SMT บัดกรีรายละเอียดอุณหภูมิ reflow

ฉันได้อ่านเว็บไซต์และฟอรัมมากมายเกี่ยวกับ DIY reflow ovens สำหรับการบัดกรี SMT ฉันยังเห็นโปรไฟล์การบัดกรีจำนวนมากตามที่ระบุโดยผู้ผลิตบัดกรีผู้ผลิตส่วนประกอบและผู้เชี่ยวชาญที่ประกาศตัวเองอื่น ๆ

ฉันมีปัญหาในการทำความเข้าใจวิธีที่ดีที่สุดในการควบคุมอุณหภูมิ โปรไฟล์ที่แนะนำทั้งหมดที่ฉันได้เห็นจะระบุโปรไฟล์ที่ผู้ประสานควรได้รับนอกจากว่าฉันเข้าใจผิด แต่คุณไม่สามารถตรวจสอบอุณหภูมิได้อย่างง่ายดายเว้นแต่คุณจะมีกล้องอินฟาเรดซึ่งหาได้ยากในราคาประหยัด โครงการ DIY ทั้งหมดที่ฉันได้อ่านรวมถึงตัวควบคุมที่สร้างไว้ล่วงหน้าจาก sparkfun ใช้เทอร์โมคัปเปิลอย่างง่ายในการตรวจสอบอุณหภูมิอากาศ

ในเตาอบ reflow ของฉันฉันได้ทำการเทอร์โมคับเปิลไปยังบอร์ดและเปรียบเทียบอุณหภูมิของบอร์ดกับเทอร์โมคัปเปิลตัวที่สองเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของอากาศ โปรไฟล์ทั้งสองนั้นแตกต่างกันมากอย่างที่คาดไว้ อุณหภูมิของคณะกรรมการและประสานจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมถึงขนาดของคณะกรรมการซึ่งจะเปลี่ยนความจุความร้อนของคณะกรรมการ ทุกคนพยายามอย่างหนักที่จะติดตามโปรไฟล์ที่เฉพาะเจาะจงให้ใกล้เคียงที่สุด แต่ถ้าอุณหภูมิความคิดเห็นของคุณเป็นของปลอมแล้วคอนโทรลเลอร์ของคุณไร้ประโยชน์ใช่ไหม?

ฉันคิดว่าจะวางแก้วชิ้นเล็ก ๆ ไว้ในเตาอบ reflow ของฉันและติดกับเทอร์โมคัปเปิลกับแก้วและใช้มันเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิเพราะแก้วมีความจุความร้อนจำเพาะคล้ายกับ FR4 แต่มันจะไม่สมบูรณ์แบบสำหรับบอร์ดทุกขนาดที่แตกต่างกัน ดังนั้นวิธีที่ดีที่สุดในการตรวจสอบอุณหภูมิคืออะไร?

หากคุณเป็นผู้ผลิตที่ประกอบ PCB จำนวนมากสำหรับลูกค้าที่จ่ายเงินมันเป็นเศรษฐศาสตร์ที่ดีที่จะได้รูปแบบอุณหภูมิบัดกรีที่ถูกต้องเพื่อลดการเกิดหลุมฝังศพและข้อบกพร่องในการบัดกรีอื่น ๆ

ในทางกลับกันถ้าคุณเป็นนักทำอาหารมือสมัครเล่นทีละคนในเตาอบเครื่องปิ้งขนมปังการทำโปรไฟล์ที่สมบูรณ์แบบนั้นเป็นการเสียเวลาเปล่า โปรไฟล์งานอดิเรกที่ดีที่สุดคือ:

• ความร้อนสูงจนบัดกรีละลาย
• ปิดเตาอบและเปิดประตูให้แตกจนกว่าผู้ประสานจะค้าง
• หนึ่งหรือสอง Passives จะมีหลุมฝังศพเนื่องจากความร้อนไม่สม่ำเสมอ ใช้หัวแร้งบัดกรีเพื่อทำใหม่

ฉันรู้ว่ามือสมัครเล่นบางคนสร้างเครื่องควบคุมอุณหภูมิที่ซับซ้อน แต่นี่เป็นเพราะมือสมัครเล่นสนุกกับการสร้างสิ่งต่าง ๆไม่ใช่เพราะมันจำเป็นสำหรับกระบวนการ reflow

ตราบใดที่อัตราการเพิ่มขึ้นนั้นสมเหตุสมผล (1-2 degC / วินาที) อุณหภูมิของบอร์ดจะค่อนข้างสม่ำเสมอและเป็นสิ่งที่จะกำหนดจุดหลอมเหลวของบัดกรีดังนั้นถ้าคุณวัดอุณหภูมิอุณหภูมิคณะกรรมการจะดีกว่าอุณหภูมิอากาศ อุณหภูมิของบอร์ดขึ้นอยู่กับการผสมผสานของอุณหภูมิอากาศและการดูดซับความร้อนที่แผ่ออกมา - คุณไม่ต้องการให้อุณหภูมิหลังมากเกินไปเพราะอาจทำให้เกิดความร้อนไม่สม่ำเสมอหรือเปรี้ยงขึ้นอยู่กับองค์ประกอบการดูดกลืนแสง IR - โดยทั่วไปแล้ว พวกเขาเริ่มเรืองแสงอย่างเห็นได้ชัดซึ่งดูเหมือนว่าจะใช้ได้ แน่นอนคุณควรหลีกเลี่ยงการใช้ leadfree ในเครื่องปิ้งขนมปังเนื่องจากมีพื้นที่ว่างน้อยกว่าระหว่างการบัดกรีและการเผาไหม้

ขนาดชิ้นส่วนความหนาแน่นระนาบพื้นดินและการจัดวางในเตาอบจะส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิอย่างมาก ณ จุดใดจุดหนึ่งดังนั้นการวางเทอร์โมคัปเปิลลงบนแก้วจะไม่บอกอะไรคุณได้มากกว่าการวางไว้ในอากาศ อย่างไรก็ตามสำหรับการใช้งานอดิเรกคุณอาจไม่ต้องการความแม่นยำ ถึงแม้ว่าเทอร์โมคัปเปิลในอากาศจะไม่สามารถอ่านอุณหภูมิที่แน่นอนของข้อต่อบางตัวได้ แต่ก็ควรให้ตัวควบคุมของคุณสร้างโปรไฟล์ที่สอดคล้องกันบนแผงวงจร

หากคุณต้องการความเชื่อมั่นมากขึ้นว่ารายละเอียดถูกต้องคุณควรตรวจสอบหลายจุดที่มีเทอร์โมที่แนบมากับวางนำความร้อนหรืออีพ็อกซี่ (โอเมก้าขายสิ่งนี้)

โดยปกติแล้วส่วนประกอบที่มีขนาดใหญ่กว่าจะไหลเวียนได้นานเช่นเดียวกับชิ้นส่วนที่อยู่ใกล้กับกระจกหน้าของเตาอบที่มีความเย็นมากขึ้น พยายามติดตามจุดที่ร้อนและเย็นที่สุด ผู้ผลิตมักจะใช้เทอร์โมคับเปิลหลายตัวในขณะที่พวกเขากำลังคิดหากระบวนการ

ฉันเห็นด้วยกับโปสเตอร์อื่น ๆ ว่าวิธีง่ายๆในการเปิดเตาอบรอข้อต่อสุดท้ายเพื่อทำการรีโฟลว์จากนั้นการเปิดประตูก็มีประสิทธิภาพ เตาอบจำนวนมากไม่สามารถอุ่นหรือเย็นลงเร็วพอที่จะเกินอัตราอุณหภูมิสูงสุดที่ระบุไว้ในโปรไฟล์ส่วนประกอบดังนั้นลูปป้อนกลับที่ให้โดยเทอร์โมคับเปิลอาจบอกให้คอนโทรลเลอร์เปิดและปิดเท่านั้น

ผมเคยใช้เป็นสถานีการทำงานซ้ำที่มีอยู่ภายใต้คณะกรรมการและคณะกรรมการดังกล่าวข้างต้น preheater และทนฤดูใบไม้ผลิที่จะวัดอุณหภูมิ PCB ของ เมื่อบอร์ดถูกทำให้ร้อนอย่างเหมาะสมแล้วมันจะเพิ่มอุณหภูมิสำหรับเฟส reflow ที่เกิดขึ้นจริง แตกต่างกับเตาอบความร้อนคือการที่ผ่านการฉายรังสีแทนการพาความร้อน การพาความร้อนของเตาอบนั้นช้าเกินกว่าที่จะประมาณค่าที่ตั้งไว้ คุณต้องมีการแผ่รังสีเพื่อเปลี่ยนอุณหภูมิอย่างรวดเร็วตามที่ reflow กำหนด สิ่งเดียวที่ฉันนึกได้ว่าใกล้เข้ามาคือใช้เตาอบสองอันหนึ่งอันสำหรับอุ่นและอีกอันหนึ่งสำหรับบัดกรี และคุณจะต้องเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วจากเตาอบหนึ่งไปยังเตาอบถัดไป
อุณหภูมิของอากาศไม่เกี่ยวข้องทั้งหมด IMO

ฉันยังเล่นกับเตาอบ reflow เครื่องปิ้งขนมปังและฉันรู้ว่า airtemp นั่งอยู่ที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียสและซิลค์สกรีนเผาไหม้ (เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล) และตัวเก็บประจุของฉันไม่ได้มีประสิทธิภาพอีกต่อไปหลังจากรีฟดังนั้นฉันจึงติดอยู่ประมาณ 5 K เทอร์โมคัปเปิลในเตาอบและเริ่มเล่นเพื่อควบคุมได้ดีขึ้นในตอนท้ายฉันพบว่าเทอร์โมคับเปิลมีโปรไฟล์ขนาดใหญ่ที่ปลายการวัดและเมื่อฉันเปิด IR มันใช้เวลาประมาณหนึ่งนาทีในการเปลี่ยนจาก 40 ถึง 80 องศาเซลเซียส องค์ประกอบระเหยน้ำไปเล็กน้อยแล้วที่ฉันวางไว้ในเตาอบในขณะที่การทดสอบนั่นหมายความว่าอุณหภูมินั้นมีอุณหภูมิมากกว่า 100 องศาและฉันยังคงเคลื่อนที่ได้ถึง 80 องศาบนเทอร์โมคัปเปิลของฉัน

ฉันซื้อเทอร์โมคัปเปิลอื่น ๆ ที่มีสายเปลือยแล้วมันก็เร็วขึ้นและมันก็อ่านค่าของฉันในอากาศและส่วนประกอบที่ใหญ่ที่สุดโดยตรงรวมทั้งใต้บอร์ด แต่อยู่ตรงข้ามกับบอร์ด อุณหภูมิที่องค์ประกอบเป็นปัจจัยใหญ่กว่าส่วนที่เหลือและการทำงานนี้สำหรับฉัน

ซิลค์สกรีนของฉันไม่เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลอีกต่อไปและแทบจะไม่ได้รับหลุมฝังศพ

อีกสิ่งหนึ่งเพราะฉันใช้เครื่องทำความร้อนอินฟาเรดฉันวางตาข่ายเหล็กในเตาอบเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนโดยตรงบนแผ่น PCB ซึ่งทำให้มันช้าลงเล็กน้อย แต่ฉันได้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า

ฉันมีเตาอบเครื่องปิ้งขนมปังเซียร์ 4 องค์ประกอบเก่าที่ฉันใช้สำหรับ reflow ด้วย "Extech EX330 Autoranging มินิมัลติมิเตอร์แบบอัตโนมัติด้วย NCV และอุณหภูมิ K ประเภท" ที่ฉันใช้สำหรับการตรวจสอบอุณหภูมิ ลวดโพรบติดอยู่ที่ประตูเพื่อให้ปลายโพรบอยู่ใกล้ผิวบอร์ด กระดานที่ถูกนำมาหลอมใหม่จะนั่งบนถาดโลหะอัล ถาดของฉันจะถือบอร์ด 3 10 ซม. x 10 ซม. หรือเทียบเท่าในบอร์ดขนาดเล็ก

ลำดับนี้ทำงานได้ดีสำหรับ Kester EP256 leaded solder:

อุณหภูมิเต็มเปิดหมุนกลับไปค้างไว้ที่ 150C เป็นเวลา 90 วินาที

อุณหภูมิเต็มอีกครั้งหมุนกลับค้างไว้ ~ 190-195 เป็นเวลา 90 วินาที ห้ามเกิน 205C นั่นไม่ดีสำหรับชิ้นส่วน

ปิดความร้อนเปิดประตูเล็กน้อยให้อุณหภูมิเย็นลงต่ำกว่า 180 องศาคุณสามารถเปิดประตูได้เต็ม ประสานประสานที่ 183C

จะต้องเปลี่ยนความร้อนขึ้นและลงเล็กน้อยที่อุณหภูมิค้างไว้ในขณะที่เตาอบเย็นแล้วอุ่นอีกครั้ง การตรวจสอบอุณหภูมิเป็นกุญแจสำคัญ