SMD Reflow Lehimleme Fırınları ​

Kart Üzerinde Sıcaklık Dağılımı (Delta T)

Kaliteli bir reflow fırınında kart üzerinde farklı noktalarda sıcaklık farkları (delta T) küçük olmalı. Küçük sıcaklık farkı (Delta T) kurşunsuz lehim gibi proses penceresi daha dar olan PCB ve krem lehimlerin kullanılabilmesi için gereklidir. Küçük delta T için fırının bazı teknik özelliklere sahip olması gerekir.

Konveksiyon Isıtma
Fırının ısıtma şekli ısıtılan hava veya azotun akıştırılarak taşınımı (konveksiyon) sisteminde olmalı. Özel uygulamalar haricinde infrared (IR) lambalı ısıtıcıları olan fırın kullanılmamalı. IR ısıtıcılar kartın koyu renkli yerlerini fazla ısıtırken, açık renkli kısımlarını daha az ısıtır ve yüksek delta T meydana gelmesine neden olur.

Mikroişlemci PID Kontrolü
Sıcaklık sensörleri (termokupl – termalçiftler) her ısıtma bölgesinin sıcaklık kararlılığını takip edebilmeli ve kapalı çevrim PID kontrollere sahip olmalı. Benzer şekilde pcb üzerine üflenen hava veya nitrojenin akış hızları ve hava dolaşım rotaları düzenli ve yine PID yöntemiyle mikroişlemci kontrolünde olmalı.

Sıcak Hava Dolaşımlı Isıtma Sistemi
Isıtılan havayı dolaştırılarak yapılan konveksiyon ısıtmada, ısıtma hücreleri içinde hava veya nitrojenin ısıtıldıktan sonra PCB üzerine laminer akış ile homojen olarak üflenmesi kart üzerinde sıcaklık dağılımı açısından elzemdir. Kart üzerine türbülanslı akış ile taşınacak sıcak havanın fırın girişinde hafif komponentleri yerinden oynatmasından delta T sıcaklık düzenliliğini kötüleştirmesine kadar olumsuzluklara neden olabilir.

Elektrik Enerjisi Tüketimi
İyi bir reflow fırının enerji tüketimi düşüktür. Ortamı ısıtmaz, kullandığı elektrik enerjisinin büyük bölümünü PCB’lere verir. Enerji yönetimi kötü bir fırın ise aksine ısının çoğunu ortama verir. İyi bir fırına el ile dokunduğunuzda sıcaklık hissetmezsiniz çünkü ısı yalıtımı yapılmıştır. Düşük kaliteli fırınlarda ayrıca ısının önemli bir kısmı egzozdan atıldığı için baca sıcaklıkları yüksektir. Kaliteli fırınlarda bacadan atılan ısı miktarı az ve baca sıcaklıkları çok yüksek değildir. Bunu yapabilmek için kaliteli fırınlar, gerek termodinamik gerekse akışkanlar mekaniğini en iyi şekilde yönetebilecek tasarımlara sahiptir.

Azot Tüketimi
Azotlu lehimlemede uygulamaya göre değişen genelde 1000ppm altında ve bazen son derece düşük saflıkta Nitrojen (azot) gazı harcanır. Azot maliyeti toplam üretimde önemli bir unsurdur. Yeni bir reflow fırın satın alırken yıllar içinde azot kullanım maliyetini fırının satın alma maliyeti ile kıyaslamak gerekir. Bu nedenle azotlu üretim yapılması planlanıyorsa düşük azot tüketimine sahip fırınlar bir adım öne çıkar.

Kirlenme ve Bakım
Fırınlarda oluşan fluks gazları içlerinin zamanla kirlenmesine yol açar. İyi bir fırında fluks gazları arıtılarak fırının içini kirletmesi önlenir. Böylece çok sık aralıklarla fırının içini temizlemek ve bakım yapmak için fırın durdurulmaz. Bunun için fluks yönetim sistemi olan fırınlar kullanılır.