第二代:紅外再流焊爐
發(fā)布時間:2012/9/27 20:38:01 訪問次數(shù):939
紅外再流焊的原理是熱能SKM200GB128D通常有80%的能量以電磁波的形式——紅外線向外發(fā)射焊點受紅外幅射后溫度升高,從而完成焊接過程。紅外線的波長通常在可見光波長的上限(0.7~0.8ym)到毫米波之間,其進一步劃分可將0.72~1.5ym稱為近紅外,1.5~5.6Um稱為中紅外,5.6~lOOUm稱為遠紅外,如表13.1所示。
通常,波長在1.5~lOpLm的紅外輻射能力最強,占紅外總能量的80%~90%,紅外輻射能的傳遞一般是非接觸式進行。被輻射到的物體能快速升溫,其升溫的機理是:當(dāng)紅外波長的振動頻率與被它輻射物體分子間的振動頻率一致時,被它輻射到的物體的分子就會產(chǎn)生共振,從而引發(fā)激烈的分子振動,分子的激烈振動即意味著物體的升溫。
紅外再流焊爐通常設(shè)有4個溫區(qū),每個溫區(qū)均有上下加熱器,每塊加熱器都是優(yōu)良的紅外輻射俸,能發(fā)射出波長在1~8Um的紅外線,而被焊接的對象,如PCB基材、錫膏中的有機助焊劑、元器件的塑料本體,均具有吸收波長為1~8ym紅外線的能力,如圖13.2所示。因此這些物質(zhì)受到加熱器熱輻射后,其分子產(chǎn)生激烈振動,迅速升溫到錫膏的熔化溫度之上,焊膏的活化劑清除掉焊區(qū)的氧化物,促使焊料迅速潤濕焊區(qū),從而完成焊接過程。
從有關(guān)熱輻射能量的計算公式可以看出,輻射導(dǎo)熱效果對于熱源的溫度特別敏感,它與熱源溫度的四次方成正比,即熱源溫度稍有提高就有明顯的導(dǎo)熱效果。因此通常紅外再流焊爐第四區(qū)溫度設(shè)置較高,它可以導(dǎo)致焊區(qū)溫度快速上升,提高焊料的潤濕能力。
紅外再流焊爐具有下列優(yōu)點:
● 紅外線能使焊膏中的助焊劑以及有機酸、鹵化物迅速活化,焊劑的性能和作用得到充分的發(fā)揮,從而導(dǎo)致焊膏潤濕能力提高。
● 紅外加熱的輻射波長與PCB元器件的吸收波波長相近似,因基板升溫快,溫差小。
● 溫度曲線控制方便,彈性好。
● 紅外加熱器效率高,成本低。
但是也要看到,紅外線波長是可見光波長的上限,因此紅外線也具有光波的性質(zhì),當(dāng)它輻射到物體上時,除了一部分能量被吸收外,還有一部分能量被反射出去,其反射的量取決于物體的顏色、光潔度和幾何形狀。此外,紅外線同光一樣也無法穿透物體,因此紅外再流焊爐中也存在如下缺點:紅外線沒有穿透物體的能力,像物體在陽光下產(chǎn)生陰影一樣,使得陰影內(nèi)的溫度低于它處,當(dāng)焊接PLCC、BGA器件時,由于器件本體的覆蓋原因,引腳處的升溫速度要明顯低于其他部位的焊點,而產(chǎn)生“陰影效應(yīng)”,使這類器件的焊接變得困難;由于元器件表面顏色、體積、外表光亮度不一樣,對于元器件品種多樣化的SMA來說,有時會出現(xiàn)溫度不均勻問題。
為了克服這些弱點,人們又在再流焊爐中增加熱風(fēng)循環(huán)功能,研制出紅外一熱風(fēng)再流焊爐,進一步提高了爐溫的均勻性。在20世紀90年代后出現(xiàn)的再流焊爐均具有熱風(fēng)循環(huán)的功能,從而紅外再流焊的焊接能力大大增強,并在各種再流焊接方法中占據(jù)了不可動搖的主導(dǎo)地位。
紅外再流焊的原理是熱能SKM200GB128D通常有80%的能量以電磁波的形式——紅外線向外發(fā)射焊點受紅外幅射后溫度升高,從而完成焊接過程。紅外線的波長通常在可見光波長的上限(0.7~0.8ym)到毫米波之間,其進一步劃分可將0.72~1.5ym稱為近紅外,1.5~5.6Um稱為中紅外,5.6~lOOUm稱為遠紅外,如表13.1所示。
通常,波長在1.5~lOpLm的紅外輻射能力最強,占紅外總能量的80%~90%,紅外輻射能的傳遞一般是非接觸式進行。被輻射到的物體能快速升溫,其升溫的機理是:當(dāng)紅外波長的振動頻率與被它輻射物體分子間的振動頻率一致時,被它輻射到的物體的分子就會產(chǎn)生共振,從而引發(fā)激烈的分子振動,分子的激烈振動即意味著物體的升溫。
紅外再流焊爐通常設(shè)有4個溫區(qū),每個溫區(qū)均有上下加熱器,每塊加熱器都是優(yōu)良的紅外輻射俸,能發(fā)射出波長在1~8Um的紅外線,而被焊接的對象,如PCB基材、錫膏中的有機助焊劑、元器件的塑料本體,均具有吸收波長為1~8ym紅外線的能力,如圖13.2所示。因此這些物質(zhì)受到加熱器熱輻射后,其分子產(chǎn)生激烈振動,迅速升溫到錫膏的熔化溫度之上,焊膏的活化劑清除掉焊區(qū)的氧化物,促使焊料迅速潤濕焊區(qū),從而完成焊接過程。
從有關(guān)熱輻射能量的計算公式可以看出,輻射導(dǎo)熱效果對于熱源的溫度特別敏感,它與熱源溫度的四次方成正比,即熱源溫度稍有提高就有明顯的導(dǎo)熱效果。因此通常紅外再流焊爐第四區(qū)溫度設(shè)置較高,它可以導(dǎo)致焊區(qū)溫度快速上升,提高焊料的潤濕能力。
紅外再流焊爐具有下列優(yōu)點:
● 紅外線能使焊膏中的助焊劑以及有機酸、鹵化物迅速活化,焊劑的性能和作用得到充分的發(fā)揮,從而導(dǎo)致焊膏潤濕能力提高。
● 紅外加熱的輻射波長與PCB元器件的吸收波波長相近似,因基板升溫快,溫差小。
● 溫度曲線控制方便,彈性好。
● 紅外加熱器效率高,成本低。
但是也要看到,紅外線波長是可見光波長的上限,因此紅外線也具有光波的性質(zhì),當(dāng)它輻射到物體上時,除了一部分能量被吸收外,還有一部分能量被反射出去,其反射的量取決于物體的顏色、光潔度和幾何形狀。此外,紅外線同光一樣也無法穿透物體,因此紅外再流焊爐中也存在如下缺點:紅外線沒有穿透物體的能力,像物體在陽光下產(chǎn)生陰影一樣,使得陰影內(nèi)的溫度低于它處,當(dāng)焊接PLCC、BGA器件時,由于器件本體的覆蓋原因,引腳處的升溫速度要明顯低于其他部位的焊點,而產(chǎn)生“陰影效應(yīng)”,使這類器件的焊接變得困難;由于元器件表面顏色、體積、外表光亮度不一樣,對于元器件品種多樣化的SMA來說,有時會出現(xiàn)溫度不均勻問題。
為了克服這些弱點,人們又在再流焊爐中增加熱風(fēng)循環(huán)功能,研制出紅外一熱風(fēng)再流焊爐,進一步提高了爐溫的均勻性。在20世紀90年代后出現(xiàn)的再流焊爐均具有熱風(fēng)循環(huán)的功能,從而紅外再流焊的焊接能力大大增強,并在各種再流焊接方法中占據(jù)了不可動搖的主導(dǎo)地位。
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