Trong lĩnh vực sản xuất điện tử hiện đại, công nghệ gắn trên bề mặt (SMT) là chìa khóa để xác định độ chính xác và thu nhỏ của sản phẩm. Là liên kết cốt lõi của SMT, chất lượng của quá trình hàn trở lại liên quan trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy của sản phẩm cuối cùng. Với các yêu cầu ngày càng khắt khe của ngành về chất lượng và kiểm soát chi phí, hàn trở lại trong môi trường bảo vệ nitơ đã trở thành tiêu chuẩn. Cốt lõi tối ưu hóa của quá trình này đang tập trung vào việc giám sát và kiểm soát chính xác nồng độ dấu vết oxy (O₂) trong bầu không khí bảo vệ.

I. Không thể tránh khỏi nhu cầu kiểm soát oxy chính xác trong bảo vệ nitơ

SMT Nitơ Reflow Hàn thay thế oxy bằng cách bơm nitơ vào lò để tạo ra một môi trường hàn oxy thấp. Hành động này chủ yếu để thực hiện hai mục đích cốt lo@@ ̃i:

1. Ức chế oxy hóa: Cuộc gặp gỡ giữa nhiệt và bề mặt kim loại nhất thiết phải kèm theo phản ứng oxy hóa. Giảm nồng độ oxy môi trường là một phương tiện cơ bản để ngăn chặn quá trình oxy hóa của đĩa hàn, chân nguyên tố và chất hàn.

2. Cải thiện độ ẩm: Môi trường oxy thấp phù hợp có thể làm giảm hiệu quả sức căng bề mặt của vật liệu hàn nóng chảy, làm cho nó trải rộng và kết hợp tốt hơn, tạo thành các điểm hàn có độ bền cao và xuất hiện tốt.

Tuy nhiên, bảo vệ nitơ không chỉ đơn giản là theo đuổi "oxy càng thấp càng tốt". Các sản phẩm và phân đoạn quy trình khác nhau, có sự khác biệt tinh tế trong các yêu cầu về hàm lượng oxy. Nồng độ quá thấp có thể dẫn đến tăng chi phí, trong khi nồng độ quá cao không thể ức chế quá trình oxy hóa một cách hiệu quả. Do đó, ổn định chính xác nồng độ oxy trong phạm vi PPM mục tiêu (nồng độ phần triệu) là chìa khóa để đạt được sự cân bằng về chất lượng, chi phí và hiệu quả.

Chất lượng quá trình tương ứng với nồng độ oxy khác nhau PPM lớp:

• Dưới 10 PPM: Thích hợp cho các ứng dụng như đóng gói cấp chip không dung nạp oxy hóa.

• Khoảng 100 PPM: có thể đạt được khả năng hàn tốt và độ chính xác, đáp ứng phần lớn các yêu cầu sản phẩm có độ tin cậy cao.

• 1.000 đến 2.000 PPM: Phạm vi phổ biến cho độ ẩm tốt, nhưng hiệu quả tương đối bình thường.

• Hơn 2.000 PPM: Chỉ dành cho các loại tấm cụ thể, mặc dù chi phí thấp, chất lượng hàn và tính nhất quán đang gặp thách thức.

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Sự ra đời của độ chính xác cao và đáp ứng cao dấu vết oxy phát hiện và phương tiện phân tích, có thể mang lại một sự cải thiện đáng kể cho quá trình hàn trở lại.

1. nâng cao đáng kể chất lượng hàn

Kiểm soát nồng độ oxy chính xác cung cấp môi trường lý tưởng cho sự hình thành các mối hàn, có thể giảm thiểu các khuyết tật phổ biến như lỗ khí, hàn giả và hàn lạnh. Những khiếm khuyết vi mô này là một mối nguy hiểm tiềm ẩn ảnh hưởng đến độ tin cậy lâu dài của các thiết bị điện tử, và giám sát nồng độ oxy chính xác là tuyến phòng thủ đầu tiên để loại bỏ các mối hàn kém chất lượng tại nguồn.

2. Tăng cường độ tin cậy lâu dài của sản phẩm

Giá trị của thiết bị điện tử nằm ở hiệu suất ổn định lâu dài. Các mối hàn được hình thành trong môi trường nồng độ oxy tối ưu có độ bền cơ học và hiệu suất kết nối điện tốt hơn, do đó mang lại cho sản phẩm độ tin cậy cao hơn và tuổi thọ dài hơn. Mỗi một điểm hàn vững chắc, đều là nền tảng được xây dựng tỉ mỉ cho sản phẩm vận hành lâu dài.

3. Đạt được tối ưu hóa chi phí toàn diện

Hiệu suất chế tạo liên quan đến tỷ lệ phun ra nuốt vào, càng liên quan đến tỷ lệ sử dụng tài nguyên. Phát hiện nồng độ oxy chính xác và kiểm soát vòng kín có thể tránh tiêu thụ nitơ quá mức và trực tiếp giảm chi phí khí. Đồng thời, bằng cách giảm đáng kể phế liệu và làm lại do khuyết tật hàn, các nhà sản xuất có thể đạt được tiết kiệm chi phí đáng kể và thực sự đạt được lợi ích cùng có lợi về chất lượng và lợi ích.

4. Đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn công nghiệp

Trong lĩnh vực sản xuất điện tử có tiêu chuẩn cao, kiểm soát chặt chẽ các thông số quy trình không chỉ là thực tiễn tốt nhất, mà còn đáp ứng các yêu cầu bắt buộc của các tiêu chuẩn quốc tế và công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như tiêu chuẩn IPC. Kiểm tra nồng độ oxy chính xác và ghi dữ liệu cung cấp bằng chứng mạnh mẽ về sự tuân thủ, trở thành "giấy thông hành" cho sản phẩm vào thị trường, thể hiện cam kết của doanh nghiệp về chất lượng.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Để đáp ứng nhu cầu phát hiện oxy nồng độ thấp trong ngành công nghiệp sản xuất chất bán dẫn và điện tử, Quad Instruments dựa trên sự tích lũy công nghệ sâu trong lĩnh vực cảm biến zirconia, đã giới thiệu thành công máy phân tích oxy nồng độ thấp Gasboard-3050. Với độ phân giải 0,1 ppm và phạm vi phủ sóng rộng (0-10 ppm đến 100% O₂), dòng sản phẩm này cung cấp hỗ trợ dữ liệu chính xác để tối ưu hóa quy trình.

Hình 1 Dây chuyền sản xuất cảm biến Zirconia Dụng cụ Quad và các loại sản phẩm chip cảm biến Zirconia khác nhau

Trong số đó, máy phân tích vi oxy đa kênh Gasboard-3052 là giải pháp điều khiển vòng kín được thiết kế riêng cho lò hàn hiện đại.

Hình 2 Máy phân tích dấu vết oxy Gasboard-3052

Hình 3 Sơ đồ đường dẫn khí kiểm soát vòng kín dòng nitơ cho lò hàn Reflow

Hình 4 Thiết kế điều khiển vòng kín lưu lượng nitơ cho lò hàn hồi lưu Gasboard-3052

Công nghệ cốt lõi và tính năng:

• Giám sát đa kênh có độ chính xác cao: Sử dụng cảm biến zirconia phản ứng nhanh (T90<5s), hỗ trợ đo phạm vi rộng 1ppm~30%. Hỗ trợ lấy mẫu chuyển đổi tự động đa kênh và có thể tùy chỉnh chức năng của từng kênh (giám sát cố định hoặc điều khiển ưu tiên), vẫn có thể duy trì độ chính xác điều khiển dưới phép đo tuần tra.

• Điều khiển vòng kín thông minh: Thiết bị tích hợp PFC (Kiểm soát dòng chảy theo tỷ lệ) mô-đun, dựa trên thuật toán PID có thể lập trình, có khả năng điều chỉnh động độ mở van nitơ ở từng khu vực tiêm theo dữ liệu nồng độ oxy đo được trong thời gian thực. Chiến lược "kiểm soát mềm" này tránh hao mòn cơ học thường xuyên của van và đạt được quản lý bầu không khí chính xác, linh hoạt.

• Tính ổn định và dễ sử dụng: Được trang bị cảm biến zirconia đã được chứng minh tại hiện trường, khả năng tái tạo tuyệt vời và ổn định lâu dài. Chỉ cần 3~5 phút làm nóng trước để đưa vào hoạt động và cung cấp giao diện truyền thông phong phú (RS-232/RS-485) với đầu ra tương tự để tích hợp hệ thống dễ dàng.

Giá trị cốt lõi được tạo ra cho khách hàng:

• Tiết kiệm năng lượng: Bằng cách tránh lãng phí nitơ và giảm tiêu thụ năng lượng sưởi ấm, giúp khách hàng đạt được tỷ lệ tiết kiệm năng lượng toàn diện trên 30%.

• Plug and Play: Sản phẩm đã được xác minh tích hợp hệ thống bởi các nhà sản xuất lò hàn dòng chính, rút ngắn đáng kể thời gian triển khai và vận hành.

• Nâng cao tỷ lệ tốt: cung cấp bảo đảm vững chắc cho môi trường hàn, trực tiếp nâng cao tỷ lệ thông qua sản phẩm.

Trong quá trình hàn hồi lưu SMT, việc kiểm soát chính xác nồng độ oxy vi lượng đã phát triển từ một biện pháp tối ưu hóa thành một liên kết công nghệ cốt lõi xác định khả năng cạnh tranh sản xuất. Máy phân tích dòng Gasboard-3050 của Quad Instruments, với độ chính xác, chiến lược điều khiển thông minh và hiệu suất đáng tin cậy, đang trở thành lựa chọn đáng tin cậy cho các nhà sản xuất điện tử để tối ưu hóa quy trình, giảm hiệu quả và giành chiến thắng trong tương lai.