Какой размер печи оплавления вам нужен?
2023-09-20
Сборщики электроники обычно полагают, что для удовлетворения их требований к производительности и более точного контроля профилей припоя потребуется более длинная печь оплавления, особенно если они используют бессвинцовые припои. В результате многие производители тратят больше денег и жертвуют большей площадью, чем им действительно нужно.
В условиях крупносерийного производства лучшим решением могут быть длинные печи с 8–10 зонами и более высокой скоростью ленты, но, по нашему опыту,более короткие печи оплавленияможет легко справиться с подавляющим большинством сборочных линий со средним и малым объемом производства в США (и многих других странах). Многие из наших бестселлеров — это меньшие по размеру, более простые и более доступные модели с 4–6 зонами, которые превосходно справляются с производительностью захвата и размещения, соответствуют спецификациям оплавления паяльной пасты и обеспечивают надежную и высококачественную пайку.
Несколько простых расчетов, основанных на данных от поставщиков вашей паяльной пасты и оборудования, дадут вам представление о том, какой объем может выдержать 4-, 5- или 6-зонная печь:
Время нагрева паяльной пасты
В качестве первого шага вам следует проверить рекомендуемые профили для формул паст, которые вы собираетесь использовать, от производителя паяльной пасты. Для различных стадий профиля оплавления производители паяльной пасты обычно предусматривают довольно широкий временной интервал (с точки зрения общего времени нагрева) — от 120 до 240 секунд для предварительного нагрева и выдержки, от 60 до 120 секунд для оплавления и времени над жидкостью. Для этих расчетов любые различия между эвтектическими и бессвинцовыми припоями обычно незначительны из-за одинакового времени нагрева. Мы обнаружили, что хорошая, относительно консервативная оценка общего времени нагрева составляет от 4 до 412 минут (от 240 до 270 секунд) с учетом этого диапазона (от 3 до 5 минут).
В этом простом расчете охлаждающую часть профилей припоя следует игнорировать. Хотя охлаждение важно, оно обычно не влияет на качество пайки, если только печатная плата не охлаждается слишком быстро. Проблемы с обработкой могут возникнуть, если печатная плата не охлаждается достаточно быстро. В условиях крупносерийного производства с более крупными печами и более высокой скоростью ленты может потребоваться контролируемое охлаждение, но 4-6-зонных печей с пассивным охлаждением более чем достаточно.
Длина нагреваемой печи оплавления
Следующим соображением является общая длина обогрева.печь оплавления.Очень важно различать общую длину духовки и длину нагреваемой печи. В технических характеристиках большинство производителей духовок указывают, как долго духовка будет нагреваться, что также известно как длина нагревательного туннеля. Для каждой духовки, которую вы будете оценивать, определите длину (в дюймах). Рекомендуется не включать длину каких-либо зон охлаждения — нас интересуют только нагреваемые области духовки.
Скорость ленты
Скорость ленты, необходимая для достижения этого профиля, зависит от длины нагрева (в дюймах), разделенной на общее время нагрева (в секундах).
В случае 6-зонной печи оплавления с туннелем длиной 8034 дюйма вы разделите 80,7 дюйма на 240 и 270 секунд, если время нагрева припоя составляет 240-270 секунд. Скорость ленты духовки должна быть установлена в пределах от 17,9 до 20 дюймов в минуту, если умножить ее на 60 секунд.
Максимальное количество переплавляемых плат в минуту
Максимальную производительность можно рассчитать, исходя из предположения, что конвейер печи оплавления может загружать доски встык на полную мощность.
Например, если длина вашей печатной платы составляет 7 дюймов, а скорость ленты 6-зонной печи оплавления находится в диапазоне от 17,9 до 20,2 дюймов в минуту, максимальная производительность печи составит примерно от 2,6 до 2,9 плат в минуту. Это означает, что паяная сборка будет выходить из печи примерно каждые 20 секунд. Эта перспектива позволяет вам оценить, способна ли ваша машина для захвата и размещения доставлять печатные платы со скоростью примерно 20 секунд на плату. Кроме того, вы можете заметить, что незначительные колебания времени нагрева и скорости ленты вряд ли существенно повлияют на общую производительность печи.
Линейная скорость
Выбирая новую печь, вы должны учитывать общую скорость вашей производственной линии. Какой бы процесс (трафаретная печать, SPI, сборка и размещение, проверка перед оплавлением и т. д.) ни занимал больше всего времени, в конечном итоге будет зависеть ваша общая производительность.
Наша самая быстрая машина для захвата и размещения большого количества материалов с 3 головками способна обрабатывать примерно 10 500 компонентов в секунду на полностью конвейерной линии. Наша система захвата и размещения обычно определяет скорость линии на полностью конвейерной линии. С помощью трехступенчатого конвейера печатные платы загружаются и выгружаются автоматически минимум за 10–15 секунд. Операция захвата и размещения (включая транспортировку) займет не менее 20 секунд, даже если печатная плата длиной 7 дюймов содержит всего 30 компонентов. Формула для расчета скорости вашего устройства захвата и размещения.
Конечно, печатная плата длиной 7 дюймов, состоящая всего из 30 SMD, вероятно, будет довольно редкой, но, опять же, это всего лишь пример, иллюстрирующий относительную легкость, с которой печь оплавления может идти в ногу с производственными потребностями. Вероятны даже платы меньшего размера с меньшим количеством компонентов. будет разделен на группы, что увеличит общее количество размещений и общее время процесса выбора и размещения.
Как правильно выбрать печь для оплавления?
Используя эти цифры, вы можете визуализировать поток различных продуктов через ваш завод SMT при использовании печей разных размеров. Процесс выбора духовки не следует слишком упрощать — это всего лишь отправная точка, необходимо учитывать и множество других факторов. Для производства двустороннего картона может потребоваться два отдельных прохода в печи. На мощности завода по пайке оплавлением также будут влиять автономные процессы и операции ручной сборки. Самая большая печь в мире не поможет вам, если скорость сборки SMT очень высока, но другие процессы ограничивают производительность. Время перехода между продуктами является еще одним фактором, который следует учитывать. При переходе с одного профиля на другой, сколько времени нужно, чтобы температура духовки стабилизировалась? Необходимо учитывать несколько факторов.
Как мы упоминали в начале этой статьи, большинство наших клиентов считают, что духовых шкафов с 5–6 зонами более чем достаточно для удовлетворения их потребностей, и часто этим весьма удивляются. Ожидая увеличения производительности в будущем, компании иногда тратят слишком много средств на более крупные печи. Те, кто попадает в эту категорию, должны иметь в виду, что печи меньшего размера потребляют меньше энергии, требуют меньше места и часто имеют более низкую базовую цену. Это позволяет им высвободить средства на дополнительные опции и аксессуары, такие как азотные подушки, водяное охлаждение и/или температурное профилирование. Для большей гибкости при одновременном использовании нескольких температурных профилей клиенты даже решили приобрести несколько печей меньшего размера, а не одну большую печь.
Если вам это необходимо, мы можем предоставить вам более крупную духовку с 8 или 10 зонами и большей производительностью. Вы можете использовать эти быстрые расчеты, чтобы приблизиться к цели. Если вы похожи на большинство наших клиентов, мы думаем, что вам подойдет духовка с 5 или 6 зонами. Не стесняйтесь обращаться к эксперту по сборочному оборудованию HVT SMT, если после выполнения этих расчетов у вас возникнут какие-либо вопросы.
Уменьшение образования пустот с помощью непрерывного вакуумного оплавления
Руководство по созданию эффективного процесса оплавления муравьиной кислоты
Связанная статья
Изучите технологические процессы лазерной упаковки для LiDAR и оптоэлектроники. Узнайте, как вакуумная эвтектическая пайка обеспечивает субмикронную стабильность выравнивания.
Технологии упаковки лазерных диодов: от TO-Can до кремниевой фотоники
Сравните поточные и периодические системы вакуумной пайки. Узнайте, как вакуумные печи оплавления оптимизируют сварку без пустот для мощных полупроводниковых упаковок.
Сравнение процесса вакуумной пайки и оборудования: как добиться производства с низким содержанием пустот автомобильного уровня
