Lò Reflow là thiết bị quan trọng trong dây chuyền sản xuất SMT, lò hàn giúp cố định các linh kiện điện tử lên bo mạch PCB thông qua quá trình gia nhiệt được kiểm soát chặt chẽ. Công nghệ này không chỉ giúp đảm bảo chất lượng mối hàn mà còn tối ưu hóa quy trình sản xuất, làm giảm tỷ lệ lỗi và nâng cao hiệu suất làm việc. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý hoạt động, ứng dụng của lò reflow trong sản xuất SMT và những tiêu chí khi lựa chọn phù hợp cho doanh nghiệp sản xuất điện tử.
Lò Reflow Là Gì?
Lò Reflow hay Reflow Oven là thiết bị sử dụng nhiệt để làm nóng chảy kem hàn thiếc (solder paste), giúp linh kiện điện tử liên kết chắc chắn với bo mạch PCB. Quá trình này được thực hiện thông qua một chu kỳ nhiệt độ theo biểu đồ cụ thể, giúp đảm bảo mối hàn đạt chất lượng cao mà không làm hư hại linh kiện.
Quy trình hàn reflow thông thường sẽ gồm 4 giai đoạn chính:
- Preheat (Gia nhiệt sơ bộ): PCB và linh kiện được làm nóng từ từ để tránh bị sốc nhiệt. Quá trình này giúp làm nóng đều các linh kiện và PCB và loại bỏ độ ẩm còn tồn tại trên bề mặt, giảm nguy cơ gây ra lỗi trong quá trình hàn.
- Soak (Ổn định nhiệt độ): PCB vào vùng nhiệt độ ổn định để đảm bảo toàn bộ PCB có nhiệt độ đồng đều, kem hàn đạt trạng thái chuẩn bị nóng chảy.
- Reflow (Nung chảy và hàn linh kiện): Nhiệt độ tăng lên mức cao nhất, giúp kem hàn nóng chảy và tạo liên kết bền vững giữa linh kiện và PCB. Đây là giai đoạn quan trọng nhất bởi nó sẽ quyết định chất lượng của mối hàn.
- Cooling (Làm mát): PCB và linh kiện sẽ được làm mát từ từ để lớp hàn chuyển từ lỏng sang rắn và hình thành các mối hàn chắc chắc, đảm bảo tính ổn định và độ bền của sản phẩm. Quấ trình này cần diễn ra đều, tránh tạo hiệu ứng sốc nhiệt gây nứt gãy hoặc làm hỏng linh kiện.
Máy hàn reflow Tamura TNR15-225LH không chì có kích cỡ siêu nhỏ đầu tiên trên thế giới
Ứng dụng của lò Reflow trong sản xuất SMT
Lò hàn Reflow là thiết bị hàn quan trọng trong lĩnh vực lắp ráp SMT. Vậy nó có ứng dụng quan trọng như thế nào trong sản xuất SMT, cùng tìm hiểu nhé!
Hàn linh kiện SMT trên PCB
Lò reflow là công cụ không thể thiếu trong quá trình hàn linh kiện SMT. Sau khi linh kiện được đặt chính xác lên bo mạch bằng máy gắp đặt linh kiện, lò reflow sẽ làm nóng chảy kem hàn và tạo liên kết bền vững giữa chân linh kiện với pad đồng trên PCB.
Đảm bảo chất lượng mối hàn và giảm tỷ lệ lỗi
Lò hàn reflow SMT có thể kiểm soát nhiệt độ chính xác, giúp đảm bảo mối hàn có độ bền cao và hạn chế các lỗi phổ biến như:
- Hàn thiếu (Insufficient solder)
- Hàn lạnh (Cold solder joint)
- Cầu hàn (Solder bridging)
- Bong chân linh kiện (Tombstoning)
Tối ưu quy trình sản xuất SMT tự động
Trong dây chuyền SMT hiện đại, việc đạt được sự chính xác trong quá trình hàn là điều cực kỳ quan trọng. Lò reflow giúp quá trình hàn diễn ra nhanh chóng, đồng nhất mà không cần đến sự can thiệp thủ công, điều này mang lại những lợi ích sau:
- Gia tăng hiệu suất sản xuất
- Đảm bảo chất lượng mối hàn đồng đều
- Giảm chi phí nhân công
Lò hàn reflow giúp mối hàn có chất lượng đồng đều, độ bền cao (Ảnh: Internet)
Hỗ trợ sản xuất PCB cho nhiều ngành công nghiệp
Lò hàn reflow được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất phải kể đến như:
- Điện tử tiêu dùng: Điện thoại, laptop, ti vi,…
- Ô tô, xe điện: Bo mạch điều khiển động cơ, hệ thống cảm biến…
- Thiết bị y tế: Mạch đo nhịp tim, cảm biến y tế…
- Công nghiệp hàng không: Mạch điện tử chịu nhiệt độ cao…
Các loại lò Reflow phổ biến
Lò hàn Reflow được chia thành nhiều loại khác nhau như:
Lò Reflow dùng bóng đèn hồng ngoại (IR Reflow Oven)
- Sử dụng bức xạ hồng ngoại để gia nhiệt.
- Điểm hạn chế là nhiệt độ không đồng đều, dễ gây lỗi hàn.
- Ít được sử dụng trong các dây chuyền sản xuất SMT hiện đại.
Lò Reflow đối lưu (Convection Reflow Oven)
- Sử dụng luồng khí nóng đối lưu để truyền nhiệt đồng đều.
- Kiểm soát nhiệt tốt, là loại lò phổ biến nhất trong sản xuất SMT.
- Giúp giảm thiểu các lỗi hàn và tối ưu năng suất.
Lò Reflow dùng khí Nito (Nitrogen Reflow Oven)
- Sử dụng khí Nito để làm giảm quá trình oxy hóa.
- Cải thiện chất lượng mối hàn, phù hợp với sản xuất linh kiện cao cấp.
- Chi phí vận hành cao hơn so với lò reflow thông thường.
Lò Reflow hơi nước (Vapor phase Reflow Oven)
- Sử dụng hơi nước từ chất lỏng đặc biệt để gia nhiệt.
- Phù hợp với các loại linh kiện nhạy cảm, tránh sốc nhiệt.
- Giá thành cao, chỉ phù hợp sử dụng cho các ứng dụng đặc thù.
So sánh hiệu suất giữa các loại lò Reflow
| Tiêu chí | Lò IR | Lò Đối Lưu | Lò Nito | Lò Hơi Nước |
|---|---|---|---|---|
| Độ đồng đều nhiệt | Thấp | Cao | Cao | Rất cao |
| Khả năng kiểm soát oxy hóa | Không có | Trung bình | Tốt | Tốt |
| Ứng dụng linh kiện nhạy cảm | Kém | Trung bình | Tốt | Rất tốt |
| Giá thành | Thấp | Trung bình | Cao | Rất cao |
| Phổ biến trong sản xuất | Thấp | Rất cao | Trung bình | Thấp |
lò hàn đối lưu reflow soldering là loại phổ biến nhất trong SMT (Ảnh: Internet)
Ưu nhược điểm của Lò Reflow
Sau khi tìm hiểu những ứng dụng của lò reflow trong sản xuất SMT, cùng phân tích những ưu nhược điểm mà lò hàn này mang lại.
Ưu điểm:
- Lò hàn reflow SMT đảm bảo mối hàn có chất lượng cao, đồng đều.
- Giúp tăng tốc độ sản xuất, giảm sự phụ thuộc vào nhân công.
- Phù hợp với nhiều loại linh kiện khác nhau.
- Hạn chế các lỗi hàn, nâng cao độ tin cậy của sản phẩm.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư ban đầu cao.
- Một số loại linh kiện đặc biệt có thể yêu cầu quy trình hàn đặc biệt.
- Việc kiểm soát nhiệt độ không chính xác có thể gây lỗi hàn.
Những yếu tố cần cân nhắc khi chọn lò Reflow
Việc lựa chọn lò hàn cần thận trọng và cân nhắc đến các yếu tố sau đây:
- Loại PCB và linh kiện SMT: Lò hàn reflow cần tương thích với linh kiện BGA, QFN…
- Công suất và tốc độ sản xuất: Cần lựa chọn lò hàn có băng tải phù hợp với quy mô sản xuất.
- Khả năng kiểm soát nhiệt độ: Càng chính xác sẽ đem lại chất lượng hàn càng cao.
- Chi phí đầu tư và vận hành: Cân nhắc giữa giá thành, hiệu suất và nhu cầu sản xuất khi chọn lựa lò hàn reflow cho quy trình sản xuất.
>>> Có thể bạn quan tâm: Bộ đo lò hàn reflow dạng mô-đun MALCOM RCX-1
Kết luận
Bài viết trên đây đã cùng bạn đi tìm hiểu chi tiết về những ứng dụng của lò reflow trong sản xuất SMT. Có thể thấy, lò reflow đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền SMT, đây là thiết bị giúp đảm bảo chất lượng mối hàn, tối ưu hiệu suất sản xuất và giảm tỷ lệ lỗi. Việc lựa chọn lò reflow phù hợp còn tùy thuộc vào yêu cầu sản xuất và ngân sách của doanh nghiệp. Trong tương lai, công nghệ lò reflow sẽ tiếp tục phát triển với các tính năng thông minh hơn, đáp ứng nhu cầu sản xuất điện tử ngày càng cao.
Jasmine Wu – Hapoin
