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如何利用液体的气化潜热来电路板上锡?

所谓的液体气化潜热,指的是特定的高气化热液体在气化过程中所需要吸收的热量总值。以水为例,当加热到100°C时就会停止升温,但是要让水变成水蒸气还需要再给540kcal/g的热能,才有办法将水变成水蒸气。同样的道理,当业者选用某种特定的高潜热有机溶剂时,可以利用加热这种液体到达挥发的状况来蓄积潜热。利用这种物质相变化所产生的潜热传递,可以将焊料融熔达到焊接的目的,这种作业方式被蒸气凝结上锡法(VCS

所谓的液体气化潜热,指的是特定的高气化热液体在气化过程中所需要吸收的热量总值。以水为例,当加热到100°C时就会停止升温,但是要让水变成水蒸气还需要再给540kcal/g的热能,才有办法将水变成水蒸气。同样的道理,当业者选用某种特定的高潜热有机溶剂时,可以利用加热这种液体到达挥发的状况来蓄积潜热。

利用这种物质相变化所产生的潜热传递,可以将焊料融熔达到焊接的目的,这种作业方式被蒸气凝结上锡法(VCS - Vapo「Condensation Solde「ing )或气相上锡法(VPS - VaporPhase Soldering )。与以往电路板上锡法的不同处,在于使用的原理是利用液体的相变化潜热来融熔焊锡,这是1973年在美国所发展出来的电路板焊接方法。

经过喷锡的电路板

利用气化潜热与由气体凝结成液体时所放出的热量,可以带给电路板焊接零件稳定、充裕的热量,而且只要选用的液体媒介恰当,即使零件需要的热量相当大其作业温度应该也可以维持恒定。当上锡零件送入满是溶剂的饱和蒸气内,碰触蒸气的零件就会吸收热量并产生气体凝结放出潜热。为了防止饱和蒸气往外扩散,这类装置的上方会装置蒸气凝结盘管冷却回收溶剂。这种电路板焊接的方法优点如下:
(1)利用气化潜热的物性,可以正确控制上锡温度。
(2)比较不受上锡零件形状、热容量等影响,可以全体均一的加热。
(3)可以产生电路板上锡空间遮蔽降低焊锡表面活性,零件比较不会产生氧化。
(4)介质传热快速潜热大,可以克服死角与大零件焊接问题。

蒸气凝结上锡是以潜热为融熔焊锡的热源,使用的溶剂相当重要。一般溶剂使用的条件,以潜热可以满足上锡温度、无毒性、热安定性高等为主要原则,可以满足这种条件的溶剂就是比较恰当的选择。典型的设备设计,有批次电路板制作的立型设计,也有横式输送带型的设计。典型的输送式设备结构,如下图所示。

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