一、Reflow simulation
设置温度曲线并测量温度曲线是回流焊工艺人员的日常工作,设置一个合格的新产品温度曲线,首先要制作合格的测温板,选择测温点位置、固定热电偶、整理热电偶,鉴定测温板制作品质,设置炉温并等待炉体升温、降温度到设定值,使用测温板测得实际温度曲线并做调整再测试,一个优秀的温度曲线经常需要三五次调整、测试才能合格,甚者十几次温度调整测试才能合格。部分客户给的温度曲线规格范围较窄,有的企业耗费几天都未必能测定合格;对于多品种小批量生产者而言,每天每条线需要转产N次,没有实物测温板、如何确保使用的温度曲线合格是工艺人员每天都要面对的考验。Refow simulation system是基于解决如上行业困扰并快速、精准提供结果的系统,业者只需要将PCB Geber file导入系统、将关键零部件相关参数输入系统、将Reflow设备本身相关规格设置进入系统,系统自动计算并仿真出建议的温度曲线供PCBA工艺人员参考,以实现一次性设置获得合格的温度曲线的目的。系统具备自动学习修正的功能,PCBA工艺人员将实测的温度曲线再上传于系统,系统会根据实测温度曲线、结合仿真数据自动学习,以提供更加精准之仿真参数。Refow热仿真系统的另一个重要用途是提供明确数据支持多品种小批量生产模式是否可以不改温度曲线而直接生产下一种产品,节省大量人力、提高生产效率而又能确保焊接品质。
Refow simulation system建立考量的因素有:
PCB结 构建立-构建各种PCB模 型:HDI板 、普通层压板、金属芯基板、金属基板、纸机板等;
材料性能参数建立:铜的热容量、 CEM1、CEM2 …FR4、FR5、FR6…材质热容量;
PCB金属分布;
PCBA3D仿真图;
载具设计数据;
设备规格型号、性能参数;Reflow温度曲线管制规格;
热敏感元件信息;
锡膏信息......
当下行业使用的测温仪大多数制造商都提供简易的热仿真软件协助测温人员设置温度参数,随着专业热仿真 系统的成熟应用及优化,未来多数情况下不需要测温板、不需要实测温 度就可以精准设置Reflow参数并获得理 想焊接效果是行业发展的方向,也 是PCBA业者的心愿所在。
Reflow因过程不可直视, 产品进去到出炉中间过程无法直观监察,被业界称谓“黑匣子” 。 如果可以直观的 、实时观察产品在炉膛内的过程,立碑、 虚焊、 飞件、 偏移、 炸 锡、 吹锡、 锡珠、 飞丝短路、 焊 盘De-wetting、 灯芯效应、 漏 锡、 掉 件、浮高、HiP等 均可清晰呈现, 对于业者分析问题、 解决问题会有极大助益。 图12.2-1 线外 模拟焊接系统拍摄的焊接过程。 Reflow高温录像系统即是为此开发的产品,该系统高温录像部分可以跟随产品直 接进入Relow炉 膛内,实时采集影像,图 12.2-2高 温摄像系统。 记录产品焊接过程中焊锡变化,以便于业者观察分析。将原本黑匣子的过程直观的呈现在PCBA业者面前是行业同仁的心愿所在,对业者分析问题有直接的帮助。
三、无线测温技术
Reilow测温需要测温板、 测温仪一同穿过炉膛,过程中测温仪记录温度与时间的关系,测 温后再通过PC Download测温仪记录的数据、 人工做适当调整生成温度曲线。 每测一次温度,测温员都需要回到电脑旁下载、 等待,效率不高。 无线测温仪利用2.4G频 段实现无线通讯,实现长距离数据传输、实时数据交换,测温员只需将测温仪放入轨道,通过平板直接在设备旁接受温度曲线实时测定结果,省却测温员来回奔波、反复下载温度曲线的动作,人员作业更方便,更高效。对于大型车间、 反复测温需求的企业特别实用 。
Reflow设 备工作过程中,轨道运行是否稳定? Blower风速是否稳定? 炉膛氮气浓度是否均匀稳定? 固定边、活动边、中间是否有温度差异,温度差异多少? 双轨异步的回流炉,两条轨道的实际温度运行是否稳定 …… 高单价的产品万一出现炉子故障而未能及时发现,造成的损失谁来承担? 高 可靠性的产品,客 户要求即时监控生产状态…… 这些客户需求都要求对炉子工作状态做实时监控。 通常实时监控系统包含以下指标:
轨道运行稳定 性-振 动、 间歇、抖动等都需要即时监控
Blower风速稳定性,避免Blower突然故障导致炉膛温度漂移
炉膛内热风实际温度,而不是出风口热风温度,兼顾轨道固定边、 活动边、中间位置
炉膛各区对流量、 回风量等,图12.4-1Retlow实时监控系统。 市场上有成熟的监控系统并大量应用,为PCBA制程稳定夯实基础 。

