一、IBL公司簡(jiǎn)介
德國(guó)IBL公司致力于研究、開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)汽相回流焊設(shè)備的公司,三十五年來(lái)IBL公司以其高質(zhì)量、高性能的產(chǎn)品和可靠焊接技術(shù),并獲得多項(xiàng)汽相焊接技術(shù),提供SV系列、BLC系列、VAC系列等十余種機(jī)型的臺(tái)式、單機(jī)式、在線式、真空式汽相回流焊系統(tǒng),專業(yè)針對(duì)**電子PCB板高精度、高密度、超大規(guī)模SMT器件、大功率模塊、異型器件的多品種、小批量焊接。 IBL公司通過(guò)一套嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)程序,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行全面的控制,公司通過(guò)了ISO 9001 質(zhì)量認(rèn)證體系,提供高可靠焊接設(shè)備,在國(guó)際航空、航天、電子通信等**電子領(lǐng)域占有80%以上的市場(chǎng)。
德國(guó)IBL公司汽相回流焊接系統(tǒng)采用常壓飽和汽相傳熱原理及汽相層真空技術(shù),具有溫度均勻一致、超低溫安全焊接、無(wú)溫差、無(wú)過(guò)熱、惰性氣體無(wú)氧化焊接環(huán)境、工藝參數(shù)可靠穩(wěn)定、無(wú)需復(fù)雜工藝試驗(yàn)、環(huán)保低成本運(yùn)行等特點(diǎn),滿足多品種、大批量、高可靠焊接需要。已廣泛應(yīng)用于歐美航空、航天、**電子等領(lǐng)域。
二、汽相加熱工作原理
汽相加熱方式是利用液體在腔體中加熱沸騰后,在液體表面形成的一層穩(wěn)定高度和溫度的汽相層,當(dāng)被加熱工件進(jìn)入汽相層后,高溫汽相蒸汽遇到溫度相對(duì)較低的被加熱工件進(jìn)行冷凝熱交換,被加熱工件的溫度在可控的升溫速率下逐步加熱到焊接所需溫度。部分汽相蒸汽冷凝成液體,流回到主加熱槽,主加熱槽體下的加熱器不斷提供熱能加熱液態(tài)汽相液持續(xù)補(bǔ)充新的汽相層蒸汽。由此周而復(fù)始,直至被加熱工件的溫度與汽相液蒸汽的溫度一致。因?yàn)槠鄬又胁煌恢玫臏囟纫恢?,即汽相液的沸點(diǎn)溫度(氣壓不變沸點(diǎn)穩(wěn)定),因此不會(huì)產(chǎn)生過(guò)冷過(guò)熱現(xiàn)象。
同時(shí)巧妙利用汽相蒸汽層在不同高度下的熱交換效率不同原理以及IBL的平穩(wěn)雙軸水平垂直傳動(dòng)系統(tǒng),可將氣相層細(xì)分成20個(gè)不同升溫速率的溫區(qū),精確和靈活地控制需要的焊接溫度曲線,有效實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、穩(wěn)定的焊接溫度曲線控制。
汽相液的沸點(diǎn)可由使用者根據(jù)被加熱對(duì)象所需溫度而事先選擇,例:37/63晶化溫度183℃的焊料可選用215℃沸點(diǎn)的汽相液,無(wú)鉛焊217°C的焊料可選用240℃沸點(diǎn)的汽相液,有鉛/無(wú)鉛混裝的焊料可選用235℃沸點(diǎn)的有鉛/無(wú)鉛兼容汽相液。汽相蒸汽層的密度為空氣的四十倍,因此會(huì)在汽相液面上方形成一個(gè)穩(wěn)定的與空氣隔離的汽相層,從而為被加熱工件提供一個(gè)無(wú)氧的惰性氣體環(huán)境,能夠避免焊點(diǎn)氧化現(xiàn)象。
VAC系列真空汽相回流焊接系統(tǒng),采用IBL的飽和汽相層中的恒溫真空腔技術(shù),整個(gè)真空腔體置于汽相加熱區(qū)中,可實(shí)現(xiàn)真空腔體溫度與汽相層溫度一致,對(duì)焊點(diǎn)在抽真空過(guò)程中起到可靠的保溫作用,有效克服產(chǎn)品焊點(diǎn)在抽真空過(guò)程中大幅度降溫。確保焊點(diǎn)在抽真空過(guò)程中的溫度穩(wěn)定,從而提高抽真空效果及焊點(diǎn)可靠性,滿足大批量高可靠焊接需求。
三、汽相回流焊相對(duì)熱風(fēng)回流焊具有的優(yōu)勢(shì)
熱風(fēng)式回流焊爐具有內(nèi)置計(jì)算機(jī)控制的多溫區(qū)回流焊工藝曲線可調(diào)、在線式運(yùn)行、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn),比較適合于商用產(chǎn)品的大批量連續(xù)生產(chǎn)。但熱風(fēng)回流系統(tǒng)具有功耗大、溫差大、過(guò)溫沖擊、溫度曲線不易控制、焊點(diǎn)氧化、針對(duì)不同產(chǎn)品需進(jìn)行不同的復(fù)雜工藝試驗(yàn)等缺陷,汽相回流焊具有明顯的優(yōu)勢(shì):
傳統(tǒng)回流焊不足 | 汽相回流焊優(yōu)勢(shì) | |
溫度穩(wěn)定性 | 存在過(guò)溫的風(fēng)險(xiǎn),出風(fēng)口的溫度會(huì)超過(guò)230°C,使得出風(fēng)口附近的加熱溫度達(dá)到270-290℃,極大程度的增加了PCB板上元器件熱損傷的概率,加熱溫度超過(guò)元器件所能夠承受的溫度,可能對(duì)元器件造成的熱損傷 | 加熱溫度是由汽相液的沸點(diǎn)決定的,氣壓不變的情況下,液體沸點(diǎn)不會(huì)發(fā)生變化,也就不會(huì)出現(xiàn)過(guò)溫現(xiàn)象。汽相回流焊采用汽相傳熱原理,溫度穩(wěn)定可靠,滿足有鉛/無(wú)鉛焊要求(汽相液沸點(diǎn)溫度: 200℃、℃215℃、235℃、240℃等),保證所有元器件和材料的安全 |
加熱均勻性 | 受熱不均勻會(huì)產(chǎn)生的焊接問(wèn)題,受到熱量傳導(dǎo)的限制,導(dǎo)致部分區(qū)域無(wú)法獲得足夠的熱量,造成受熱不均勻,尤其是那些在隱蔽部位的焊點(diǎn),可能出現(xiàn)焊接“陰影現(xiàn)象” | 汽相加熱的熱交換是持續(xù)而且充分的,不會(huì)產(chǎn)生因熱交換不充分而出現(xiàn)的虛焊、冷焊等不良焊接現(xiàn)象 可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的高密度多層PCB板高質(zhì)量、高可靠焊接,并確保PCB板任何位置的溫度均勻一致性,消除應(yīng)力影響 |
焊點(diǎn)氧化 | 焊點(diǎn)在高溫下長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中,與氧氣產(chǎn)生反應(yīng),出現(xiàn)氧化現(xiàn)象,只有施加惰性氣體保護(hù)才能避免,但需要增加額外的機(jī)構(gòu)和氣源 | 焊接過(guò)程在汽相層中完成,汽相層(汽相液蒸汽)可提供惰性氣氛環(huán)境,汽相焊接中焊點(diǎn)與空氣是隔絕的,消除焊點(diǎn)氧化 |
熱交換面積 | 熱交換面積小,尤其是紅外加熱方式的熱交換面僅為PCB板的上下兩側(cè)的投影面積 | 由于汽相蒸汽是彌漫的,汽相加熱的熱交換面是PCB板上所有開(kāi)放表面,包括元器件表面的總和,加熱效率會(huì)成倍增加 |
熱交換效率和熱容量 | 熱風(fēng)回流焊加熱媒質(zhì)是空氣,空氣比熱較小,紅外加熱采用的輻射加熱方式,熱交換效率較低 | 汽相層直接采用傳到和對(duì)流相結(jié)合的方式加熱,熱交換效率高;且汽相層的比熱極大,適用于大熱容量的物體加熱 |
潤(rùn)濕效果 | 無(wú)鉛焊焊料的潤(rùn)濕效果不佳,通常需要在焊接過(guò)程中施以保護(hù)性氣體來(lái)改善焊點(diǎn)的潤(rùn)濕效果 | 汽相回流焊工作環(huán)境提供惰性氣氛,不需要施加保護(hù)性氣體,就可以獲得較好的潤(rùn)濕效果 |
設(shè)備占地面積和多溫區(qū) | 為了避免可能產(chǎn)生的“爆米花”現(xiàn)象,焊接設(shè)備需要更多的溫區(qū),才能使溫升保持平緩,因此增加了焊接設(shè)備的總長(zhǎng)度 | 由于在汽相層上方不同高度,實(shí)現(xiàn)“多溫區(qū)”效果;汽相回流焊與傳統(tǒng)焊接設(shè)備相比,結(jié)果緊湊,占地面積要小得多;可實(shí)現(xiàn)超低溫焊接,消除“Popcorn cracking爆米花”現(xiàn)象、PCB板分層現(xiàn)象 |
能源消耗 | 由于焊接溫區(qū)的增加,排氣帶走大量寶貴的熱能,以及保護(hù)性氣體的施加,使得能耗已經(jīng)很高的傳統(tǒng)焊接設(shè)備的能量消耗變得更高 | 由于汽相回流焊的加熱溫度較傳統(tǒng)焊接設(shè)備要低;也沒(méi)有因?yàn)榕棚L(fēng)而損失的大量熱量(汽相回流焊是封閉環(huán)境下工作的),所以大大減少了能量消耗 (與傳統(tǒng)熱風(fēng)對(duì)流回流焊接設(shè)備相比,可減少65%的電力消耗) |
日常維護(hù) | 需要定期由專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù) | 免維護(hù)傳送系統(tǒng),無(wú)需維護(hù) |
生產(chǎn)成本 | 增加生產(chǎn)成本 l 電力消耗極大,熱損耗 l 購(gòu)買惰性氣體和施加設(shè)備 l 散熱量大,增加環(huán)境溫度調(diào)節(jié)成本 l 需要壓縮空氣 l 針對(duì)不同的產(chǎn)品,需要調(diào)整設(shè)備,產(chǎn)品試驗(yàn)成本高 l 需要配備維護(hù)人員 | 減少生產(chǎn)成本 l 僅需要1/3的能源消耗(與傳統(tǒng)回流焊接設(shè)備相比) l 無(wú)需施加保護(hù)性氣體 l 沒(méi)有大量的熱量排放,減少工作環(huán)境中空調(diào)的能源消耗 l 無(wú)需壓縮空氣 l 設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng),可快速適應(yīng)新產(chǎn)品,可在同一參數(shù)設(shè)置和系統(tǒng)配置下適應(yīng)多種產(chǎn)品生產(chǎn)需要 l 內(nèi)置汽相液回收系統(tǒng),保證了最少的汽相液損耗, 降低了生產(chǎn)成本,汽相液消耗15-20克/小時(shí). l 低廉的維護(hù)成本 |
元器件返修 | l 過(guò)溫可能對(duì)PCB板上的元器件造成的損壞或性能下降 l 更高的焊接溫度要求,可能造成的冷焊、虛焊等不良焊點(diǎn) l 多次返修的元器件極易發(fā)生氧化 l 焊點(diǎn)的潤(rùn)濕效果不佳 | l 采用自動(dòng)提升機(jī)構(gòu)拆焊元器件 l 不會(huì)因過(guò)溫?fù)p害元器件 l 不會(huì)發(fā)生受熱不均勻拆卸時(shí)損失元器件的情況 l 不會(huì)發(fā)生氧化 l 很好的潤(rùn)濕效果 可對(duì)QFP320及各種BGA或CGA都能毫無(wú)損害的進(jìn)行解焊,取下來(lái)的器件還可再次使用 |
開(kāi)機(jī)預(yù)熱速度 | 一般需要2小時(shí)左右,對(duì)于因小批量生產(chǎn)而需要頻繁開(kāi)機(jī)的生產(chǎn)單位來(lái)說(shuō),會(huì)造成巨大的時(shí)間浪費(fèi) | 僅僅需要30-40分鐘即可(數(shù)據(jù)根據(jù)室溫10-20℃條件下獲得) |
污染物排放 | 大量含有助焊劑廢氣污染物灼熱氣體排放,散發(fā)出刺鼻氣味,且廢氣對(duì)人體有害 | 全封閉結(jié)構(gòu),無(wú)廢氣污染物排放,助焊劑殘留物固化后貯存在設(shè)備內(nèi)部;無(wú)其它污染物排放,無(wú)需存儲(chǔ)保護(hù)性氣體;采用新型環(huán)保型汽相汽相液,不含破壞臭氧層的氟化物,符合環(huán)保要求 |
四.技術(shù)支持
上海杰龍電子工程有限公司作為德國(guó)IBL產(chǎn)品在中國(guó)的總代理商,具有二十八年的電子生產(chǎn)設(shè)備銷售代理和技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn),擁有一批高水平的銷售工程師與服務(wù)工程師,IBL公司在上海設(shè)有技術(shù)服務(wù)中心(真空氣相焊接實(shí)驗(yàn)室)和備品備件庫(kù),為客戶提供有力的本地化技術(shù)支持和周到的售后服務(wù)。密切配合客戶作產(chǎn)品技術(shù)介紹、用戶調(diào)研、可行性論證、方案設(shè)計(jì)、設(shè)備引進(jìn)、安裝、調(diào)試、培訓(xùn)及維修等一系列服務(wù)。