IBL汽相回流焊接系统介绍
IBL品牌简介
Intro of IBL Löttechnik Gmbh
IBL公司总部位于德国巴伐利亚州,专精于汽相焊接领域,致力于汽相技术及汽相焊接设备研发、设计、制造、推广。自1985年开始研发新一代汽相回流焊接系统,1991年起实现批量生产销售。经过多年研究发展,IBL拥有在汽相加热方式下热传递温控核心技术和一系列汽相回流焊接应用相关工艺技术。公司以其高质量、高性能的产品和独特的高可靠焊接技术,占有国际上主要的汽相焊接应用市场,目前已在超过30多个国家及地区广泛应用。

IBL汽相回流焊接系统具有高效均匀的热传递、所有元器件峰值温度无温差、无阴影效应、自动产生无氧环境、精确且可重复的温度曲线、灵活控制升降温斜率等特性,有效避免多类常见焊接缺陷,如冷焊、不湿润、葡萄球现象、枕头效应、立碑、分层等。

IBL汽相回流焊接工作原理
Working Principles
在汽相回流焊接中,传热流体(惰性汽相液)被加热至沸点,流体的蒸发在工作空间中形成稳定、温度均匀的无氧蒸汽层(汽相层)。当工件进入汽相层后,汽相蒸汽层与工件进行快速的汽相热交换,汽相层冷凝成液体流回加热槽,加热槽内的汽相液不断补充新的汽相层提供热源。由此周而复始,直至被加热工件的温度与汽相层温度完全一致,停止热交换。
汽相回流焊接属于冷凝传热,在相变过程中释放大量潜热(latent heat),具有很高的热容量,适于加热大热容量器件焊接。冷凝相变的传热系数(Heat Transfer Coefficient)是热风回流传热系数的数倍,实现更快升温速率。

IBL汽相焊接工艺优势
Benefits & Advantages
优势 01温度稳定性:峰值温度无温差
在汽相回流焊接中,峰值温度由汽相液的沸点决定,气压不变的情况下,液体沸点不会发生变化,意味着焊接工件任何区域都不会产生冷焊和过温现象,所有大小热容元器件的峰值温度无温差,保证所有元器件和材料的安全。汽相液沸点温度:200℃、215℃、235℃(兼容有铅无铅应用)、240℃ 、260℃。
优势 02加热均匀性:360°渗透加热
汽相层采用冷凝相变传热和对流相结合的方式加热。由于汽相蒸汽具有极佳的渗透性,汽相层可全方位包裹工件进行快速选择性热交换,这种360°全方位的热交换持续快速、热传递高效均匀,有效避免因热交换不充分而出现虚焊、冷焊等不良焊接现象,可实现各种复杂高密度多层PCB板的高质量、高可靠焊接。特别针对大热容量的工件加热,可以让大焊点和小焊点在足够短的时间内均吸收到足够的热量,其温度的均匀一致性可以最大程度消除由于热膨胀系数差别所带来的应力影响。
优势 03加热安全性:低温安全焊接
传统回流焊接需要更高的温度使焊料充分熔融,其中热容较小的器件可能产生过温等现象。且温度过高也可能导致PCB板或器件的变形、分层、龟裂等。由于传热原理的差异,汽相回流焊接所需的峰值温度比热风回流低15-20°C,均匀、更低的焊接温度提高了对于元器件和材料安全的保证。
优势 04 焊点防氧化与湿润效果佳
汽相液化学惰性:目前使用最为广泛的汽相焊接导热液为PFPE全氟聚醚流体,这些高性能惰性流体具有非常好的介电强度和体积电阻率特性、工艺稳定性、氧化稳定性、化学稳定性、材料兼容性等特点。此外,PFPE全氟聚醚流体无闪点或燃点、无自燃点、不易燃、零臭氧消耗潜能值(ODP)、无毒性,不腐蚀金属,是非常优异的汽相回流焊接导热液。
无氧环境:汽相层密度约是空气的40倍,当加热汽相液形成饱和汽相层时,由于分子量的差异,100%饱和汽相层与空气自然分层,焊接过程在100%饱和汽相层的惰性气氛环境中完成,焊点与空气隔绝,大大降低焊点氧化风险,不需要额外使用氮气保护。无氧工艺使锡膏具有最佳的湿润性能,大大降低焊点氧化风险,确保获取极佳的焊接质量。


优势 05灵活升温斜率调控
IBL的汽相回流焊接系统使用常压环境下封闭腔体,腔体下方的加热器将腔体中的汽相液加热形成100%饱和蒸汽层,与空气物理分层,并通过腔体壁后冷凝水管限定汽相层的总高度。汽相层不同垂直高度位置对应不同的热交换速率梯度。根据汽相层的垂直高度,将其细分为20个区域/梯度,在汽相层的垂直位置越低,热容量越大,热交换速率更高,工件升温更快;位置越高,热容越低,升温更慢。通过调整工件在汽相层中垂直高度位置和时间,可以快速、灵活地控制升温速率,得到设定的焊接温度工艺曲线,对不同工件的加温速率可在1-3℃/秒内调整,并确保回流温度精度和工艺稳定性。

汽相层20个温区垂直分区示意图
在60%的加热功率下,汽相层内不同垂直高度的20个分区所对应的加热斜率

通过控制工件在汽相层内的垂直高度和停留时间,可以生成用户理想的温度曲线
优势 06自动闭环温度曲线控制
采用自动闭环温度曲线控制模式可自动根据工件总热容量调整温度曲线,使得同一程序亦可满足不同热容量、不同批量PCB板及工件的自动焊接需要,确保工艺参数的稳定一致,减少工艺参数调整和试验的成本。

优势 07 软件功能完备
IBL设备具有完整系统运行状态监测控制系统,可实时显示汽相层温度、工件温度、托盘温度、冷却水温度、加热器功率、工件位置、真空腔压力等参数,并可实时显示焊接温度曲线,确保产品安全及焊接可靠性。用户可在屏幕上操作完成控制与参数修改功能,焊接程无限量存储(根据用户硬盘容量)。
温度控制与编程:IBL设备内置多种温度控制程序,包括例如HL直热模式、SVP柔性汽相升温模式、SVTC温度基准曲线模式等自动闭环温度控制程序,并具有IPS自学编程模式,快速实现用户不同焊接温度工艺曲线要求的焊接程序,满足不同类型的PCB板器件、异型模块的焊接需求。
优势 08低能源消耗与辅助生产成本
l汽相液过滤循环及冷凝回收技术在焊接及冷却过程中进行实时汽相液冷凝回收,最大限度地减少汽相液的损耗,降低生产成本,平均汽相液消耗小于15-20克/小时。
l由于汽相回流焊的加热温度较传统焊接设备要低,且在封闭的环境下进行焊接,没有大量热风排出,大大减少了能量消耗。与传统热风对流回流焊接设备相比,仅需要1/3的能源消耗。
l焊接区无需施加保护性气体(氮气)消耗。
l没有大量的热量排放,减少工作环境中空调的能源消耗。
l无需压缩空气。
l设备适应性强,可快速适应新产品,可在同一参数设置和系统配置下适应多种产品生产需要,大大减少工艺试验成本。
l独有的免维护传送系统,无需维护。
l超低温环境下的高可靠安全焊接,确保焊接合格率与可靠性,大大降低焊接返修成本。
l内置汽相液回收系统,保证最少的汽相液损耗,降低生产成本。
优势 09 绿色环保
IBL设备为全封闭结构,无废气污染物排放,助焊剂残留物固化后贮存在设备内部;无其它污染物排放,无需存储保护性气体;采用新型环保型汽相液,不含破坏臭氧层的氟化物,完全符合环保要求。
*优势 10 汽相层内恒温真空技术(真空系列机型)
IBL真空汽相回流焊接系统将真空腔置于饱和汽相层中,使真空腔体温度与汽相层温度保持一致,无需额外加热和温控,在抽真空过程中对焊点起到有效保温作用,避免产品焊点在抽真空过程中大幅度降温,从而提高抽真空效果及焊点可靠性。真空系列机型抽真空系统参数灵活可调,包括抽真空速率、真空梯度、最低真空度、真空延时、多次抽真空、真空释放速率等。


真空腔示意图与抽真空效果案例
主要产品系列
Main Product Series



*经济型机型与特殊设计机型等请咨询销售人员
*IBL汽相回流焊接系统资料请见资料下载页面,各机型datasheet请咨询销售人员
关联产品 - 汽相液
Vapor Phase Soldering Fluids

Galden®PFPE是低分子量高性能全氟聚醚(PFPE)惰性流体,具有以下一般结构:

Galden® LS/HS系列专为汽相回流焊接(VPS)工艺设计,窄分子量分布、不含溴的强碳氟键和灵活的醚键使得其非常适合在汽相焊接中使用。Galden® LS/HS系列具有以下特点:
l多种沸点型号可选,工作温度范围宽,优化VPS工艺
l窄分子量分布确保最大的工艺稳定性和可重复性,无沸点漂移
l汽相液蒸汽密度大于空气,焊接预热和回流过程均在惰性气氛中进行
l汽化所需热能低,完成焊接后快速挥发干燥无残留
l非常好的介电强度和体积电阻率特性
l热稳定性、化学稳定性、化学惰性极佳,不发生氧化,不与材料发生反应,无腐蚀
l与金属、塑料和橡胶等材料具有良好的兼容性
l无闪点或燃点,无自燃点,不易燃,无爆炸风险
l无毒性,不会腐蚀金属,对操作者非常安全
l符合Factory Mutual Underwriters批准,符合FM 6930认证标准,符合ROHS标准,满足MIL美军标要求,安全环保
l零臭氧消耗潜能值(ODP),不会破坏臭氧层
l每一款汽相液均有中英文化学品安全技术说明(SDS)
l就化学稳定性而言, Galden® PFPE实际保存期超过20年。在此时间范围内,如果在正常条件下将产品储存在原始密封容器中,则保持其化学物理性质不变
l在300°C条件下是稳定的。在有氧的情况下,这些流体的连续使用温度降低到290°C。在这些温度下,流体的分解可以忽略不计。可在没有专门预防措施的情况下进行储存和处理,不与化学品和制冷剂发生反应

*汽相液详细介绍可见页面“Galden汽相回流焊接导热液”,详细资料见资料下载页面
*汽相液选型可咨询销售人员
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