модели GoReflow2.3

Внешний вид печи модели GoReflow 2.3

5 или 7 зон нагрева и средняя скорость работы 0,55–0,7 м/мин обеспечивают максимальную гибкость в создании термопрофиля, что очень важно при использовании бессвинцового процесса пайки.

Для возможности охлаждения ПП после процесса пайки модели серии GoReflow оборудованы однои двухзонными вентиляторными модулями охлаждения. Общая длина модуля охлаждения составляет 300 и 600 мм соответственно.

Система управления конденсатом с нержавеющим стальным фильтром интегрирована в зону пайки и зону охлаждения. Остатки флюса собираются в пластиковую емкость и легко могут быть удалены.

В зависимости от требований производства предоставляется выбор системы конвейера. Система может быть реализована в исполнении сетчатого или цепного/пальчикового конвейера с центральной поддержкой или без нее. Имеется возможность выбора комбинированного конвейера.

Из дополнительных преимуществ, выделяющих данные модели среди оборудования других производителей, можно выделить следующие:

  • За каждой зоной нагрева ведется непрерывный мониторинг и контроль.
  • ПО отличается легкостью и удобством в программировании.
  • Возможность быстрой настройки параметров (температурных значений).
  • Возможность записи до 100 программ пайки.
  • Интерфейс для подключения принтера.
  • Функция защиты паролем.

Технические данные моделей GoReflow 1.8 и 2.3 приведены в таблице 1.

Таблица 1. Технические данные моделей GoReflow 1.8 и 2.3
Технические данные моделей GoReflow 1.8 и 2.3

Следующая модель, на которой также необходимо остановиться подробно, — это модель PowerReflow 2.4 (рис. 6а):

  • Уникальная, термически невидимая конвейерная система, ставшая обладательницей награды Global Technology Award 2006 (рис. 6б).
  • Высокая повторяемость процесса за счет 100%-ного параллелизма транспортной системы.
  • Эффективная система управления конденсатом, позволяющая уменьшить необходимость в техническом обслуживании.
  • Мощная передача энергии за счет абсолютно новой технологии одиночных тангенциальных вентиляторов.
  • Возможность установки низких настроек температуры для особо чувствительных компонентов.
  • Низкие производственные затраты.
  • Современный модуль управления с простым и дружественным интерфейсом.

PowerReflow 2.4 разработана для среднесерийного и крупносерийного производства и выделяется не только своей высокоэффективной передачей энергии, но и современным дизайном, а также особо привлекательной ценой.

PowerReflow 2.4 оборудована инновационной транспортной системой, которая не только термически невидима на термопрофиле, но и обеспечивает 100%-ную параллельность направляющих цепей конвейера, за что получила награду Global Technology Award 2006. Теперь направляющие конвейера выполнены в виде стальной струны по всей длине машины. Данная технология позволяет максимально снизить теневой эффект направляющих при конвекции по всем рабочим зонам нагрева.

В системе PowerReflow 2.4 используется технология тангенциальных вентиляторов, тем самым обеспечивается высокое качество пайки и высокая повторяемость результата. Сверходнородное распределение тепла при умеренных скоростях газа обеспечивается за счет большого объема циркулируемого газа и специально приспособленных щелевых насадок.

Запатентованные модули конвейеров FDS с тангенциальными вентиляторами в комплекте с настроенными горизонтальными насадками обеспечивают высокую однородность распределения потока и, как следствие, максимально удобную и нужную температуру (что важно для чувствительных к температуре компонентов).

Технология FDS обеспечивает высокий объем циркуляции воздуха за счет нового способа применения тангенциальных вентиляторов (в 1,5 раза выше, чем у ближайших конкурентов).

Базовая система

Массивная, компактная стальная конструкция, оптимизированная под наименьшие требования к занимаемому пространству, покрыта порошком (RAL 9002) (рис. 7).

Базовая система

Открыть или закрыть камеру можно при помощи электромотора со специальным механизмом уплотнения. Система может быть оснащена как для операций с азотом, так и для работы с воздушной средой. Обеспечивается максимально простой и удобный доступ ко всем частям системы, габариты которой составляют 4700 × 1500 × 1478 мм.

Конвейерная система

Пины цепного конвейера в стандартной поставке имеют длину 3 мм (5 мм опционально) (рис. 8). Максимальная ширина конвейера 500 мм, направление движения — слева направо. Регулировка скорости конвейера обеспечивается в диапазоне от 0,2 до 2 м/мин. В конструкции предусмотрен автоматический смазчик конвейерной цепи, программируемый с помощью ПО управляющего компьютера.

Конвейерная система

Электрическая регулировка ширины цепного конвейера возможна с помощью переключателя или посредством программного обеспечения.

Средняя скорость конвейера 0,55–0,8 м/мин для продолжительности процесса от 3 до 4,5 минут. Длина конвейера на входе и выходе: 370 мм.

Возможен вариант комбинированной системы конвейера (цепной и сетчатый) с максимальной шириной конвейера 480 мм.

Цепная центральная поддержка

Центральная поддержка регулируется не только по ширине, но и по высоте (рис. 9, 10).

Цепная центральная поддержка

Цепная центральная поддержка

Она абсолютно термически «невидима». Паркинг-позиция находится под конвейерным рельсом. Принцип ее конструкции аналогичен системе натяжения конвейерных рельсов. Обеспечена 100%-ная параллельность.

Зоны нагрева

Передача тепла осуществляется принудительной конвекцией рабочего газа.

Наличие в каждой зоне (рис. 11) тангенциального вентилятора обеспечивает высокооднородное распределение тепла по всей рабочей ширине конвейера.

Зоны нагрева

Оптимальная гибкость следования термопрофилю достигается за счет различных настроек температуры и скорости вентилятора. Общая длина зон нагрева 2500 мм, число зон нагрева—12 (рис. 12).

Идеальная температурная стабильность

Преимущества тангенциальных вентиляторов

Применение тангенциальных вентиляторов (рис. 13) предоставляет следующие преимущества:

  • сверхравномерное распределение тепла;
  • моторы вентиляторов находятся вне рабочей зоны нагрева;
  • легкий и быстрый доступ к элементам нагрева и датчикам;
  • эффективная изоляция (меньшее энергопотребление);
  • наиболее эффективное термическое разделение между зонами нагрева.
Тангенциальный вентилятор

Зона охлаждения

Машина PowerReflow 2.4 оборудована вентиляторной системой охлаждения 750 мм (рис. 14). Данная система работает с окружающим воздухом.

Зона охлаждения

Система очистки рабочего газа

Для очистки рабочего газа и уменьшения вредных выбросов в окружающую среду применяется абсолютно новая технология «циклон». Все зоны нагрева напрямую подсоединены к системе очистки рабочего газа (рис. 15). Интегрированная канальная система позволяет очищать рабочий газ вне основной системы (рис. 16). Нет необходимости применять фильтры и какие-либо другие материалы, которые могут отрицательно влиять на термопрофиль.

Система очистки рабочего газа

Пластиковая емкость для сбора вредных отходов

Особое внимание у европейских потребителей привлекает не только качество и надежность продукции компании SEHO, но и параметры расхода электроэнергии. Уже после 40 минут прогрева системы энергопотребление печи составляет около 12 кВт (рис. 17).

График расхода электроэнергии после первого включения

После 2 часов работы энергопотребление системы PowerReflow 2.4 составляет лишь около 7 кВт (рис. 18). Технические данные модели PowerReflow 2.4 приведены в таблице 2.

График расхода электроэнергии после 2 часов с момента включения
Таблица 2. Технические данные модели PowerReflow 2.4
Технические данные модели PowerReflow 2.4

Другие статьи по этой теме


 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Оцените, пожалуйста, удобство и практичность (usability) сайта:
Хорошо
Нормально
Плохо