摘 要：本文对现有强制热风对流焊炉性能的缺陷，以及造成炉道内加热温度不一致性进行了分析。提出一种全新的设计概念---水平强制热风对流焊设备。
关键词：热风对流，水平对流焊炉
1． 引 言
强制热风对流是SMT再流焊工艺的最佳选择，其具有一些与物理性质密切相关的红外及其他方法不同的特点，又因无铅焊料的加速推广应用，使得强制热风对流焊接工艺更引起人们关注。比如，安装在PCB上的各种器件有不同的辐射率，使得红外加热技术在许多场合不能使用。众知，红外（IR）辐射能量是直线传播，当一个体积小，薄型的器件紧靠大尺寸，高的器件就会有荫影，产生不均匀辐射。然而现有的强制热风对流焊炉仍存在许多明显的加热温度不一致性。
2. 现有强制热风对流炉性能的加热温度不一致性
l 加热温度的不一致性。强制热风对流炉与红外加热炉相比，具有一个明显的优点是减少印制板平面的加热温度差。即使是对流炉，炉道炉壁的自然冷却作用，炉道中央的温度要比周围的炉壁高。由此工艺工程师在设置再流工艺参数时，不得不考虑要有足够的热量再流印制板边沿安装的器件，导致接近中央部位温度敏感器件的损坏或过热。
对流再流焊炉通常采用一组加热器对印制板的顶面热风加热，另 一组加热器对印制板的底面热风加热。印制板两面任何的温度差别都会给材料引入应力，造成弯曲变形或分层。
l 热风流量的不一致。常规再流焊炉炉道内，热风流与印制板相接触后继续向焊炉的炉壁方向移动。冷却的热风流被一个压力箱收集重新加热，又重复使用吹到印制板上。（图 1） 这样吹到印制板中央部位的热风流量明显低于PCB周边任何一点。因为印制板周边不仅接受到直接的热风流，而且被冷却热风流流向也经过PCB周边部位最终被压力箱收集。
图 1
图 1 对流焊炉炉道/热风流回流收集系统，热风流与印制板接触后继续流向焊炉的炉壁被冷却收集，重新加热返回到炉道内，这种现象导致多种不一致性；
a． 在PCB面某一点接触的热风流量与另一纵向点是不同的，使得焊膏有机溶剂挥发速率不同，造成焊剂组分的活性及脱水条件的差别。
b． PCB的周边暴露在高热风流量但低温度的环境中，这样进一步扩大PCB中央高温热区与周边低温冷区的温度差别。
c． 大多数再流焊炉采用一种称之为喷嘴系统传送热风流。然而在直对每个喷嘴口下面的部位与两喷嘴口之间的热风流量明显不同。
l 热风速度的差别。一则，强制热风速度的增加，加速了热量传送到PCB上贴装器件的速度。另一则，过大的风速会造成器件移位或脱离原准确贴装位置。所以热风的速度一定要使得直对热风喷嘴口下面的器件不会造成移位（也就是讲，热量传送的有效区域不能直接受到喷嘴口的指向影响）。在PCB周边位置接受到较大的风速，因为此部位的热风流是由直接的热风流及从邻近位置传送的热风流两者的混合风流。在一个固定的PCB断面热风流量增大，则其热风速也必然增大。