Профіль температури відливу припою SMT

Я прочитав багато веб-сайтів та форумів про самостійно підігріті печі для пайки SMT. Я також бачив багато профілів припоїв, як зазначено у виробників припоїв, виробників компонентів та інших самопроголошених експертів.

У мене виникають проблеми з розумінням того, який найкращий спосіб контролювати температуру. Якщо я не помиляюся, усі рекомендовані нами профілі вказують на профіль, який повинен пройти припой . Але ви не можете легко контролювати температуру, якщо у вас немає інфрачервоної камери, яку важко отримати за бюджетом. Усі проекти, зроблені нами, про які я читав, в тому числі приємний попередньо зроблений контролер з sparkfun, використовують просту термопару для контролю температури повітря .

У власній духовці для розпалу я припаяв термопару до дошки і порівняв температуру дошки з другою термопарою, яка контролювала температуру повітря. Як очікувалося, два профілі були дуже різними. Температура дошки і припою буде змінюватися залежно від багатьох факторів, включаючи розмір дошки, які змінюють теплоємність дошки. Усі намагаються так сильно дотримуватися певного профілю якомога ближче, але якщо температура зворотного зв’язку є хибною, то ваш контролер марний, правда?

Я думав про те, щоб помістити невеликий шматочок склянки всередину моєї духовки, а також встановити термопару до скла і використовувати її для контролю температури, оскільки скло має питому теплоємність, дуже схожу на FR4. Але це все одно не було б ідеальним для кожної дошки різного розміру. То який найкращий підхід до моніторингу температури?

Якщо ви виробник, який збирає багато друкованих плат для клієнта, який платить, це корисна економія, щоб точно встановити профіль температури припою, щоб зменшити частоту дефектів надгробок та інших дефектів пайки.

З іншого боку, якщо ви любитель кухонних дощок один за одним у духовці, то досягнення ідеального профілю припою - це марна трата часу. Найкращий профіль для любителів:

• Нагрівайте на високому, поки припой не розтане
• Вимкніть духовку і зламіть двері, поки припой не застигне
• Один-два пасиви будуть надгробками через нерівномірний нагрів. Використовуйте паяльник для їх переробки.

Я усвідомлюю, що деякі любителі будують досконалі регулятори температури, але це тому, що любителі полюбляють будувати речі , а не тому, що це потрібно для процесу поповнення.

Поки швидкість підйому є розумною (1-2 градуси / сек), температура плати буде досить рівномірною, і це визначатиме плавлення припою, тож якщо ви вимірюєте температуру, темп дошки краще, ніж температура повітря. Температура дошки буде залежати від суміші температур повітря та випромінюваного поглинання тепла - ви не хочете, щоб останні були надмірними, оскільки це може спричинити нерівномірний нагрів або палення залежно від характеристик ІЧ поглинання компонентів - я зазвичай працюю з нагрівачами в точці трохи нижче, коли вони починають помітно світитися, що, здається, працює добре. Звичайно, слід уникати використання свинцю в тостері, оскільки між паянням і випалюванням залишається менше місця для запасу.

Розмір, щільність, площина заземлення та розміщення в духовці все сильно впливатимуть на температуру в певній точці, тому нанесення термопари на скло не допоможе вам набагато більше, ніж поставити її в повітря. Однак для хобі-додатків точність може не знадобитися. Незважаючи на те, що повітряна термопара не буде зчитувати точну температуру конкретного з'єднання, вона все одно повинна дозволяти вашому контролеру відтворити послідовний профіль на пробігу дощок.

Якщо ви хочете отримати більшу впевненість у правильності профілю, слід стежити за декількома точками за допомогою термопар, які прикріплені теплопровідною пастою або епоксидним покриттям . (Омега продає це).

Як правило, більші компоненти нагріватимуться останніми, а також ті, що ближче до переднього скла скла духової шафи, де холодніше. Спробуйте стежити за найгарячішими та найхолоднішими моментами. Виробники часто використовують кілька термопар, поки вони з'ясовують процес.

Я погоджуюся з іншими плакатами, що простий підхід увімкнути духовку, чекати останнього стику, а потім відкрити двері є ефективним. Багато духовок не можуть нагрітись або охолонути досить швидко, щоб перевищити максимальні показники температури, вказані на профілях компонентів, тому цикл зворотного зв’язку, що подається термопарою, може лише сповіщати контролер увімкнути та вимкнути все одно.

Я використовував станцію переробки, яка мала підвісний нагрівач і підвісний нагрівач, а також підпружинену термопару для вимірювання температури друкованої плати . Якщо дошка була правильно підігріта, вона підніме температуру для фактичної фази відкачки. Різниця з духовкою полягає в тому, що нагрівання відбувалося через випромінювання замість конвекції . Конвекційний нагрів духовки занадто повільний, щоб навіть наблизити до заданого профілю. Вам потрібно випромінювання, щоб змінити температуру так само швидко, як прописано поповнення. Єдине, про що я можу придумати, що це близько - це використовувати дві духовки, одну для попереднього нагрівання та другу для пайки. І вам доведеться швидко переходити від однієї духовки до іншої.
Температура повітря абсолютно не має значення, ІМО.

Я також грав у духовці з тостером, і я зрозумів, що повітряна стрілка сидить затишною 150 градусів за Цельсієм, а потім шовковий екран горить (він стає коричневим), і мої конденсатори вже не ефективні після відливання, тому я застряг близько 5-ти типів термопари в духовці і почав грати, щоб отримати кращий контроль, врешті-решт, я виявив, що термопари мали великий профіль на вимірювальному кінці, і що коли я включаю ІЧ, потрібно пройти хвилин від 40 до 80 градусів Цельсія, але елемент вже випарував невелику частину води, яку я помістив у духовку під час тестування, це означає, що Температура вже перевищила 100 градусів, і я все ще рухаюся до 80 градусів на своїй термопарі

Я купив інші термопари, у яких голі дроти, і він піднімається швидше, тепер також Itake мої показання в повітрі і безпосередньо на найбільшій складовій, а також під дошкою, але прямо проти плати, то я працюю як би середній показник, де Темп на компоненті є більшим фактором, ніж на решті, і це працює для мене

моя шовкографія не стає коричневою і майже не набудеш надгробних плит (це все ще трапляється)

Ще одна річ, тому що я використовую інфрачервоний обігрівач, я помістив сталеву сітку в духовку, щоб уникнути прямого нагрівання до друкованої плати, це трохи сповільнило її, але я отримав кращі результати

У мене є старовинна тостерна піч Sears, яку я використовую для поповнення, з "Мультиметром для автоматичного облаштування Extech EX330 з температурою NCV та типу K", який я використовую для моніторингу температури. Провід щупа утримується на місці у дверях, щоб кінець щупа знаходився біля поверхні дошки. Оброблені дошки сидять на металевому лотку AL. Мій лоток вміщатиме 3 дошки 10 см x 10 см або їх еквівалент у менших дошках.

Ця послідовність добре працює для свинцевого припою Kester EP256:

Температура увімкнена, наберіть її назад, щоб утримувати близько 150 ° С протягом 90 секунд

Температура, увімкнена повністю, знову наберіть її назад, щоб утримувати ~ 190-195 протягом 90 секунд. НЕ ПОВЕРНУТЬ 205С. Це не добре для деталей.

Вимкніть тепло, трохи потріскайте двері, дайте температурі охолонути, як тільки нижче 180 ° Ви можете відкрити двері повністю. Припой твердне при температурі 183С.

Доведеться трохи повернути нагрівання та знизити температуру утримування, коли піч охолоне, а потім знову нагріється. Ключовим є моніторинг температури.