Lò hàn sóng và lò nung chảy

Hàn sóng và hàn chảy lại là gì? Cần chú ý điều gì trong quá trình sản xuất liên quan?

Hàn sóng đề cập đến việc làm nóng chảy vật liệu hàn (hợp kim chì-thiếc), có thể được tạo hình bằng cách phun tia bơm điện hoặc bơm điện từ vào đỉnh sóng hàn theo yêu cầu thiết kế, hoặc cũng có thể được tạo hình bằng cách bơm nitơ vào bể hàn, sao cho mạch in đã được lắp sẵn các linh kiện có thể đi qua đỉnh sóng hàn, từ đó thực hiện việc hàn mềm các kết nối cơ điện giữa đầu hàn của các linh kiện hoặc các chân và điểm tiếp xúc của mạch in. Theo hình dạng đỉnh sóng khác nhau được máy sử dụng, hệ thống hàn sóng có thể được chia thành nhiều loại.

Quy trình hàn sóng: Đặt linh kiện vào lỗ linh kiện tương ứng → phủ lớp thuốc hàn sơ bộ → nung sơ bộ (nhiệt độ 90-1000°C, chiều dài 1-1,2m) → hàn sóng (220-2400°C) → loại bỏ phần chân cắm thừa → kiểm tra.

Quá trình hàn chảy lại thực hiện việc hàn các kết nối cơ khí và điện giữa đầu hàn hoặc chân của linh kiện lắp ráp trên bề mặt và điểm tiếp xúc trên bo mạch in bằng cách làm tan chảy lại lớp thiếc hàn dạng sệt đã được phân bố sẵn trên điểm tiếp xúc của bo mạch in.

Hàn sóng là một công nghệ hàn mới ra đời cùng với sự nâng cao nhận thức của con người về bảo vệ môi trường. Trước đây, người ta sử dụng hợp kim thiếc-chì, nhưng chì là kim loại nặng, rất có hại cho cơ thể người. Vì vậy, hiện nay đã có quy trình không dùng chì. Nó sử dụng hợp kim *Sn, Ag, Cu* và chất trợ dung đặc biệt, và nhiệt độ hàn đòi hỏi nhiệt độ làm nóng trước ngày càng cao. Nó cũng yêu cầu khu vực làm mát tại trạm làm việc sau khi bo mạch PCB đi qua khu vực hàn. Một mặt, để ngăn ngừa sốc nhiệt, mặt khác, nếu có sự cố rò rỉ điện, nó sẽ ảnh hưởng đến việc phát hiện.

Tại sao cần bảo vệ bằng N2?

Với sự gia tăng mật độ lắp ráp, sự xuất hiện của công nghệ lắp ráp bước chân nhỏ đã tạo ra quy trình và thiết bị hàn nóng chảy chứa nitơ, cải thiện chất lượng và năng suất hàn nóng chảy, và đã trở thành hướng phát triển của hàn nóng chảy. Hàn nóng chảy chứa nitơ có những ưu điểm sau:

Ngăn ngừa sự khử oxy hóa

Tăng cường lực làm ướt khi hàn và tăng tốc độ làm ướt.

Phát minh này có thể giảm sản lượng bi thiếc, tránh hiện tượng dính kết và đạt được chất lượng hàn tốt.

Điều đặc biệt quan trọng là phải đạt được chất lượng hàn theo yêu cầu, cho phép sử dụng loại keo hàn có hàm lượng chất trợ dung thấp hơn, đồng thời cải thiện hiệu suất mối hàn, giảm thiểu sự thay đổi màu sắc của vật liệu nền. Tuy nhiên, nhược điểm là chi phí tăng lên đáng kể, và chi phí này tăng theo lượng nitơ cần sử dụng. Khi cần đạt được hàm lượng oxy 1000ppm và 50ppm trong lò nung, nhu cầu về nitơ sẽ khác nhau. Hiện nay, các nhà sản xuất keo hàn thiếc đều đang tập trung phát triển loại keo hàn không cần rửa, có thể hàn tốt trong môi trường có hàm lượng oxy cao, từ đó giảm tiêu thụ nitơ.

Đối với việc đưa khí nitơ vào quá trình hàn chảy giữa chừng, cần phải tiến hành phân tích lợi ích - chi phí. Các lợi ích bao gồm năng suất sản phẩm, cải thiện chất lượng, giảm chi phí làm lại hoặc sửa chữa, v.v. Phân tích toàn diện thường cho thấy việc đưa khí nitơ vào không làm tăng chi phí cuối cùng, ngược lại, chúng ta có thể thu được lợi ích từ nó.

Hầu hết các lò nung được sử dụng hiện nay đều là loại tuần hoàn khí nóng cưỡng bức, trong đó việc kiểm soát lượng tiêu thụ nitơ không dễ dàng. Phát minh này đưa ra một số phương pháp để giảm lượng tiêu thụ khí nitơ, giảm diện tích cửa hút và cửa xả của lò nung, điểm quan trọng là sử dụng tấm chắn, màn cuốn hoặc các vật liệu tương tự để bịt kín phần cửa hút và cửa xả không sử dụng, cách khác là sử dụng nguyên lý lớp khí nitơ nóng nhẹ hơn không khí và khó trộn lẫn, khi thiết kế lò nung, buồng đốt được đặt cao hơn cửa hút và cửa xả, do đó tạo thành một lớp nitơ tự nhiên trong buồng đốt, giảm lượng khí nitơ cần bổ sung và duy trì độ tinh khiết cần thiết.

Ví dụ ứng dụng của tương quan thiết bị

Sơ đồ điều chỉnh hàm lượng oxy và lưu lượng nitơ.

Quy trình làm việc