Medições de oxigénio em fornos de refluxo de solda

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A soldadura por refluxo é a forma mais comum de fixar componentes de montagem em superfície a placas de circuitos impressos (PCB). Para minimizar a oxidação das superfícies soldadas, alguns fornos realizam a fase de refluxo sob um manto de azoto (N2) para garantir um ambiente sem oxigénio. Este processo reduz ainda mais os defeitos do produto. A monitorização do oxigénio permite controlar a alimentação de N2 para garantir a qualidade do produto e também uma poupança no consumo de gás. Podem ser utilizados sensores electroquímicos galvânicos ou de óxido de zircónio para medir o O2.

O processo de solda-refluxo

A pasta de solda é aplicada e, em seguida, a placa de circuito impresso é submetida a um perfil de aquecimento e arrefecimento controlado para minimizar os defeitos. Existem geralmente fases ou zonas distintas no forno, cada uma com um perfil térmico distinto; pré-aquecimento, imersão (térmica), refluxo e arrefecimento (ver abaixo), por vezes o tempo de subida da temperatura também é controlado. As placas de circuito impresso deslocam-se ao longo de um tapete rolante de uma extremidade à outra, passando por cada zona. São normalmente utilizados aquecedores de cerâmica ou de infravermelhos (ou uma combinação destes) para irradiar calor para a solda. O termo "refluxo" é utilizado porque a solda é derretida e depois é novamente aquecida e volta a fluir. Os sistemas modernos nem sempre precisam de arrefecer a solda e reaquecer, mas simplesmente certificar-se de que a temperatura de refluxo é ultrapassada no processo. É fundamental não aquecer os componentes para além de uma temperatura que possa causar danos.

Qual a tecnologia de medição de O2?

Zircónia

  • Tecnologia praticamente não esgotável
  • Os sensores têm um tempo de resposta muito rápido
  • No entanto -

  • Qualquer hidrocarboneto queimará no sensor e consumirá O2, fornecendo uma falsa leitura baixa e pode exigir que um purificador seja instalado na linha, o que diminuirá a velocidade de resposta
  • Electroquímico

  • Não sofre interferência de outros gases (o CO2 não está presente neste processo)
  • Os sensores são baratos de substituir
  • No entanto -

  • Lento a descer para níveis de ppm (o nível real pode ser inferior à leitura)
  • Tem de recuperar da exposição ao ar ou a níveis elevados de O2