首先工業(yè)烤箱,也就是涂層烘干室,是作為生產(chǎn)設(shè)備使用的,是生產(chǎn)和加工環(huán)節(jié)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn),一般是在產(chǎn)品涂裝,烘烤階段使用。
當(dāng)然形式是多樣的,比如有些設(shè)備沒(méi)有高溫,也沒(méi)有烘干的字樣,但是也是屬于這一類(lèi)設(shè)備的?;亓骱冈O(shè)備,回流焊技術(shù)在電子制造領(lǐng)域并不陌生,我們電腦內(nèi)使用的各種板卡上的元件都是通過(guò)這種工藝焊接到線路板上的,這種設(shè)備的內(nèi)部有一個(gè)加熱電路,將空氣或氮?dú)饧訜岬阶銐蚋叩臏囟群蟠迪蛞呀?jīng)貼好元件的線路板,讓元件兩側(cè)的融化后與主板粘結(jié)。這種工藝的優(yōu)勢(shì)是溫度易于控制,焊接過(guò)程中還能避免氧化,制造成本也更容易控制。
回流焊設(shè)備又分為多種:
根據(jù)技術(shù)分類(lèi)
熱風(fēng)回流焊:熱風(fēng)式回流焊爐通過(guò)熱風(fēng)的層流運(yùn)動(dòng)傳遞熱能,利用加熱器與風(fēng)扇,使?fàn)t內(nèi)空氣不斷升溫并循環(huán),待焊件在爐內(nèi)受到熾熱氣體的加熱,從而實(shí)現(xiàn)焊接。熱風(fēng)式回流焊爐具有加熱均勻、溫度穩(wěn)定的特點(diǎn),PCB的上、下溫差及沿爐長(zhǎng)方向的溫度梯度不容易控制,一般不單獨(dú)使用。自20世紀(jì)90年代起,隨著SMT應(yīng)用的不斷擴(kuò)大與元器件的進(jìn)一步小型化,設(shè)備開(kāi)發(fā)制造商紛紛改進(jìn)加熱器的分布、空氣的循環(huán)流向,并增加溫區(qū)至8個(gè)、10個(gè),使之能進(jìn)一步精確控制爐膛各部位的溫度分布,更便于溫度曲線的理想調(diào)節(jié)。全熱風(fēng)強(qiáng)制對(duì)流的回流焊爐經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)與完善,成為了SMT焊接的主流設(shè)備。
熱板傳導(dǎo)回流焊:這類(lèi)回流焊爐依靠傳送帶或推板下的熱源加熱,通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式加熱基板上的元件,用于采用陶瓷(Al2O3)基板厚膜電路的單面組裝,陶瓷基板上只有貼放在傳送帶上才能得到足夠的熱量,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜。中國(guó)的一些厚膜電路廠在80年代初曾引進(jìn)過(guò)此類(lèi)設(shè)備。
紅外(IR)回流焊爐:此類(lèi)回流焊爐也多為傳送帶式,但傳送帶僅起支托、傳送基板的作用,其加熱方式主要依紅外線熱源以輻射方式加熱,爐膛內(nèi)的溫度比前一種方式均勻,網(wǎng)孔較大,適于對(duì)雙面組裝的基板進(jìn)行回流焊接加熱。這類(lèi)回流焊爐可以說(shuō)是回流焊爐的基本型。在中國(guó)使用的很多,價(jià)格也比較便宜。
紅外線+熱風(fēng)回流焊:20世紀(jì)90年代中期,在日本回流焊有向紅外線+熱風(fēng)加熱方式轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。它足按30%紅外線,70%熱風(fēng)做熱載體進(jìn)行加熱。紅外熱風(fēng)回流焊爐有效地結(jié)合了紅外回流焊和強(qiáng)制對(duì)流熱風(fēng)回流焊的長(zhǎng)處,是21世紀(jì)較為理想的加熱方式。它充分利用了紅外線輻射穿透力強(qiáng)的特點(diǎn),熱效率高、節(jié)電,同時(shí)又有效地克服了紅外回流焊的溫差和遮蔽效應(yīng),彌補(bǔ)了熱風(fēng)回流焊對(duì)氣體流速要求過(guò)快而造成的影響。
這類(lèi)回流焊爐是在IR爐的基礎(chǔ)上加上熱風(fēng)使?fàn)t內(nèi)溫度更加均勻,不同材料及顏色吸收的熱量是不同的,即Q值是不同的,因而引起的溫升AT也不同。例如,lC等SMD的封裝是黑色的酚醛或環(huán)氧,而引線是白色的金屬,單純加熱時(shí),引線的溫度低于其黑色的SMD本體。加上熱風(fēng)后可使溫度更加均勻,而克服吸熱差異及陰影不良情況,紅外線+熱風(fēng)回流焊爐在國(guó)際上曾使用得很普遍。
由于紅外線在高低不同的零件中會(huì)產(chǎn)生遮光及色差的不良效應(yīng),故還可吹入熱風(fēng)以調(diào)和色差及輔助其死角處的不足,所吹熱風(fēng)中又以熱氮?dú)鉃槔硐搿?duì)流傳熱的快慢取決于風(fēng)速,但過(guò)大的風(fēng)速會(huì)造成元器件移位并助長(zhǎng)焊點(diǎn)的氧化,風(fēng)速控制在1.Om/s~1.8ⅡI/S為宜。熱風(fēng)的產(chǎn)生有兩種形式:軸向風(fēng)扇產(chǎn)生(易形成層流,其運(yùn)動(dòng)造成各溫區(qū)分界不清)和切向風(fēng)扇產(chǎn)生(風(fēng)扇安裝在加熱器外側(cè),產(chǎn)生面板渦流而使各個(gè)溫區(qū)可精確控制)。
氣相回流焊接:氣相回流焊接又稱氣相焊(VaporPhaseSoldering,VPS),亦名凝熱焊接(condensationsoldering)。加熱碳氟化物(早期用FC-70氟氯烷系溶劑),熔點(diǎn)約215℃,沸騰產(chǎn)生飽和蒸氣,爐子上方與左右都有冷凝管,將蒸氣限制在爐膛內(nèi),遇到溫度低的待焊PCB組件時(shí)放出汽化潛熱,使焊錫膏融化后焊接元器件與焊盤(pán)。美國(guó)將其用于厚膜集成電路(IC)的焊接,氣柏潛熱釋放對(duì)SMA的物理結(jié)構(gòu)和幾何形狀不敏感,可使組件均勻加熱到焊接溫度,焊接溫度保持一定,無(wú)需采用溫控手段來(lái)滿足不同溫度焊接的需要,VPS的氣相中是飽和蒸氣,含氧量低,熱轉(zhuǎn)化率高,但溶劑成本高,且是典型臭氧層損耗物質(zhì),因此應(yīng)用上受到極大的限制,國(guó)際社會(huì)現(xiàn)今基本不再使用這種有損環(huán)境的方法。
激光回流焊,光束回流焊:激光加熱回流焊是利用激光束良好的方向性及功率密度高的特點(diǎn),通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚集在很小的區(qū)域內(nèi),在很短的時(shí)間內(nèi)使被加熱處形成一個(gè)局部的加熱區(qū),常用的激光有C02和YAG兩種,是激光加熱回流焊的工作原理示意圖。
激光加熱回流焊的加熱,具有高度局部化的特點(diǎn),不產(chǎn)生熱應(yīng)力,熱沖擊小,熱敏元器件不易損壞。但是設(shè)備投資大,維護(hù)成本高。
熱絲回流焊:熱絲回流焊是利用加熱金屬或陶瓷直接接觸焊件的焊接技術(shù),通常用在柔性基板與剛性基板的電纜連接等技術(shù)中,這種加熱方法一般不采用錫膏,主要采用鍍錫或各向異性導(dǎo)電膠,并需要特制的焊嘴,因此焊接速度很慢,生產(chǎn)效率相對(duì)較低。
熱氣回流焊:熱氣回流焊指在特制的加熱頭中通過(guò)空氣或氮?dú)?,利用熱氣流進(jìn)行焊接的方法,這種方法需要針對(duì)不同尺寸焊點(diǎn)加工不同尺寸的噴嘴,速度比較慢,用于返修或研制中。
感應(yīng)回流焊:感應(yīng)回流焊設(shè)備在加熱頭中采用變壓器,利用電感渦流原理對(duì)焊件進(jìn)行焊接,這種焊接方法沒(méi)有機(jī)械接觸,加熱速度快;缺點(diǎn)是對(duì)位置敏感,溫度控制不易,有過(guò)熱的危險(xiǎn),靜電敏感器件不宜使用。
聚紅外回流焊:聚焦紅外回流焊適用于返修工作站,進(jìn)行返修或局部焊接。
根據(jù)形狀分類(lèi)
臺(tái)式回流焊爐:臺(tái)式設(shè)備適合中小批量的PCB組裝生產(chǎn),性能穩(wěn)定、價(jià)格經(jīng)濟(jì)(大約在4-8萬(wàn)人民幣之間),國(guó)內(nèi)私營(yíng)企業(yè)及部分國(guó)營(yíng)單位用的較多。
立式回流焊爐:立式設(shè)備型號(hào)較多,適合各種不同需求用戶的PCB組裝生產(chǎn)。設(shè)備高中低檔都有,性能也相差較多,價(jià)格也高低不等(大約在8-80萬(wàn)人民幣之間)。國(guó)內(nèi)研究所、外企、企業(yè)用的較多。
根據(jù)溫區(qū)分類(lèi)
回流焊爐的溫區(qū)長(zhǎng)度一般為45cm~50cm,溫區(qū)數(shù)量可以有3、4、5、6、7、8、9、10、12、15甚至更多溫區(qū),從焊接的角度,回流焊至少有3個(gè)溫區(qū),即預(yù)熱區(qū)、焊接區(qū)和冷卻區(qū),很多爐子在計(jì)算溫區(qū)時(shí)通常將冷卻區(qū)排除在外,即只計(jì)算升溫區(qū)、保溫區(qū)和焊接區(qū)。
按照我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn),SMT生產(chǎn)車(chē)間是需要配可燃?xì)怏w濃度報(bào)警器的,事實(shí)上,在高溫過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生氣體,尤其是焊接的各種焊料和一些有機(jī)物料。?高溫爐、高溫烤箱由于原材料、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)在高溫烘烤的環(huán)境下,產(chǎn)生熱量,材料會(huì)進(jìn)行分解,從而產(chǎn)生了可燃性的氣體??扇?xì)怏w在烤爐、烤箱內(nèi)部、進(jìn)出氣口以及空氣中就會(huì)形成聚集。如達(dá)到燃燒的三要素,極有可能會(huì)發(fā)生燃燒爆炸的危險(xiǎn)。
可燃?xì)怏w濃度報(bào)警器就是檢測(cè)氣體濃度泄漏報(bào)警的儀器。當(dāng)工業(yè)環(huán)境中可燃或有毒氣體泄漏時(shí),當(dāng)可燃?xì)怏w濃度報(bào)警器檢測(cè)到氣體濃度達(dá)到爆炸或中毒報(bào)警器設(shè)置的報(bào)警點(diǎn)時(shí),可燃?xì)怏w濃度報(bào)警器就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào),以提醒工作采取安全措施,并驅(qū)動(dòng)排風(fēng)、切斷、噴淋系統(tǒng),防止發(fā)生爆炸、火災(zāi)、中毒事故,從而保障人身財(cái)產(chǎn)安全??扇?xì)怏w濃度報(bào)警器中核心元器件可燃?xì)怏w傳感器可以采用進(jìn)口可燃?xì)怏w傳感器 TGS816:可燃?xì)怏w傳感器TGS816不僅可檢測(cè)多種可燃?xì)怏w,而且采用了陶瓷底座,可耐受200°C高溫的使用環(huán)境,對(duì)甲烷、丙烷與丁烷氣體具有很高的靈敏度,是監(jiān)控LNG與LPG為理想的傳感器。由于其對(duì)多種氣體擁有靈敏度,可廣泛運(yùn)用于各種領(lǐng)域,因此是一款價(jià)廉物美的優(yōu)秀傳感器。費(fèi)加羅傳感器的敏感素子由二氧化錫(SnO2)半導(dǎo)體構(gòu)成,其在清潔的空氣中電導(dǎo)率很低,當(dāng)空氣中被檢測(cè)氣體存在時(shí),該氣體的濃度越高傳感器的電導(dǎo)率也會(huì)越高。使用簡(jiǎn)單的電路,就可以將電導(dǎo)率變化轉(zhuǎn)換成與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出。
那么報(bào)警器應(yīng)該如何安裝呢?
可燃?xì)怏w濃度報(bào)警器安裝位置:
探測(cè)器應(yīng)安裝在氣體易泄漏場(chǎng)所,具體位置應(yīng)根據(jù)被檢測(cè)氣體相對(duì)于空氣的比重決定。
當(dāng)被檢測(cè)氣體比重大于空氣比重時(shí),探測(cè)器應(yīng)安裝在距離地面(30~60)cm處,且傳感器部位向下。
當(dāng)被檢測(cè)氣體比重小于空氣比重時(shí),探測(cè)器應(yīng)安裝在距離頂棚(30~60)cm處,且傳感器部位向下。
為了正確使用探測(cè)器及防止探測(cè)器故障的發(fā)生,請(qǐng)不要安裝在以下位置:
◆ 直接受蒸汽、油煙影響的地方;
◆ 給氣口、換氣扇、房門(mén)等風(fēng)量流動(dòng)大的地方;
◆ 水汽、水滴多的地方(相對(duì)濕度:≥90%RH);
◆ 溫度在-40℃以下或55℃以上的地方;
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