Über Dampfphasen-Reflow-Technologie, Im Laufe der Jahre hatten große PCB-Anwendungen aufgrund des Lötprozesses erhebliche Herausforderungen. Eine der Top-Schwierigkeiten, die PCB-Designer und Leiterplattenhersteller begegnen, müssen mit den hohen Temperaturen des PCB-Schweißens mitkommen. Solche Temperaturen können die Struktur des Boards oder die verschiedenen Komponenten beschädigen.
In diesem umfassenden Guide sagen wir Ihnen, alles, was Sie über den Dampfphasen-Reflow wissen müssen.
1. Was ist Dampfphasen-Reflux?
Dampfphasen-Reflow bezieht sich auf eine fortgeschrittene Leiterlöttechnologie, die eine inerte Flüssigkeit mit einem hohen Siedepunkt verwendet. Diese Technologie hat in den letzten Jahren in den letzten Jahren eine massive Popularität zwischen Leiterplatten-Assembleren gewonnen.
Um elektronische Bauteile an Leiterplatten zu löten, benötigen Hersteller in der Regel hohe Temperaturen. Es ist ein komplexer Prozess, der noch schwieriger geworden ist, da elektronische Komponenten kleiner werden.
Das Dampfphasen-Reflow-Löten stellt sicher, dass die Leiterplattenbrett und ihre Mitglieder nicht höher als die erforderlichen Temperaturen sind. Aus diesem Grund überhitzen Teile nicht. Dieser Lötprozess bietet die ideale Benetzung der Details. Darüber hinaus erfolgt der gesamte Lötprozess innerhalb einer inerten Atmosphäre. Am Ende erhalten PCB-Baugruppen die höchstmöglichen PCB-Lötergebnisse.
Automatisierte Lötmaschinen sind die Norm im Dampfphasen-Reflow.
2. Warum Dampfphasen-Reflux verwenden?
Dampfphasen-Reflow, wenn andere Löttechnologien auf dem Markt schnell ersetzt werden. Es gibt viele Gründe für diese Entwicklung. Wir betrachten zwei von ihnen in diesem Abschnitt.
2.1 Die Schweißprobleme konfrontiert
Die überwiegende Mehrheit der Hersteller entscheidet sich mittlerweile für bleifreie Lötbasen. Diese Basen erfordern, dass die Hersteller noch höhere Temperaturen verwenden, um das Lot effektiv zu schmelzen. Dadurch ist die Gefahr einer Beschädigung der Elektronikeinheiten durch Überhitzung höher.
Die Dampfphasen-Reflow-Technologie hilft diesem Problem, Temperaturschwankungen, Topographie und Board-Layout aufzunehmen.
2.2 PCB-Leiterplattenkomponenten
PCB-Schaltungen müssen Teile unterschiedlicher Massen erfordern, wodurch der Lötprozess ein kompliziertes ist. Das liegt daran, dass die Wärme, die diese Komponenten speichern, je nach Gruppe signifikant variieren. Das Ergebnis ist, dass es eine ungleichmäßige Wärmeverteilung gibt, die zu Verwerfungen der Leiterplatten führen könnte. Um diese Probleme zu reduzieren, entscheiden sich PCB-Baugruppen und Designer für Dampfphasen-Reflow.
Dampfphasen-Reflow betrifft Probleme, die sich aus variierenden PCB-Komponenten ergeben.
3. Das Arbeitsprinzip der Dampfphasen-Reflux
Um zu verstehen, wie Dampfphase-Reflow funktioniert, müssen wir uns drei verschiedene Dinge ansehen:
Wärmeeinstellung
Ebeneneinstellung
Leerebildung
Wärmeeinstellung
Die Wärmeeinstellung beinhaltet die PCB-Ingenieure, die die Temperaturgradienten in der Dampfphasen-Reflow-Ausrüstung einstellen. Sie tun dies, indem sie die Macht regulieren, die an die Heizelemente des Geräts gelangen. Da mehr Macht an die Heizgeräte verläuft, gibt es mehr Dampfproduktion. Es bedeutet mehr Wärmeübertragung an die PCB-Baugruppe, obwohl der Siedepunkt der Flüssigkeitskochungspunkt gleich bleibt.
Wie wir früher angedeutet haben, findet der Dampfphasen-Reflow in einer Atmosphäre statt, die gesamte sauerstofffrei ist. Diese Atmosphäre verringert die Wahrscheinlichkeit der Oxidbildung. Es verbessert auch die Benetzung.
In der Regel gibt es eine leichte Verzögerung bei der Schöpfung und der Aufenthaltslosigkeit von Dämpfen. Daher gibt es keine Erzeugung anspruchsvoller Temperaturprofile. Um diese Herausforderung zu lösen, entwickelten die Hersteller Weiche Dampfphasen-Maschinen (SVP).
Ebeneneinstellung
Einer der Top-Vorteile von SVP-Maschinen ist, dass Sie mit sofortigen Temperaturgradienten steuern können. Während des SVP-Prozesses steigt die Temperatur der Leiterplatte an, da er tiefer in die Dampfdecke bewegt.
Um das ideale Vorwärmen des PCB-Boards zu erreichen, halten Sie es in einer bestimmten Tiefe. Beachten Sie, dass beim Erhöhen des Zentrums die Platine in Richtung der Liquidustemperatur bewegt. Assembler und Designer können nur etwa ein thermisches Profil erstellen, das sie möchten. Sie tun dies, indem sie die Lötzeit automatisch vorwählen und steuern.
Sobald Sie durch das Löten sind, bewegt sich die SVP-Maschine den Vorstand von den Tiefen der Dampfdecke an die Dampfgrenze. Hier senkt sich die Temperatur des Boards. Sie können dann die Platine aus dem Dampf heben, damit es abkühlen kann.
Normalerweise benötigt der SVP-Prozess keine zusätzlichen Mechanismen, um die Überhitzung zu stoppen. Das ist, weil der Siedepunkt der Flüssigkeit die Spitzentemperatur der Leiterplatte begrenzt.
Leerebildung
Die Hohlraumbildung ist mit Dampfphasen-Reflow unvermeidlich. Hohlräume können sowohl die thermische als auch die elektrische Leitfähigkeit eines Lötgelenks beeinträchtigen oder verringern.
Wie mildern Ingenieure die void-Formation? Ein effektiver Weg ist durch ein vakuumgesteuertes Verfahren, das diese Hohlräume überschreitet. Wenn Sie den Druck über eine Flüssigkeit reduzieren, verringert sich der Siedepunkt und umgekehrt. Die Verwendung eines Vakuums kann die Zeit über den Liquidus um 30 Sekunden verlängern, wodurch vorhandene Hohlräume reduziert werden und neue aus dem Bilden gestoppt werden. Natürlich sollten Sie die Hohlräume verringern, wenn Lötverbindungen Flüssigkeiten sind.
Anwenden der Paste an PCB-Boards vor dem Dampfphasen-Reflow-Prozess
4. Zusammensetzung des Dampfphasen-Refluxes
Der Dampfreflow-Prozess hängt von den drei Kammern ab. Diese Kammern erstellen die Bedingungen, die für eine erfolgreiche Schweißmontage erforderlich sind. Wir diskutieren diese drei Ebenen detailliert detailliert.
4.1 Grundlegende Flüssigkeitsschicht
Die Basisflüssigkeitsschicht bezieht sich auf die Chemikalie, die den Dampf liefert, den Sie zum Löten benötigen. Ohne den Rauch kann das Löten nicht auftreten. Bei der Auswahl der idealen Basisflüssigkeit nutzen Designer und Assembler eine Vielzahl von Faktoren, einschließlich:
Die Siedetemperatur der Flüssigkeit
Die Umweltauswirkungen der Flüssigkeit
Wie ätzend der Dampf ist
Denken Sie daran, Sie tauchen die PCB-Platine auf die Temperatur, die die Flüssigkeit fährt. Deshalb benötigen Sie einen vordefinierten Wert für die Siedetemperatur der Basisflüssigkeit. Natürlich können Sie den Druck in der Phasenkammer des Dampfs noch manipulieren oder optional mit dem Umgebungsluftdruck arbeiten.
Stellen Sie sicher, dass Sie die richtige chemische Zusammensetzung verwenden, um nicht zu hohen Temperaturen zu enden, um Komponenten zu zerstören. Sie möchten auch sicherstellen, dass die Temperaturen nicht zu niedrig sind, um das Lötmittel genug zu schmelzen.
Es ist auch entscheidend, dass der resultierende Dampf nicht reaktiv ist. Auf diese Weise kann keine Oxidation defekte Gelenke verursachen.
4.2 Dampfschicht
Während der einzige Zweck der Basisflüssigkeit darin besteht, den notwendigen Dampf bereitzustellen, ist es in der Dampfschicht, in der die echte Aktion auftritt. Wegen der Notwendigkeit, Dampf in einer kochenden Flüssigkeit zu erzeugen, bleiben Sie also immer konstant. Es ist das gleiche wie das Prinzip des flüssigen Dampfes. Es bleibt auch dann wahr, wenn die Temperatur des Heizelements schwankt. Sicher, das Dampfvolumen kann aufgrund der Fluktuation in der Temperatur der Heizelemente zunehmen. Die Dampftemperatur ändert sich jedoch nicht.
Im Allgemeinen haben kochende Flüssigkeiten kaum spürbare Variationen, was sie gute Thermostate macht. Hier sind einige Beispiele von Marken, denen Sie vertrauen können. Phobya UV LED Strip
4.3. Der Phobya UV-Streifen ist eine ideale Option, wenn Sie möchten, dass Ihr PC einen „Lichtlift“ hat.
Im Wesentlichen können Sie sich auf dieses Produkt für ein Modding-Highlight verlassen. Und dank seines flexiblen Streifens ist es möglich, mehr LEDs hinzuzufügen. Mit dieser Marke können Sie auch einen PSU-Anschluss verwenden, da er mit einer 4-poligen Molex-Erweiterung ausgestattet ist.
Und die Erweiterung schleift durch die benötigte Energie. Außerdem ist es leicht, diesen LED-Streifen in jeder beliebigen Position zu montieren, da er mit dem vorgeklebten Klebeband versehen ist.
Aber es gibt noch mehr. Die Streifen verbrauchen geringe Leistung. Außerdem hat es wenig Wärmeableitung und der Streifen ist wasserdicht.
5. So können Sie seine Möglichkeiten mit einem Kühlwassersystem erkunden.
Nichia UV LED Die Nichia UV LED (365-370 nm) erzeugt echtes Longwave-Licht. Und das Licht kommt von 5-Nichia-LEDs. So können Sie dieses UV-Licht als ein wichtiges Werkzeug für Zoll, medizinische Forensik, Postinspektionen und Strafverfolgung nutzen.
Diese Marke ist auch nützlich für die Authentifizierung von Dokumenten, das Erkennen von Mineralien und Fälschungen. Aber es ist ideal, Augenschutz zu verwenden, wenn die Nichia UV-LED in Betrieb ist. Cree Ultraviolett LED
Cree UV LED ist eine weitere Marke auf dieser Liste, die benutzerfreundlich und erstklassig ist.
Diese Marke eignet sich für verschiedene Lichtungen von der portablen Beleuchtung, der Außenbeleuchtung, der Automobilbeleuchtung bis zur Innenbeleuchtung.
Ein weiteres auffälliges Merkmal der Cree UV-LED ist sein 370-Lichtschein.
Außerdem ist es energiesparend, was zu einer großen Rendite für Ihre Investition führt.
Wrapping Up
UV-LED-Streifen ist eine Technologie, die gekommen ist, um zu bleiben.
Und es ist nützlich in verschiedenen Bereichen der Gesellschaft. Zweifellos kommt es mit seinen Risiken.
Der beste Weg, den UV-LED-Streifen zu handhaben, ist, die Vorsichtsmaßnahmen in diesem Artikel zu beachten. Außerdem können wir nicht betonen, dass es wichtig ist, UV-LEDs mit falschen Ansprüchen zu vermeiden, da es das Risiko von Schäden erhöht. Sind Sie bereit, ein Projekt mit einem UV-LED-Streifen aufzunehmen? Oder haben Sie noch Sicherheitsbedenken?
Nehmen Sie mit uns Kontakt auf. It is especially the case when there’s a dense population of components on the board.
Air convection reflow oven
Vapor Phase Method
Regardless of the solder paste, you utilize, you’ll ultimately need to configure both the reflow process and the solder. The aim is to reduce voiding and ensure there’s enough wetting. That’s why you need to assess the process as a whole instead of looking at each element separately.
In general, the vapor phase reflow process requires more investment than other solutions. These solutions include the convection oven reflow process. This investment includes what you spend on the system initially and the fluids you’ll need to invest in during operations.
The liquids‘ thermal stability makes them suitable for PCB reflows. These liquids also have a wide operating temperature range, which is excellent for the vapor phase reflow process.
The vapor process’s reflow process involves heating gold plating. Dieser Prozess ist besonders ideal für PCBs mit einem breiten Spektrum an Chipgrößen. Das liegt daran, dass es minimale Temperaturschwankungen zwischen Bauteilen mit unterschiedlicher thermischer Masse gibt.
Infrarotheizung
Neben der Reflow- und Dampfphasen-Reflow-Methoden von Konvektionsofen gibt es eine dritte Reflow-Technologie: Infrarot (IR) Heizung. Hersteller verwenden häufig IR-Löten für Substrate mit Komponenten auf der Oberfläche. Der Prozess beinhaltet das Fördern von Substraten durch eine Maschine, die eine Reihe von Heizelementen enthält. Die Elemente sind üblicherweise oberhalb und unterhalb der Substrate, die sich durch die Heizfächer bewegen.
Das IR-Löten ist bei PCB-Assemblern und Designern recht beliebt. Das ist, weil der Ansatz makellos und umweltfreundlich ist. IR-Löten ist auch kontaktfrei, und es ist einfach, die Heizleistung zu steuern.
Infrarot-Lötbackofen
6. Vor- und Nachteile von Dampfphasen-Reflux
Dank seiner vielen Vorteile hat die Dampfphasen-Reflow-Technologie viele Befürworter bei Leiterplattenversammlungen und -designern. Diese Technologie hat jedoch auch seine Nachteile. Schauen wir uns einige der Vor- und Nachteile der Dampfphase-Reflow an und wie Sie wissen, ob es sich um die ideale Lösung für Ihre Bedürfnisse handelt.
PCB nach dem Dampfphasen-Reflow-Prozess
6.1 Dampfphasen-Reflow Vorteile
Hervorragende Temperaturregelung.
Eine der Top-Vorteile der Verwendung der Dampfphasen-Reflow-Technologie ist, dass es eine hervorragende Temperaturregelung ermöglicht. Bei Atmosphärendruck ist die Temperatur des Dampfes die gleiche wie die Temperatur der kochenden Flüssigkeit. Es bedeutet, dass es minimale Temperaturschwankungen gibt. Es ist anders als das, was in anderen Reflow-Prozessen wie Konvektionsofen und Infrarotheizungen geschieht. Wenn Sie die Temperatur erhöhen, wird auch die Dampfrate erhöht, aber es wird jedoch keine Änderung des Wetters ergeben.
Einheitliche Heizung durchführen
Ein weiterer erheblicher Vorteil dieser Technologie ist einheitliches Erwärmen. Faktoren wie Größe, Form, Farbe oder geometrische PCB-Komponenten wirken sich nicht auf den Dampfphasen-Reflow-Prozess aus. VPR setzt jeden Teil jedes Elements auf, um genau die gleiche Temperatur anzuzeigen. Es macht den Dampfphasen-Reflow-Prozess, der sich perfekt zum Refilieren von Multilayer-Boards und großen Brettern eignet. VPR ist auch ideal für Paneele mit unterschiedlich großen Stück und Boards mit einer dichten Bevölkerung.
Höhere Wärmeübertragungsrate
Der Aufschlag des Dampfphasen-Reflow-Prozesses besteht darin, dass es eine niedrigere Temperatur erfordert, um ein ideales Lot zu gewährleisten. Die meisten Reflow-Methoden benötigen bis zu 35 ° C zusätzliche Wärme für ein perfektes Löten. VPR benötigt jedoch nur 5 bis 10 ° C über den Schmelzpunkt der Lötpaste, um dieselbe Aufgabe zu tun. Das liegt an der höheren Wärmeübertragungsrate des VPR-Prozesses.
Ausgezeichnete Benetzbarkeit.
Der Dampfphasen-Reflow-Prozess bietet auch eine Atmosphäre ohne Sauerstoff. Aus diesem Grund erhalten Sie ohne zusätzliche Kosten überlegene Benetzung. Es gibt einen viel niedrigeren Energieverbrauch als im Konvektions-Ofen-Reflow-Prozess.
Bei der Isolierung in VPR gibt es eine minimale Freisetzung von Wärme in die umgebende Umgebung, was bedeutet, dass Sie keine zusätzliche Klimaanlage benötigen.
Platz sparen
Dampfphasenöfen neigen auch dazu, kompakter als Konvektionsöfen zu sein. Es ist ein erheblicher Vorteil, wenn der Speicherplatz eines Ihrer Bedenken ist.
Umweltfreundlicher
Der Dampfphasen-Reflow-Prozess ist auch einer der saubersten und sichersten. Zunächst verwendeten viele ältere Reflowmaschinen Freon, die volatil sein können. Aktuelle VPR-Maschinen benötigen nicht flüchtige organische Verbindungen, um zu arbeiten. Fluorierte Flüssigkeiten sind inerte, nontoxische, nichtkorrosive, nichtflammbare und nichtpolierende Nonkristall. Diese Flüssigkeiten verdampften normalerweise vollständig von der Tafel und lassen keinen Rückstand zurück. Es macht VPR einen der umweltfreundlichsten Reflowprozesse um.
6.2 Nachteile der Dampfphasen-Reflow
Der Hauptrückgang des Dampfphasen-Reflow-Prozesses ist, dass es mehr manueller als andere Alternativen ist. Somit ist der VPR-Prozess für die Chargenproduktion eher geeignet, was den Potentialdurchsatz auswirken kann.
Dort, natürlich Dampfphasensysteme, die an großflächigen Produktionen sorgen, neigen sie jedoch dazu, mehr als die meisten Konvektionöfen zu kosten. Ein weiterer Nachteil der Dampfphasen-Reflow-Technologie ist, dass es mehr zeitaufwändig sein kann als andere Lösungen.
6.3 Wählen Sie die richtige Technologie entsprechend Ihren Bedürfnissen
Welche Reflow-Methode sollten Sie also wählen? Nun, das hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Diese beinhalten:
Entwurf
Das spezifische Design des PCB-Boards und der Inhalt der Komponenten bestimmen, welche Reflow-Methode verwendet werden soll. Wenn beispielsweise Ihr Panel eine dichte Population von Merkmalen hat, ist das Reflow-Phasenverfahren aufgrund der inerten Atmosphäre eher geeignet.
Volumen
Wie bereits erwähnt, sind einige VPR-Lösungen nur für Chargen-Reflow-Prozesse ideal. Konvektionsöfen-Design ermöglicht es ihnen, die SMT-Linie zu automatisieren und einen höheren Durchsatz nahtlos anzubieten.
Es ist wichtig zu beachten, dass einige VPR-Systeme Designs mit mehr erhöhteren Automatisierung ermöglichen. Diese Qualität ermöglicht ihnen den höheren Durchsatz, wodurch sie für großzügige Anwendungen perfekt sind. Beachten Sie, dass diese Technologie möglicherweise einen erheblichen Investitionsumfang benötigt.
Bereich
Wie groß ist der Bereich der PCB-Boards, die Sie herstellen? Manchmal beabsichtigen Sie, viele verschiedene Paneele herzustellen. Wenn Sie den Konvektionsofenprozess verwenden, wissen Sie, dass Sie die verschiedenen Zonen von Zeit zu Zeit zurücksetzen müssen. Dies wirkt sich wiederum auf die Turnaround-Zeiten aus.
Anwendung
Welchen Zweck wollen Sie die Leiterplatten verwenden? Wenn die Leiterplatten für hoch sensible Anwendungen sind, verwenden Sie VPR. In diesen Anwendungen, wie beispielsweise Medizin, Luft- und Raumfahrt oder medizinische Geräte, möchten Sie sich für einen Reflow-Prozess entscheiden, der die bestmöglichen Ergebnisse garantiert. In der Dampfphasen-Reflow-Methode gibt es mehr Konsistenz und weniger Wahrscheinlichkeit, dass die Komponenten überhitzt werden.
Technologischer Prozess der Löt- und Montage-Chipkomponenten auf dem PCB-Board
7. Zusammensetzung des Dampfphasen-Refluxes
Sie wissen bereits, dass der VPR-Prozess auf drei verschiedenen Schichten angewiesen ist, die die idealen Bedingungen für das erstklassige Schweißen liefern. Diese drei Schichten sind die grundlegende Fluidschicht, die Dampfschicht und die Vorheizzone.
In der grundlegenden Fluidschicht ist die chemische Chemikalien, die Sie heizen, um den erforderlichen Dampf bereitzustellen, den Sie zum Schweißen benötigen. Für zufriedenstellende Ergebnisse ist es am besten, eine Flüssigkeit zu wählen, die die richtigen Qualitäten hat. Wir haben einige dieser Funktionen bereits beschrieben.
Die Dampfschicht verarbeitet den eigentlichen Lötprozess. Das Gute mit der Dampfschicht ist, dass es keine Temperaturschwankungen gibt. Es bedeutet, dass Sie sich nicht um die Überhitzung von Komponenten kümmern müssen.
Die Vorheizschicht hilft, Lötfängel abzusetzen. Das eigentliche Vorwärmen tritt auf, wenn Sie die PCB direkt über der Dampfschicht bewegen. Denken Sie daran, dass es eine Vielzahl von Vorheiztechniken auf der Grundlage der von Ihnen verwendeten Maschine gibt.
Dampfphasen-Reflow führt zu hochwertigen Lötergebnissen
Zusammenfassung:
In einer Welt, in der die Top-Notch-Qualität ein Muss ist, hat die Dampfphasen-Reflow-Technologie revolutionär erwiesen. Dieser Prozess ist eine praktikable Alternative zu anderen populären Löttechnologien.
Die Einführung von Perfluorpolyether-Fluid hat insbesondere den VPR-Prozess wirksam gemacht. PCB-Designer und PCB-Baugruppen, die sich für Dampfphasen-Reflow-Lösungen entscheiden, können viele Vorteile erwarten. Dazu gehören bessere Lötmittel, niedrigere Spitzentemperaturen und eine sauerstofffreie Atmosphäre. Am Ende führt VPR zu hochwertigen Lötergebnissen.
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