Ich habe viele Websites und Foren über DIY-Reflow-Öfen zum SMT-Löten gelesen. Ich habe auch viele Lötprofile gesehen, wie sie von Lötmittelherstellern, Komponentenherstellern und anderen selbsternannten Experten angegeben wurden.
Ich habe Probleme zu verstehen, wie ich die Temperatur am besten regulieren kann. Wenn ich mich nicht irre, geben alle empfohlenen Profile, die ich gesehen habe, das Profil an, dem das Lot unterzogen werden sollte. Aber Sie können die Temperatur nicht einfach überwachen, es sei denn, Sie haben eine Infrarotkamera, die für ein begrenztes Budget schwer zu bekommen ist. Alle DIY-Projekte, über die ich gelesen habe, einschließlich des netten vorgefertigten Controllers von sparkfun, verwenden ein einfaches Thermoelement, um die Lufttemperatur zu überwachen .
In meinem eigenen Reflow-Ofen habe ich ein Thermoelement auf eine Platine gelötet und die Platinentemperatur mit einem zweiten Thermoelement verglichen, das die Lufttemperatur überwacht. Die beiden Profile waren erwartungsgemäß sehr unterschiedlich. Die Temperatur der Platine und des Lötmittels hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Platinengröße, die die Wärmekapazität der Platine verändern. Jeder versucht so sehr, einem bestimmten Profil so genau wie möglich zu folgen, aber wenn Ihre Feedback-Temperatur falsch ist, ist Ihr Controller nutzlos, oder?
Ich habe darüber nachgedacht, ein kleines Stück Glas in meinen Reflow-Ofen zu legen und ein Thermoelement am Glas anzubringen und damit die Temperatur zu überwachen, da Glas eine spezifische Wärmekapazität hat, die der von FR4 sehr ähnlich ist. Aber es wäre immer noch nicht perfekt für jedes Board unterschiedlicher Größe. Was ist also der beste Ansatz, um die Temperatur zu überwachen?
Wenn Sie ein Hersteller sind , der viele Leiterplatten für einen zahlenden Kunden montiert, ist es wirtschaftlich sinnvoll, das Löttemperaturprofil genau richtig einzustellen, um das Auftreten von Tombstoning und anderen Lötfehlern zu reduzieren.
Auf der anderen Seite, wenn Sie ein Bastler sind , der Bretter einzeln in einem Toaster kocht, dann ist das Erzielen des perfekten Lötprofils Zeitverschwendung. Das beste Hobbyistenprofil ist:
Mir ist klar, dass einige Bastler aufwändige Temperaturregler bauen, aber das liegt daran, dass Bastler gerne Dinge bauen , nicht weil es für einen Reflow-Prozess notwendig ist.
Solange die Anstiegsrate angemessen ist (1-2 ° C / Sek.), ist die Temperatur der Platine ziemlich gleichmäßig und bestimmt das Schmelzen des Lötmittels. Wenn Sie also die Temperatur messen, ist die Platinentemperatur besser als die Lufttemperatur. Die Platinentemperatur hängt von einer Mischung aus Lufttemperatur und Strahlungswärmeabsorption ab - Sie möchten nicht, dass letztere übermäßig ist, da dies je nach den IR-Absorptionseigenschaften der Komponenten zu ungleichmäßiger Erwärmung oder Versengung führen kann. Normalerweise betreibe ich Heizgeräte an dem Punkt direkt darunter wenn Sie beginnen sichtbar zu leuchten, was OK zu funktionieren scheint. Sie sollten natürlich vermeiden, bleifrei in einem Toaster zu verwenden, da zwischen Löten und Brennen weniger Headroom vorhanden ist.
Komponentengröße, Dichte, Masseflächen und Platzierung im Ofen wirken sich alle stark auf die Temperatur an einem bestimmten Punkt aus, sodass das Anbringen eines Thermoelements auf Glas nicht viel mehr aussagt als das Anbringen eines Thermoelements an der Luft. Für Bastleranwendungen benötigen Sie jedoch möglicherweise nicht die Präzision. Obwohl ein luftgetragenes Thermoelement nicht die genaue Temperatur einer bestimmten Verbindung misst, sollte es Ihrem Controller dennoch ermöglichen, ein konsistentes Profil auf einer Reihe von Platinen nachzubilden.
Wenn Sie mehr Sicherheit wünschen, dass das Profil korrekt ist, sollten Sie mehrere Punkte mit Thermoelementen überwachen, die mit Wärmeleitpaste oder Epoxid befestigt sind . (Omega verkauft das).
Typischerweise werden größere Komponenten zuletzt aufgeschmolzen, ebenso solche, die näher an der Frontscheibe des Ofens liegen, wo es kälter ist. Versuchen Sie, die heißesten und kältesten Punkte zu überwachen. Hersteller verwenden oft mehrere Thermoelemente, während sie den Prozess herausfinden.
Ich stimme mit anderen Postern überein, dass der einfache Ansatz, den Ofen einzuschalten, darauf zu warten, dass das letzte Gelenk zurückfließt, und dann die Tür zu öffnen, effektiv ist. Viele Öfen können sich nicht schnell genug aufwärmen oder abkühlen, um die auf den Komponentenprofilen angegebenen maximalen Temperaturraten zu überschreiten, sodass die vom Thermoelement gelieferte Rückkopplungsschleife der Steuerung möglicherweise nur mitteilt, dass sie sich ein- und dann sowieso ausschalten soll.
Ich habe eine Nachbearbeitungsstation verwendet, die einen Unter- und Überplatinenvorwärmer und ein federbelastetes Thermoelement hatte, um die Temperatur der Leiterplatte zu messen . Wenn die Platine richtig vorgeheizt war, erhöhte sie die Temperatur für die eigentliche Reflow-Phase. Der Unterschied zu einem Ofen besteht darin, dass die Erwärmung durch Strahlung statt durch Konvektion erfolgte . Die Konvektionsheizung eines Ofens ist zu langsam, um sich dem vorgeschriebenen Profil auch nur anzunähern. Sie benötigen Strahlung, um die Temperatur so schnell zu ändern, wie es das Reflow-Löten vorschreibt. Das einzige, was mir einfällt, ist die Verwendung von zwei Öfen, einen zum Vorheizen und einen zweiten zum Löten. Und man müsste sich schnell von einem Ofen zum nächsten bewegen.
Die Lufttemperatur ist meiner Meinung nach völlig irrelevant.
Ich habe auch mit einem Toaster-Reflow-Ofen gespielt und festgestellt, dass die Lufttemperatur bei angenehmen 150 Grad Celsius liegt und dann der Siebdruck brennt (er wird braun) und meine Kondensatoren nach dem Reflow nicht mehr so effektiv sind, also habe ich etwa 5 K-Typ geklebt Thermoelemente in den Ofen und fing an zu spielen, um eine bessere Kontrolle zu bekommen. Am Ende stellte ich fest, dass die Thermoelemente am Messende ein großes Profil hatten und dass es etwa eine Minute dauert, um von 40 auf 80 Grad Celsius zu kommen, wenn ich das IR einschalte Element hatte bereits ein wenig Wasser verdampft, das ich beim Testen in den Ofen gestellt hatte, was bedeutet, dass die Temperatur bereits über 100 Grad war und ich mich immer noch auf 80 Grad auf meinem Thermoelement bewege
Ich habe andere Thermoelemente gekauft, die die blanken Drähte haben und jetzt auch schneller aufnehmen. Ich nehme meine Messwerte in der Luft und direkt an der größten Komponente sowie unter der Platine, aber direkt an der Platine, dann erarbeite ich eine Art Durchschnitt, wo die Die Temperatur an der Komponente ist ein größerer Faktor als der Rest und das funktioniert für mich
mein Siebdruck wird nicht mehr braun und ich bekomme kaum Grabsteine (es passiert immer noch)
Eine weitere Sache, weil ich eine Infrarotheizung verwende, habe ich ein Stahlgitter in den Ofen gelegt, um zu vermeiden, dass direkte Hitze auf die Platine gelangt, dies hat es etwas verlangsamt, aber ich habe bessere Ergebnisse erzielt
Ich habe einen alten Toaster mit 4 Elementen von Sears, den ich zum Reflow verwende, mit einem "Extech EX330 Mini-Multimeter mit automatischer Bereichswahl und NCV und Typ-K-Temperatur", das ich zur Temperaturüberwachung verwende. Der Sondendraht wird so in der Tür festgehalten, dass sich das Ende der Sonde in der Nähe einer Platinenoberfläche befindet. Die zu reflowenden Platinen sitzen auf einer AL-Metallschale. Mein Tablett fasst 3 10 cm x 10 cm große Bretter oder das Äquivalent in kleineren Brettern.
Diese Sequenz funktioniert gut für Kester EP256 bleihaltiges Lot:
Temperatur voll auf, drehen Sie sie zurück, um 90 Sekunden lang etwa 150 ° C zu halten
Temperatur wieder voll aufdrehen, zurückdrehen und ~190-195 für 90 Sekunden halten. 205C NICHT ÜBERSCHREITEN. Das ist nicht gut für die Teile.
Schalten Sie die Heizung aus, öffnen Sie die Tür ein wenig, lassen Sie die Temperatur abkühlen, sobald sie unter 180 ° C liegt, können Sie die Tür vollständig öffnen. Lötzinn erstarrt bei 183 °C.
Muss die Hitze bei den Haltetemperaturen ein wenig erhöhen und verringern, wenn der Ofen abkühlt und dann wieder aufheizt. Temperaturüberwachung ist der Schlüssel.
Kreuzung