Compare fornos de refusão de 8 e 10 zonas pela extensão de aquecimento, controlo do perfil, massa térmica da PCB, velocidade de produção e requisitos de teste do processo.
As principais diferenças entre um forno de refusão de 8 zonas e um de 10 zonas são a extensão de aquecimento disponível e o número de ajustes independentes de temperatura.
Um forno de 8 zonas é normalmente suficiente para montagens de PCB convencionais quando consegue produzir o perfil de pasta de solda necessário à velocidade de produção pretendida. Um forno de 10 zonas oferece mais pontos de ajuste e um percurso de aquecimento mais longo para PCBAs com grandes diferenças de massa térmica, janelas de processo estreitas ou maiores requisitos de produtividade.
Mais zonas não produzem automaticamente melhores juntas de solda. O forno correto é aquele que consegue manter os pontos mais quentes e mais frios da PCBA real dentro da janela de processo aprovada com carga total de produção.
Um perfil de refusão deve controlar o pré-aquecimento, a ativação do fluxo, o tempo acima de liquidus, a temperatura de pico e o arrefecimento.
Com dez zonas de aquecimento, o aumento de temperatura pode ser dividido em mais etapas independentes. Os engenheiros de processo dispõem de maior margem para abrandar a taxa inicial de aquecimento, equilibrar a fase de patamar e controlar a transição para o pico de refusão sem depender apenas de alterações na velocidade do transportador.
A secção de aquecimento mais longa também aumenta o tempo de processo disponível. Isto pode ajudar quando uma placa contém grandes áreas de cobre, blindagens, conectores ou componentes de potência que aquecem mais lentamente do que pequenos componentes passivos.
No entanto, o número de zonas é apenas uma parte do projeto do forno. A extensão de aquecimento, a circulação de ar quente, o aquecimento superior e inferior, a carga do transportador e o desempenho de arrefecimento também afetam a temperatura medida da PCBA.
A comparação seguinte utiliza as especificações atuais dos modelos DEZ-R800PC e DEZ-R1000PC.
| Comparação | DEZ-R800PC | DEZ-R1000PC |
|---|---|---|
| Zonas de aquecimento | 8 superiores + 8 inferiores | 10 superior + 10 inferior |
| comprimento da seção de aquecimento | 3140 mm | 3890 mm |
| Zonas de refrigeração | 2 | 2 |
| Velocidade do transportador | 0–1.8 m/min | 0–2.0 m/min |
| faixa de configuração de temperatura | Temperatura ambiente a 320°C | Temperatura ambiente a 300°C |
| perfilagem online | 3 canais de termopares | 3 canais de termopares |
| Orientação típica de seleção | PCBAs convencionais com um perfil alcançável | PCBAs complexas ou termicamente desequilibradas que exigem maior margem de ajuste |
A Forno de refusão DEZ-R800PC de 8 zonas oferece uma secção de aquecimento de 3140 mm com zonas independentes de ar quente superiores e inferiores.
A Forno de refusão DEZ-R1000PC de 10 zonas prolonga a secção de aquecimento para 3890 mm. A extensão e os pontos de controlo adicionais proporcionam aos engenheiros maior flexibilidade para equilibrar diferentes taxas de aquecimento na montagem.
Um forno de 8 zonas é uma escolha prática quando a PCBA atinge a taxa de subida, a condição de patamar, o tempo acima de liquidus e a temperatura de pico necessários sem diferenças excessivas de temperatura na placa.
As aplicações típicas podem incluir placas LED, controladores de eletrodomésticos, fontes de alimentação padrão e outras montagens com massa térmica moderada. O nome do produto, por si só, não determina a adequação; o perfil medido é que a determina.
Um forno de 8 zonas também pode processar PCBAs com componentes BGA, QFN ou 0201 quando a construção da placa, a distribuição do cobre e a disposição dos componentes permitem um perfil estável. Estes encapsulamentos não exigem automaticamente uma máquina de 10 zonas.
A secção de aquecimento mais curta pode reduzir a área ocupada pelo equipamento e os requisitos de potência instalada. Por isso, é razoável escolher oito zonas quando uma extensão adicional de aquecimento não proporciona um benefício de processo mensurável.
Um forno de 10 zonas torna-se mais útil quando as áreas mais quentes e mais frias da PCBA respondem de forma muito diferente às mesmas definições do forno.
Um pequeno componente passivo pode aquecer rapidamente enquanto um conector grande, uma blindagem, um encapsulamento BGA ou uma secção com muito cobre permanece abaixo da temperatura necessária. Aumentar a temperatura de todo o forno pode sobreaquecer a área mais rápida antes de a área mais lenta atingir a condição correta de refusão.
As zonas adicionais permitem moldar a curva de aquecimento de forma mais gradual. Isto é útil para placas multicamada espessas, eletrónica de potência com grande quantidade de cobre e montagens mistas que contêm componentes de passo fino e peças com elevada massa térmica.
Uma secção de aquecimento mais longa também pode suportar uma taxa de produção mais elevada sem forçar a PCBA a atravessar demasiado depressa as etapas térmicas necessárias. A velocidade real do transportador deve ainda ser confirmada com a especificação da pasta de solda e um perfil medido.
Não necessariamente.
As juntas de solda BGA e QFN ficam ocultas sob o encapsulamento, enquanto os componentes 0201 têm uma massa térmica muito reduzida. A combinação destes componentes com conectores grandes, blindagens ou áreas com muito cobre pode criar uma janela de processo térmico estreita.
Nessa situação, um forno de 10 zonas oferece maior flexibilidade de ajuste. No entanto, uma placa relativamente uniforme com estes encapsulamentos pode ainda ser processada com sucesso num forno de 8 zonas.
A decisão deve basear-se nas diferenças de temperatura medidas, e não apenas nos nomes dos componentes. As juntas de solda ocultas também devem ser verificadas através de uma inspeção adequada depois de o perfil ter sido estabelecido.
Um forno com mais zonas pode ainda produzir um perfil inadequado se o fluxo de ar, a carga ou as definições do transportador estiverem incorretos.
A circulação superior e inferior de ar quente deve transferir o calor uniformemente por toda a largura útil do transportador. A posição dos carris, o suporte central da placa, o espaçamento entre PCBs e o número de placas dentro do forno também podem alterar a resposta térmica.
O arrefecimento deve ser incluído na avaliação. A junta de solda não fica concluída à temperatura de pico; a PCBA deve passar por uma fase de arrefecimento controlado que produza as condições de solidificação necessárias sem tensão térmica excessiva.
A precisão do controlo de temperatura apresentada no visor do equipamento também difere da temperatura real dos componentes. O único método fiável consiste em fixar termopares em pontos representativos da PCBA e medir o perfil completo de produção.
Não efetue a comparação final utilizando apenas um forno vazio ou a placa mais simples da gama de produtos.
Escolha a montagem com a maior diferença térmica. Coloque termopares perto do componente mais pequeno ou que aquece mais rapidamente e em torno do maior componente, da área com muito cobre ou de outro ponto frio previsto.
Realize o teste utilizando o suporte real, a velocidade do transportador, o espaçamento entre placas e a carga máxima de produção prevista. Compare:
A curva medida deve permanecer dentro dos limites especificados pelo fornecedor da pasta de solda e das restrições de temperatura dos componentes.
Para consultar o método de teste completo, veja como criar e verificar um perfil de temperatura de um forno de refusão.
Escolha um forno de refusão de 8 zonas quando a PCBA real conseguir atingir um perfil de produção estável com margem de processo suficiente. Não é necessário adquirir zonas adicionais que não melhorem o resultado medido.
Escolha um forno de 10 zonas quando o produto apresentar maiores diferenças de massa térmica, exigir mais pontos de ajuste do perfil ou tiver de manter a curva aprovada a uma velocidade mais elevada do transportador.
A questão correta não é simplesmente se dez zonas são melhores do que oito. É saber se a extensão de aquecimento, o fluxo de ar, a velocidade do transportador e o controlo das zonas conseguem manter toda a PCBA dentro da janela de processo térmico necessária durante a produção real.
Explore a gama completa de Fornos de refusão SMT para montagem de PCB ou envie à DEZ a sua PCBA mais exigente para avaliação do equipamento.
Forneça as dimensões, a espessura, o número de camadas e o peso do cobre da PCB, os maiores componentes, a ficha técnica da pasta de solda, a produção pretendida e a disposição atual da linha de produção.
A DEZ pode comparar o perfil térmico necessário com a extensão de aquecimento, a velocidade do transportador e a configuração de arrefecimento disponíveis antes de recomendar um forno de refusão de 8 ou 10 zonas.
