Технологии в электронной промышленности №7'2010

Выбираем печь оплавления припоя

Леонид Нишпал

Вопрос выбора печи встает перед каждым при переходе от ручного монтажа к автоматизированному, расширении производства либо его модернизации. Так что же выбрать, какая нужна печь?

При выборе печи в первую очередь необходимо определить длину рабочей зоны. Она будет зависеть от производительности сборочного оборудования. Необходимо посчитать время сборки печатной платы, а еще лучше проверить это время на практике на реальном автомате, если, конечно, есть такая возможность. Принимаем во внимание, что минимальное расстояние между печатными платами в печи оплавления будет равно длине самой платы. Имея эти данные, можем подсчитать минимальную скорость конвейера печи. Она будет равняться отношению двойной длины печатной платы к времени сборки:

Vконвейера =2·Lплаты/tсборки

Ориентируясь на время оплавления tоплавления (примерно 7 минут для свинцовой технологии и 9 минут для бессвинцовой), можно подсчитать длину рабочей зоны печи оплавления:

Lпечи = Vконвейера·tоплавления

Полученная информация будет основной при выборе печи, но не единственной.

Конвейерная печь — вещь не дешевая, и большинство из нас выбирают ее, оплавляя свои платы в печи, приглянувшейся на дружественном предприятии. Но если нет такой возможности или печь не подходит по своим параметрам либо стоимости, нужно всего лишь внимательно разобраться в следующих критериях выбора.

Итак, с длиной рабочей зоны мы определились. Теперь следует выяснить, будет ли печь стоять отдельно, или же она будет работать в составе технологической линии. Если печь будет стоять в линии, то необходим интерфейс, по которому печь будет «общаться» с установщиком компонентов, конвейерными блоками и прочим установленным в этой линии оборудованием. Интерфейс SMEMA идет как опция либо на некоторых моделях поставляется в стандартной комплектации.

По максимальной температуре печи можно выяснить, для какой технологии ее можно использовать. Для свинцовой технологии достаточно использовать печь с максимальной температурой до 300 °С. При бессвинцовой используется печь с температурой 350 °С.

Теперь необходимо рассмотреть параметры самой печатной платы: максимальную длину и ширину, толщину ПП, ее многослойность. Максимальная ширина печатной платы определяет ширину конвейера печи. Он может быть сетчатый/струнный либо цепной (рис. 1). Сетчатый конвейер используется при односторонних платах. При двусторонних необходимо выбирать цепной конвейер. Если используется цепной конвейер, при широких печатных платах, насыщенных компонентами, не забываем про опцию поддержки ПП по центру.

Сетчатый/цепной конвейер

Рис. 1. Сетчатый/цепной конвейер

Многослойность платы — один из основных критериев выбора печи оплавления. Печи различаются технологией поддержания температуры, то есть насколько печь держит реальную температуру в зоне и на самой плате соответственно. Технология поддержания заданной температуры также является определяющим параметром стоимости печи. Для менее теплоемких плат (толщиной 1,5 мм) подойдут и более простые печи. Неточность и неравномерность температуры не окажут на нее большого влияния. Если же вы будете паять многослойные или большие по размеру платы, или платы, насыщенные теплоемкими компонентами, необходима более дорогая печь оплавления, так как один раз сэкономив, вы потом будете постоянно решать проблемы с неодинаковым оплавлением в разных участках платы, ее короблением и пр. Для контроля точности поддержания температуры можно использовать проводные либо беспроводные построители термопрофиля. И можно сравнить, насколько заданные в печи параметры термопрофиля отличаются от реальных.

Следующий критерий — количество зон (рис. 2). Как правило, при небольшой производительности печи достаточно четырех зон предварительного нагрева и пиковой зоны, в которой и производится непосредственное оплавление паяльной пасты. Увеличение количества зон предварительного нагрева и пиковых зон облегчит настройку термопрофиля. Следует обратить внимание на мощность модулей нагрева в каждой зоне и возможность регулирования скорости потока (рис. 3). От этого зависит инерционность печи, то есть время восстановления и точность поддержания температуры в зоне. Нижний нагрев в зонах предварительного нагрева предпочтителен, но не обязателен, все будет зависеть от перечисленных выше параметров печатной платы. Однако нижний нагрев в пиковой зоне — обязательное требование. Наличие двух и более зон охлаждения позволяет сгладить термоудар при выходе платы из печи.

Вентиляторы, обеспечивающие высокую однородность распределения теплового потока

Рис. 2. Вентиляторы, обеспечивающие высокую однородность распределения теплового потока

Зоны нагрева

Рис. 3. Зоны нагрева

Рассмотрим таблицу, в которую сведены данные о том, что предлагает рынок по печам с длиной зоны нагрева порядка 2 м (рис. 4).

Таблица. Характеристики печей с длиной зоны нагрева порядка 2м.

Производитель Manix Manufacturing Inc. (США) Heller (США) Folungwin (Китай) TSM to. (Южная Корея) Seho (Германия) TabeRu (Китай)
Модель TSC-1008 1707 MK III VP 660 FL A70-i71 GoReflow 1.8 BM 645 G2
Метод оплавления Конвекция Конвекция Конвекция Конвекция Конвекция Конвекция
Количество зон нагрева верхних/нижних 6/6 7/7 6/6 7/7 5/5 6/6
Совместимость с бессвинцовой технологией Да Да Да Да Да Да
Точность поддержания температуры, °С ±1 ±2,5 ±2 ±2 ±1 ±1
Макс. ширина PCB, мм 559 406 430 460 400 400
Длина зоны нагрева, мм 1930 1850 1990 2000 1850 2047
Длина зон охлаждения, мм 711 350 543 600 250
Скорость конвейера, мм/мин До 1270 До 1880 До 2000 До 1600 До 2000 До 1500
Тип конвейера Сетчатый/цепной Сетчатый/цепной Цепной Сетчатый/цепной Сетчатый Цепной
Опция поддержания ПП по центру Есть Есть Есть Есть Есть Нет
Возможность встраивания в линию Да Да Да Да Да Да
Электропитание 380 В AC, 3 фазы 380 В AC, 3 фазы 380 В AC, 3 фазы 380 В AC, 3 фазы 380 В AC, 3 фазы 380 В AC, 3 фазы
Габаритные размеры (ДхШхВ), мм 3658x1219x1905 3400x1370x1600 3825x1375x1580 3250x1210x1450 3200x1250x1380 3163x1020x1450
Вес, кг 1227 1400 1700 1100 850 800

Печь оплавления TSC 1008

Рис. 4. Печь оплавления TSC 1008

При конкретном выборе печи целесообразно обратиться к поставщику технологического оборудования, получить консультацию, информацию по стандартному оснащению и опциям, чтобы выбранная печь отвечала всем вашим требованиям.

Другие статьи по этой теме


 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

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

По доступной цене поисковая контекстная реклама на заказ.