自90年代以來，做為表面組裝技術(shù)（SMT）的關(guān)鍵設(shè)備之一的再流焊設(shè)備，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前隨著近十年多來的發(fā)展，再流焊設(shè)備的種類日益繁多。針對不同再流焊設(shè)備的優(yōu)劣，如何選購符合電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的要求的機型，已成為一個現(xiàn)實問題。本文將對此進行有關(guān)的探討，為廠家的選購提供必要的參考。 

    設(shè)備的選購，除廠家通常考慮的價格因素外，設(shè)備參數(shù)的選擇至關(guān)重要。作為選購的核心，它涉及的內(nèi)容很多，通常包括設(shè)備的加熱方式、可焊印刷板的適用范圍、傳送形式、設(shè)備的溫度特性、控制系統(tǒng)以及功率的配置、外形結(jié)構(gòu)等等。此外，產(chǎn)品的售后服務(wù)、設(shè)備的可靠性以及輔助功能的配置也是不可忽略的因素。各因素相關(guān)關(guān)系見圖一。 



　　1、加熱方式 
目前，再流焊設(shè)備依據(jù)采用的加熱方式，可分為紅外、紅外熱風(fēng)、熱風(fēng)、汽相、熱板、激光再流焊設(shè)備等等。其中，屬整體加熱的再流焊設(shè)備有汽相、紅外、紅外熱風(fēng)、熱板、熱風(fēng)等：屬局部加熱的再流焊設(shè)備有激光、聚焦紅外、光束機等。 
局部加熱的再流焊設(shè)備主要是利用高能量進行瞬時微細(xì)焊接。由于把熱量集中在焊接部位進行局部加熱，對器件本身、PCB和相鄰影響很小，故常使用于對熱敏感性強的器件的焊接。因為此類設(shè)備造價較昂貴，焊接效率較低，但易形成高質(zhì)量的焊點，故常用于軍事和空間電子設(shè)備中的電路器件的焊接。 
　　汽相再流焊是利用惰性有機溶劑（過氟化物液體）被加熱沸騰產(chǎn)生的飽和蒸氣的汽化潛熱加熱被焊件的一種方法。其特點如下： 
　　(1).近平衡的加熱過程，適應(yīng)性很強，對元器件分布和組裝密度的變化不敏感，熱轉(zhuǎn)換效率高。  
　　(2).限制了極限溫度，加熱均勻，一致性好，可消除溫度不同時不同材料之間的剪切應(yīng)力。 
　　目前，汽相再流焊設(shè)備主要有兩種形式：批量式和連續(xù)式。批量式熱沖擊較大，過氟化物蒸氣損失嚴(yán)重，推廣應(yīng)用困難。先進的連續(xù)式汽相再流焊設(shè)備包括了預(yù)熱和強制對流冷卻環(huán)節(jié)，有效克服了的批量式汽相再流焊設(shè)備的缺點，使汽相再流焊獲得了新生。由于該類設(shè)備非常復(fù)雜，維修費用較高，目前市場并不多見。 
熱板再流焊是利用熱板的熱傳導(dǎo)加熱被焊件的一種方法，其特點是熱沖擊小，可快速冷卻，設(shè)備價格低謙，體積小，適用于小型單面印制板的表面組裝焊接及厚膜電路和金屬基板的組裝生產(chǎn)。由于不適合于大型基板的及雙面印制板的再流焊接，從而在一定程度上影響了該類設(shè)備的推廣使用。 
目前，市場上占較大份額的主要是以下三類再流焊設(shè)備： 
　　1.1 紅外再流焊 
　　紅外再流焊設(shè)備分為近紅外再流焊設(shè)和遠(yuǎn)紅外再流焊設(shè)備。由于采用近紅外再流焊焊接時有遮蔽效應(yīng)、色敏感性且加熱溫度不均勻，沒有熱對流，故該類設(shè)備已不使用。遠(yuǎn)紅外再流焊在一定程度上克服了焊接時的遮蔽效應(yīng)，有效減少了色敏感性且加熱效率高、節(jié)能，曾在80年代作為主導(dǎo)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于SMT領(lǐng)域。缺點是加熱不均勻，對較大印制板其中心到邊緣位置可產(chǎn)生很大的溫度差異，同時易受器件位置分布的影響，不適用于要求較高的印制板的組裝焊接。  
　　1.2 強制對流熱風(fēng)再流焊 
　　強制對流熱風(fēng)再流焊是一種通過對流噴射管嘴或者耐熱風(fēng)機來迫使氣流循環(huán)，從而實現(xiàn)被焊件加熱的焊接方法。該類設(shè)備自90年代開始興起。由于采用此種加熱方式，印制板和元器件的溫度接近給定的加熱溫區(qū)的氣體溫度，完全克服了紅外再流焊的溫差和遮蔽效應(yīng)，故目前應(yīng)用較廣。 
　　在強制對流熱風(fēng)再流焊設(shè)備中，循環(huán)氣體的對流速度至關(guān)重要。為確保循環(huán)氣體作用于印制板的任一區(qū)域，氣流必須具有足夠快的速度。這在一定程度上易造成薄型印制板的抖動和元器件的移位。此外，采用此種加熱方式就熱交換方式而言，效率較差，耗電較多。  
　　1.3 紅外熱風(fēng)再流焊 
　　這是一種將熱風(fēng)對流和遠(yuǎn)紅外加熱組合在一起的加熱方式。采用此種方式，有效結(jié)合了紅外再流焊和強制對流熱風(fēng)再流焊兩者的長處，是目前較為理想的加熱方式。 
　　該類設(shè)備自90年代中期開始出現(xiàn)，由于它充分利用了紅外線輻射穿透力強的特點，熱效率高，節(jié)電，同時它又有效的克服了紅外再流焊的溫差和遮蔽效應(yīng)，彌補了熱風(fēng)再流焊對氣體流速要求過快而造成的影響，因此市場前景非常廣闊。 

　　2、印制板規(guī)格 
　　可焊印制板的規(guī)格和種類直接影響到用戶產(chǎn)品的使用。選購時，應(yīng)根據(jù)自身產(chǎn)品的特點及采取的工藝方式，有針對性的對設(shè)備可焊PCB的大小、上下器件最大允許的高度等進行選擇。當(dāng)前，設(shè)備最大可焊PCB寬度已達(dá)600mm，且不同規(guī)格的設(shè)備已成系列化，因此選擇余地較大。由于印制板的不同，對設(shè)備傳動系統(tǒng)的要求也不同，考慮時要兼顧。 

　　3、傳動系統(tǒng) 
　　傳動系統(tǒng)主要包括傳送方式、傳送的方向及調(diào)速范圍。 
　　再流焊設(shè)備的傳送方式有三種：鏈條式、網(wǎng)帶式、鏈條/網(wǎng)帶式。鏈條式是將PCB放置于不銹鋼鏈條加長銷軸上進行傳輸，可應(yīng)用于單/雙面板的焊接及配線使用，其鏈條寬度可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同印制板寬度的要求。其缺點是，對于寬型或超薄印制板受熱后可能引起凹陷。目前，一些生產(chǎn)廠商已對此進行了改進，加入了印制板中心支撐系統(tǒng)。網(wǎng)帶式傳送可任一放置印制板，適用于單面板的焊接。它克服了印制板受熱可能引起凹陷的缺陷，但對雙面板焊接及設(shè)備的配線使用具有局限性。鏈條/網(wǎng)帶雙傳送機構(gòu)極大方便了用戶的使用，具有很強的適應(yīng)性，但價格相對較高。 
　　傳送方向的選擇主要視單機使用還是配線使用。若單機使用，視習(xí)慣而定，若配線使用，應(yīng)注意與其它設(shè)備的協(xié)調(diào)。 
　　傳送速度的調(diào)速范圍一般都在0.1～1.2m/min，采用無級調(diào)速方式，這足以滿足再流焊設(shè)備的要求。選購時，應(yīng)注意設(shè)備傳送速度的平穩(wěn)性。 

　　4.溫度特性 
　　溫度特性是再流焊設(shè)備熱設(shè)計優(yōu)劣的綜合反映，包含三個重要指標(biāo)：控溫精度、溫度不均勻性、溫度曲線的重復(fù)性。 
　　4.1 控溫精度 
　　控溫精度直接反映了再流焊設(shè)備溫度場的穩(wěn)定性。當(dāng)前，指標(biāo)范圍大多在±1°C～±2°C，滿足了再流焊的使用要求。 
　　4.2 溫度不均勻性 
　　溫度不均勻性是表征再流焊設(shè)備性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)，它指爐膛內(nèi)任一與PCB傳送方向垂直的截面上工作部位處的溫度差異，一般用再流焊機可焊最大寬度的裸PCB進行測試，以三測試點焊接峰值溫度的最大差值來表示。由于該指標(biāo)反映了印制板上的真實溫度，直接影響產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，故選購時以溫差較小者為佳。當(dāng)前的先進指標(biāo)為小于±2°C。 
　　4.3溫度曲線的重復(fù)性 
　　溫度曲線是指表面貼裝組件上測試點處溫度隨時間變化的曲線，一般將其分為預(yù)熱區(qū)、預(yù)再流區(qū)、再流區(qū)和冷卻區(qū)四段。溫度曲線的重復(fù)性直接影響到印制板焊接質(zhì)量的致性，應(yīng)引起高度的重視。一般來說，該指標(biāo)應(yīng)不大于2oC。 

　　5、控制系統(tǒng) 
　　控制系統(tǒng)是再流焊設(shè)備的中樞，其選用件的質(zhì)量、操作方式和操作的靈活性、以及所具有的功能都直接影響到設(shè)備的使用。  
　　早期的再流焊設(shè)備主要以儀表控制方式為主。但隨著計算機應(yīng)用的普及發(fā)展，先進的再流焊設(shè)備已全部采用了計算機或PLC控制方式利用計算機豐富的軟硬件資源極大地豐富和完善了再流焊設(shè)備的功能，有效保證了生產(chǎn)管理質(zhì)量的提高。 
　　計算機控制系統(tǒng)的主要功能如下： 
　　(1)、完成對所有可控溫區(qū)的溫度控制 
　　(2)、完成傳送部分的速度檢測與控制，實現(xiàn)無機調(diào)速。 
　　(3)、實現(xiàn)PCB在線溫度測試，并可存儲、調(diào)用、打印 
　　(4)、可實時置入和修改設(shè)定參數(shù)，并可存儲、打印 
　　(5)、可實時修改PID參數(shù)等內(nèi)部控制參數(shù) 
　　(6)、顯示設(shè)備的工作狀態(tài)，具有方便的人機對話功能 
　　(7)、具有自診斷系統(tǒng)和聲光報警系統(tǒng) 

　　6、功率 
　　功率的大小在用戶選購時常常被忽略。事實上，就設(shè)備制造廠家而言，功率的確定在設(shè)計開發(fā)時是經(jīng)過一番計算對比甚至通過試驗得出的。實際上，功率大小不僅僅影響用戶配電負(fù)荷，對設(shè)備的升溫速率、產(chǎn)品負(fù)載變化的快速響應(yīng)能力都有極大的影響。由于不同制造廠家對設(shè)備最大產(chǎn)品負(fù)載因子定值不同，一般為0.5～0.9，故同類機型的功率也有很大差異，選購時應(yīng)注意。一般來說，設(shè)備的升溫時間不超過30分鐘，在設(shè)備連續(xù)工作時爐膛溫度應(yīng)穩(wěn)定，其波動應(yīng)小于±5°C。 

　　7、外形結(jié)構(gòu)  
　　外形結(jié)構(gòu)包括設(shè)備的外形、加熱區(qū)段、加熱長度。 
　　為滿足再流焊工藝的要求，再流焊設(shè)備應(yīng)具有至少三個獨立控溫的加熱區(qū)段。加熱區(qū)段越多，工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)越靈活。加熱區(qū)段的多少直接與加熱長度有關(guān)。加熱長度是根據(jù)所焊印制板的規(guī)格、設(shè)備負(fù)載因子的大小、生產(chǎn)效率的高低以及產(chǎn)品工藝性的要求等來確定。加熱長度過短，只能靠犧牲傳送速度來保證。 
　　對于外形的選擇，主要考慮廠房的設(shè)計，設(shè)備顏色的匹配與協(xié)調(diào)，造型是否美觀即可。 

　　8、供氮系統(tǒng) 
　　對于采用免清洗工藝的電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家來說，供氮系統(tǒng)的選擇必不可少。目前先進的再流焊設(shè)備都具有空氣/氮氣兩種工作方式，使用者根據(jù)工藝狀況來定。在氮氣工作方式下，設(shè)備含氧量及耗氮量是兩個重要指標(biāo)。其中，含氧量指標(biāo)應(yīng)小于100ppm,優(yōu)質(zhì)的供氮系統(tǒng)，其含氧量指標(biāo)應(yīng)小于20ppm。耗氮量直接影響生產(chǎn)成本，選購時應(yīng)注意設(shè)備處理進出口尺寸大小的措施及調(diào)整對流水平的手段。 

　　9、附助功能 
　　附助功能是指設(shè)備除正常配置外的附助手段，它包括設(shè)備的維護功能及擴展功能。任何設(shè)備都不可避免因維護而停工，維護功能的處理直接體現(xiàn)了設(shè)備的完善性。當(dāng)前，大多數(shù)再流焊設(shè)備都配置了故障診斷系統(tǒng)，加熱體的提升系統(tǒng)和停電后的應(yīng)急系統(tǒng)。由于控制系統(tǒng)的迥異，控制方式也千變?nèi)f化。目前較好的再流焊設(shè)備對傳送系統(tǒng)還配置了自動潤滑機構(gòu)。  
　　設(shè)備的擴展功能反映了設(shè)備的適應(yīng)性及靈活性。為進一步提高生產(chǎn)效率，一些設(shè)備生產(chǎn)廠家在傳動系統(tǒng)中已開始使用雙路輸送機構(gòu)，同時為滿足遠(yuǎn)程控制的要求，增加了遠(yuǎn)程通訊的功能。針對這些配置，在充分考慮自身產(chǎn)品未來發(fā)展的情況下，有針對性的進行選購。 

　　結(jié)束語 
　　設(shè)備的先購涉及方方面面的事物，比如供應(yīng)商家的質(zhì)量保證體系是否健全，服務(wù)質(zhì)量的好壞，地理位置的遠(yuǎn)近，保修期限的長短，商家信譽度以及技術(shù)支撐等等。本文僅就再流焊設(shè)備本身從制造技術(shù)及工藝特點上進行了分析。用戶選購時，應(yīng)根據(jù)自身情況綜合考慮。