PCBAの技術 - 選択還流溶接の炉温管理制御と試験

選択還流溶接の炉温管理制御と試験

PCBA打材の過程では、過還流溶接は非常に重要なプロセスプロセスであり、還流溶接の役割は、錫ペーストを用いてPCBA打材と部品を溶接することである。リフロー溶接の内部には加熱回路があり、空気や窒素ガスを十分な高温に加熱した後、部品を貼り付けたPCBA打材に吹き付け、部品の両側の半田を溶融させて本体板に接着する。この技術の利点は温度が制御しやすく、溶接中に酸化を避けることができ、製造コストも制御しやすいことである。

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リフローようせつ

リフロー溶接は迅速で便利で、同時に複数枚の溶接部品を溶接できる利点があり、時間を大幅に短縮し、設置と生産コストを下げることができる、溶接後の接続効率は比較的良く、継手は堅固で、比較的に高い信頼性、強度と高品質を持っている、リフロー溶接の操作要求は高くなく、任意のサイズの溶接部品に適応して、多種の方法で操作して使用することができる、それは自動化操作ができ、場所を取らず、小型製品の自動組立によりよく適用でき、設置時の人件費を大幅に削減することができる。

リフロー溶接の原理は簡単で、あらかじめ回路基板の溶接部位に適量の半田を施し、それから表面組立部品を貼り付け、外部熱源を再利用して半田を再び流動させて溶接に達する溶接技術であり、リフロー溶接の加熱過程は予熱、保温、溶接と冷却の4つの温度帯に分けることができる。

リフロー溶接には主に2つの実装方法があります。

1、伝送システムの運転方向に沿って、回路基板を炉内の4つの温度領域を順次通過させる。

2、回路基板をある固定位置に置き、制御システムの作用の下で、4つの温度領域の勾配規則に従って温度の変化を調節、制御する。

リフロー溶接機の内部構造を理解することで、リフロー溶接の原理をよりよく把握することができます。

リフロー溶接機の構造構成：

リフロー溶接機は主に伝送システム、制御システム、加熱システムと冷却システムの4つの大部分から構成されている。加熱する配管によって内部の構成構造が異なります。次に、熱分流還流溶接機を例にします。

1、伝送システム：伝送システムは主に網状ベルト式とチェーン式の2種類があり、その中で網状ベルト式伝送は任意に印刷板を置くことができ、単パネルの溶接に適用し、それは印刷板が熱を受けて凹みを引き起こす可能性がある欠陥を克服したが、2パネル溶接及び設備の配線使用に制限がある、チェーン式伝送はPCB板をステンレスチェーン延長ピン軸上に置いて伝送するもので、そのチェーン幅は異なるプリント板幅の要求に適応するように調節することができるが、ワイド型や薄型プリント板が熱を受けると凹みを引き起こす可能性がある。

2、制御システム：制御システムはリフロー溶接機の中枢であり、その操作パイプ、柔軟性と持っている機能はすべて直接設備の使用に影響し、先進的なリフロー溶接設備はすでにすべてコンピュータまたはPLC制御パイプを採用し、コンピュータの豊富なソフトハード体資源を利用してリフロー溶接設備の機能を極めて豊富にし、完全にし、生産管理品質の向上を有効に保証した。

3、加熱システム：加熱システムの各温度ゾーンは強制独立ループバック、独立制御、上下加熱パイプを採用し、炉腔の温度を正確にし、均一で熱容量が大きい、その中、温度コントローラはPID制御を通じて温度を設定値に保持し、温度センサは熱電対を用いて気流の温度を測定する。

4、冷却システム：冷却システムは主に熱交換器冷却とファン冷却の2種類があり、PCB板はリフロー溶接を経た後、すぐに冷却しなければ、良い溶接効果を得ることができない。冷却システムではフラックスが凝結しやすいため、定期的にフラックスふるい検査プログラム上のフラックスを検査し、清掃しなければならない。そうしないと、熱コイルバック効率の低下は冷却システムの効率を低下させ、冷却を悪くし、製品の溶接品質を低下させる。

溶接品質を高めるためには、リフロー溶接炉の温度をテストする必要があります。リフロー溶接設備の4つの温度ゾーンのうち（昇温ゾーン、予熱恒温ゾーン、リフロー溶接ゾーン、冷却ゾーン）の異なる温度ゾーンには特殊な役割がある。

では、リフロー溶接の炉温試験にはどのような面が含まれているのでしょうか。

1、リフロー溶接炉温度試験

炉温テスターの操作規範と操作規程の要求に従って温度センサーをPCB板の対応する試験点に溶接する

炉温テスターの操作規範と操作規程の要求に従って炉温テスターとPCB板を人溶接設備の軌道上に置く

溶接設備を運転し、溶接設備の温度曲線に対して資料を取得する。炉温試験器資料取得器を図に示します。

リフローようせつろおんど

2、炉温テスター資料取得器で得られた温度曲線データを炉温テスターに導入し、分析ソフトを用いて実際の温度曲線を分析する。実際の溶接温度曲線がプリセットの結果に達していない場合は、温度曲線を再度修正します。そして、修正された溶接プログラムを再び人溶接設備を案内する。

3、炉温曲線補正：再度溶接設備を運転し、補正後の溶接温度曲線に対して資料取得を行う。そして、理想的な温度曲線と重なるかどうかを分析する。

最後にもう一つ注目しなければならない点があります。SMT打刻加工生産には、冷却ゾーンの問題もあります。冷却ゾーンに対する誤解は、プレートの溶接が完了した後、溶接点の安定性を保証するために、冷却ペーストを硬化させ、溶接点が冷安定を維持することである。

しかし、PCBA打材冷却速度が大きいほど良いというわけではないことは事実です。リフロー溶接設備の冷却能力、PCB板、部品と溶接点が耐えられる熱衝撃を結合して考慮しなければならない。溶接点の品質を保証する際にPCB基板と部品の間のバランスを損なわないようにしなければならない。最小冷却速度は2.5℃以上、最適冷却速度は3℃以上でなければならない。部品とPCB板が受けることができる熱衝撃を考慮して、最大冷却速度は6-10℃に制御すべきである。SMT打材加工生産は設備を選択する際、水冷機能付きリフロー溶接を選択して強い冷却能力の備蓄を得ることが望ましい。