優(yōu)化大批量 PCB 組裝的回流焊接
回流焊接工藝對于將電子元件組裝到印刷電路板 (PCB) 上至關重要，尤其是對于焊接表面貼裝技術(shù) (SMT) 元件。這種方法使用長工業(yè)對流爐，通過加熱元件、PCB 和焊膏并熔化焊料而不會過熱來形成可靠的焊點。

在大批量商業(yè)用途中，回流爐是帶有傳送帶的長隧道，傳送帶將 PCB 移動到多個單獨加熱的區(qū)域，每個區(qū)域都受溫度控制。技術(shù)人員調(diào)整傳送帶速度和區(qū)域溫度以實現(xiàn)特定的時間和溫度曲線。

該過程從預熱階段開始，其中 PCB 組件在環(huán)境溫度下進入爐中。逐漸引入熱量，使其達到 100-125°C，以避免熱沖擊并確保均勻的熱量分布。在預熱期間，焊膏中的溶劑蒸發(fā)，一些助焊劑成分開始激活。

接下來是浸泡階段，溫度升高到 150-170°C，穩(wěn)定整個 PCB 的溫度并降低熱梯度。在此階段，焊膏中的松香會熔化，焊料顆粒開始聚結(jié)。保持不到一分鐘的恒定浸泡溫度可確保均勻加熱并防止熱損壞。

接下來是回流階段，溫度升高到焊料熔點以上，通常約為 200°C。焊料達到液態(tài)，在元件引線和 PCB 焊盤之間形成可靠的接頭。停留時間，即焊料保持液態(tài)的時間，受到嚴格控制，以避免損壞元件。

冷卻階段使熔融焊料凝固，形成牢固的接頭。在環(huán)境空氣或冷卻機制的幫助下，組件在離開烤箱時會冷卻。受控冷卻可防止熱沖擊并確?？煽康暮更c。

實現(xiàn)整個 PCB 的均勻溫度分布是一項重大挑戰(zhàn)，因為元件尺寸、質(zhì)量和材料變化會導致加熱不均勻。這個問題在更大、更密集的 PCB 中更加嚴重。此外，某些組件（如陶瓷電容器和球柵陣列）對熱應力很敏感，需要仔細控制加熱和冷卻速率以保持可靠性。

回流爐中的溫度控制通常涉及一個閉環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有策略性放置的熱電偶和控制器。在某些配置中，熱電偶位于熱發(fā)射器附近，而在其他配置中，懸掛式熱電偶監(jiān)測爐內(nèi)特定區(qū)域的空氣溫度。然而，這兩種方法都不能直接測量 PCB 組件的溫度。在大批量 SMT 工藝中，頻繁將儀表電路板穿過爐子以驗證溫度曲線可能更為實用。



通過自動溫度調(diào)節(jié)確保一致的 PCB 質(zhì)量
在大批量 SMT 工藝中，頻繁地將裝有儀表的電路板送入烤箱以確保溫度曲線保持在正軌上是不切實際的。更實際的解決方案是使用非接觸式溫度傳感方法來持續(xù)監(jiān)控正在進行的工作，而不會中斷產(chǎn)品流。

紅外線測溫儀 CT hot 位于烤箱內(nèi)的兩個點：一個位于預熱區(qū)，另一個位于回流區(qū)最后一個加熱器的旁邊。由于 CT hot 安裝在邊緣傳送帶的軌道下方，向上看組件的底部，并且傳感頭具有較高的溫度等級，因此不需要冷卻介質(zhì)。當組件經(jīng)過紅外傳感器時，它會對電路板進行測量。然后將測量值的平均值用作整塊電路板的溫度。由于紅外傳感器始終跟蹤特定電路板的相同路徑，因此將每個電路板的相對溫度與其他電路板進行比較，并將讀數(shù)記錄到可以記錄和訪問的歷史文件中。

三個用戶設置的警告級別對應于高于或低于設定值的 PCB 溫度偏差。系統(tǒng)會根據(jù)高溫計讀數(shù)自動調(diào)節(jié)烤箱中相應的熱輻射器。如果檢測到溫度偏差，則會在偏差變得足以影響工藝之前對烤箱進行調(diào)整。通過調(diào)節(jié)加熱器而不是其他變量（例如傳送帶速度），不會干擾往返于其他機器的產(chǎn)品流動。

通過單獨的 PCB 溫度監(jiān)控來優(yōu)化質(zhì)量并簡化裝配
在大批量 SMT 生產(chǎn)的回流焊接工藝中使用 Optris 的紅外測溫儀具有多種優(yōu)勢。這些測溫儀提供精確的非接觸式溫度測量，確保準確監(jiān)控 PCB 溫度，而不會對工藝產(chǎn)生物理干擾。這種精度有助于保持多塊電路板的焊接質(zhì)量一致，降低因加熱不當而導致缺陷的風險。

將 Optris 測溫儀集成到烤箱的控制系統(tǒng)中，可以根據(jù)溫度讀數(shù)進行實時調(diào)整。這種自動調(diào)節(jié)熱發(fā)射器的功能有助于保持所需的溫度曲線，防止可能影響焊接工藝的熱偏差。通過專注于調(diào)節(jié)加熱器而不是其他變量（如傳送帶速度），系統(tǒng)可確保產(chǎn)品流動順暢并最大限度地減少中斷。

此外，工藝不會因處理測試樣品或使用昂貴的回流跟蹤系統(tǒng)而中斷。Optris 測溫儀提供數(shù)據(jù)記錄功能，可以記錄和分析生產(chǎn)的每塊 PCB 隨時間的溫度曲線。這些歷史數(shù)據(jù)對于識別趨勢、優(yōu)化工藝參數(shù)和確保一致的質(zhì)量控制非常有價值。

Optris 測溫儀能夠測量高溫，這對于回流焊接至關重要，因為回流焊接的峰值溫度通常超過 200°C。其兩件式設計使傳感頭可以在高達 250°C 的溫度下工作，同時測量較低溫度下的目標，確保在苛刻的環(huán)境中具有可靠的性能。