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经典PCB温度曲线系统元件

一个经典的PCB 温度曲线系统由以下元件组成:

  · 数据收集曲线仪,它从炉子中间经过,从PCB 收集温度信息。
  · 热电偶,它附着在PCB 上的关键元件,然后连接到随行的曲线仪上。
  · 隔热保护,它保护曲线仪被炉子加热。
  · 软件程序,它允许收集到的数据以一个格式观看,迅速确定焊接结果和/或在失控恶劣影响最终PCB产品之前找到失控的趋势。

  三、热电偶(Thermalcouples)
  在电子工业中最常使用的是K 型热电偶。有各种技术将热电偶附着于PCB 的元件上。使用的方法决定于正在处理的PCB 类型,以及使用者的偏爱。

  四、热电偶附着
  高温焊锡,它提供很强的连接到PCB 。这个方法通常用于可以为作曲线和检验工艺而牺牲一块专门的参考板的运作。应该注意的是保证最小的锡量,以避免影响曲线。

  胶剂,可用来将热电偶固定在PCB 上。胶剂的使用通常得到热电偶对装配的刚性物理连接。缺点包括胶剂可能在加热过程中失效的可能性、作完曲线后取下时在装配上留下残留物。还有,应该注意使用最小的胶量,因为增加热质量可能影响温度曲线的结果。

  开普顿(Kapton)或铝胶带,它最容易使用,但是最不可靠的固定方法。使用胶带作温度曲线经常显示很参差不齐的曲线,因为热电偶连接点在加热期间从接触表面提起。容易使用和不留下影响装配的残留物,使得开普顿或铝胶带成为一个受欢迎的方法。

  压力型热电偶,夹持在线路板的边缘,使用弹力将热电偶连接点牢固地接触固定到正在作温度曲线的装配上。压力探头快速、容易地使用,对PCB 没有破坏性。

  五、热电偶的放置
  因为一个装配的外边缘和角上比中心加热更快,较大热质量的元件比较小热质量的元件加热满,所以至少推荐使用四个热电偶的放置位置。一个热电偶放在装配的边缘或角上,一个在小元件上,另一个在板的中心,第四个在较大质量的元件上。另外还可以增加热电偶在板上其它感兴趣的零件上,或者温度冲击或温度损伤最危险的元件上。

  六、读出与评估温度曲线数据
  锡膏制造商一般对其锡膏配方专门有推荐的温度曲线。应该使用制造商的推荐来确定一个特定工艺的最佳曲线,与实际的装配结果进行比较。然后可能采取步骤来改变机器设定,以达到特殊装配的最佳结果(图三)。

  对于PCB 装配制造商,现在有新的工具,它使得为锡膏和回流炉的特定结合设计目标曲线来得容易。一旦设计好以后,这个目标曲线可以由机器操作员机遇这个专门的PCB 装配简单地调用,自动地在回流焊接炉上运行。

  七、何时作温度曲线
  当开始一个新的装配时,作温度曲线是特别有用的。必须决定炉的设定,为高品质的结果优化工艺。作为一个诊断工具,曲线仪在帮助确定合格率差和/或返工高的过程中是无价的。

  作温度曲线可以发现不适当的炉子设定,或者保证对于装配这些设定是适当的。许多公司或工厂在标准参考板上作温度曲线,或者每天使用机器的品质管理曲线仪。一些工厂在每个班次的开始作温度曲线,以检验炉子的运行,在问题发生前避免潜在的问题。这些温度曲线可以作为一个硬拷贝或通过电子格式存储起来,并且可用作ISO 计划的一部分,或者用来进行对整个时间上机器性能的统计过程控制(SPC statistical process control)的操作。

  用于作温度曲线的装配应该小心处理。该装配可能由于处理不当或者重复暴露在回流温度之下而降级。作曲线的板可能随时间过去而脱层,热电偶的附着可能松动,这一点应该预计到,并且在每一次运行产生损害之前应该检查作曲线的设备。关键是要保证测量设备能够得到精确的结果。

  八、经典PCB 温度曲线与机器的品质管理曲线
  虽然温度曲线的最普遍类型涉及使用一个运行的曲线仪和热电偶,来监测PCB 元件的温度,作温度曲线也用来保证回流焊接炉以最佳的设定连续地工作运行。现有各种内置的机器温度曲线仪,提供对关键回流炉参数的日常检测,包括空气温度、热流与传送带速度。这些仪器也提供机会,在失控因素影响最终PCB装配质量之前,迅速找到任何失控趋势。

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