В современном производстве необходимо разрабатывать новые паяльные печи, которые позволят лучше управлять процессом теплопередачи. Необходимо учесть множество параметров, чтобы правильно решить задачу.
Пиковая температура и её поддержание
Необходимо учитывать, какой теплопроводностью и теплоёмкостью обладают нагревательные элементы. Для печатных плат и корпусов BGA это особенно важно. Они нагреваются первыми, затем энергия переходит к сферическим BGA-выводам и контактным площадкам. Продолжают формироваться паяные соединения. И сами печатные платы на заказ.
К примеру, поверхность корпуса нагревается быстрее, если воздействовать температурой до 230 градусов. Контактные площадки и BGA-выводы будут нагреваться ощутимо дольше, чем обычно, даже при значительной скорости обдува. Главное, чтобы монтируемые детали не перегревались в зоне плавления. Иначе появляется тепловой шок.
О системах паяльных печей
Инфракрасный нагрев и воздушная пайка – два самых простых метода нагрева. Если детали выступают из платы, то для них идеальным решением будет конвекция, которая предполагает использование воздуха в качестве источника тепла. Но это способствует образованию пограничного слоя между платой и горячим воздухом. Потому передача тепла перестаёт быть эффективной.
Если организуется ИК-нагрев, энергия передаётся электромагнитным излучением. При правильном управлении оно равномерно распределяется на все компоненты. Но может произойти перегрев, если не организовать процесс как следует. Кроме того, у ИК-излучателей – ограниченная площадь воздействия. Непосредственно под нагревателем находится зона с наибольшим нагревом. Потому, по сравнению с ПП, такие устройства должны быть несколько больше.
Только излучение и конвекция поддерживают непосредственное управление процессом.
ИК с принудительным конвекционным нагревом
В наиболее передовых печах используют сразу два метода нагрева, чтобы получить доступ ко всем достоинствам. В пределах 8 градусов тогда поддерживается разница пиковых температур между компонентами. 1 градус может составлять точность стабилизации температуры при массовом производстве.
В качестве основного источника нагрева в данном случае используют ИК-излучение. А конвекция нужна, чтобы нагревать детали с большой теплоёмкостью. Вместе с тем, она охлаждает части, у которых этот показатель небольшой.