Na indústria de fabricação de eletrônicos, os fornos de refluxo SMT, como equipamento principal para obter conexões confiáveis entre componentes de montagem em superfície e placas de circuito impresso, evoluíram em várias categorias para atender a diferentes requisitos de processo e escalas de capacidade de produção. Sua classificação pode ser sistematicamente resumida com base em dimensões como método de aquecimento, estrutura do forno, atmosfera ambiente e modo de controle de temperatura. Cada categoria tem suas próprias vantagens no mecanismo de transferência de calor, cenários aplicáveis e características de desempenho, proporcionando aos fabricantes opções diversificadas de processos.
Com base no método de aquecimento, os fornos de refluxo são divididos principalmente em três categorias: tipo de radiação infravermelha, tipo de convecção de ar quente e tipo híbrido infravermelho/ar quente. Os fornos do tipo radiação infravermelha utilizam elementos de aquecimento para emitir raios infravermelhos que irradiam diretamente o PCB e os componentes, fazendo com que os componentes aquecidos aqueçam ao absorver a energia radiante. Suas vantagens incluem uma taxa de aquecimento rápida e energia concentrada, tornando-o adequado para produtos simples com poucos componentes-sensíveis ao calor e que exigem transições rápidas para baixas temperaturas. Sua desvantagem é que a distribuição de calor é facilmente afetada pela blindagem dos componentes, levando potencialmente a grandes diferenças de temperatura local. Os fornos de convecção de ar quente utilizam um ventilador de alta-temperatura para forçar o ar quente a circular dentro da câmara do forno, transferindo calor uniformemente para a superfície e camadas mais profundas da peça de trabalho por meio da transferência de calor por convecção. Isso resulta em excelente uniformidade de temperatura e melhor adaptabilidade a embalagens complexas e layouts de alta-densidade. No entanto, o controle preciso da velocidade e direção da convecção é necessário para evitar o deslocamento dos componentes ou a evaporação excessiva do fluxo. Os fornos híbridos infravermelho/ar quente combinam as vantagens de ambos, usando radiação infravermelha para aquecimento rápido seguido de convecção de ar quente para garantir uniformidade geral, equilibrando eficiência e qualidade. Eles são amplamente usados em linhas de produção modernas de múltiplas-variedades e alta{12}}mistura.
Com base na estrutura do forno, os fornos podem ser classificados como verticais ou horizontais. Os fornos de refluxo horizontais são atualmente o tipo convencional. Os PCBs são colocados em correias transportadoras horizontais ou trilhos e passam por várias zonas de temperatura. Sua estrutura é intuitiva, a manutenção é conveniente e eles são adequados para produção contínua de alto-volume. Os fornos de refluxo verticais, por outro lado, suspendem os PCBs verticalmente ou transportam-nos lateralmente. Eles ocupam menos espaço, economizando espaço de fábrica e são vantajosos para placas-de alta densidade, onde as juntas de solda são menos afetadas pela gravidade. Eles são frequentemente usados em requisitos de processos especiais ou com espaço-restrito, mas os desafios de evitar a oscilação da placa e garantir a precisão do posicionamento durante o movimento vertical precisam ser resolvidos.
Com base na atmosfera, existem fornos de refluxo protegidos por-ar e fornos de refluxo-protegidos por nitrogênio. Os fornos de ar são mais baratos e adequados para produtos eletrônicos de consumo em geral. No entanto, na soldagem de-solda sem chumbo e de componentes-de passo fino, o oxigênio pode facilmente causar oxidação das pastilhas e da solda, afetando o brilho e a confiabilidade das juntas de solda. Os fornos protegidos-com nitrogênio são preenchidos com uma alta concentração de nitrogênio, reduzindo significativamente o conteúdo de oxigênio. Isto inibe a oxidação, reduz respingos de solda, melhora a molhabilidade e melhora a qualidade da junta de solda. Eles são particularmente adequados para eletrônicos automotivos, eletrônicos médicos e produtos militares com altos requisitos de confiabilidade. As desvantagens são custos operacionais mais elevados e a necessidade de uma fonte de gás e sistema de tratamento de gases de exaustão.
Com base no modo de controle de temperatura e na configuração da zona de temperatura, os fornos de refluxo podem ser categorizados em fornos isotérmicos de-estágio único, fornos programáveis de múltiplas-zonas e fornos de refluxo a vácuo, entre outros tipos especiais. Os fornos isotérmicos de-estágio único são simples em estrutura e de baixo custo, mas seus recursos de ajuste do perfil de temperatura são limitados, tornando-os adequados apenas para produtos-de baixo custo com amplas janelas de processo e requisitos menos rigorosos. Fornos programáveis de múltiplas{6}}zonas têm diversas zonas independentes de controle de temperatura, permitindo o ajuste flexível da inclinação e da temperatura de pico para pré-aquecimento, retenção, refluxo e resfriamento, atendendo a requisitos de perfil complexos e tornando-os o principal equipamento nas atuais linhas de produção de médio-a{8}}alto-fim. Os fornos de refluxo a vácuo introduzem um ambiente de vácuo na zona de refluxo, reduzindo a pressão interna do gás durante o estágio de fusão da solda, reduzindo efetivamente bolhas e vazios e melhorando a qualidade interna das juntas de solda. Eles são usados principalmente para dispositivos de energia, módulos de alta{12}}confiabilidade e produtos eletrônicos aeroespaciais, mas exigem maiores investimentos e manutenção.
Além disso, com base na capacidade e no nível de automação, eles podem ser categorizados em pequenos fornos experimentais de carga e descarga manuais, fornos de produção semi{0}}automáticos de média{1}}velocidade e fornos on-line de alta-velocidade totalmente automáticos, atendendo às necessidades de todos os cenários, desde verificação de P&D até produção industrial em grande-escala.
Em resumo, o sistema de classificação dos fornos de refluxo SMT reflete diversas características em mecanismos de aquecimento, formas estruturais, controle de atmosfera e capacidades de processo. Ao selecionar um forno, as empresas devem considerar de forma abrangente as características do produto, a janela do processo, o planejamento de capacidade e os fatores de custo para escolher um tipo de forno adequado, otimizando assim a eficiência da produção e os benefícios econômicos, garantindo ao mesmo tempo a qualidade da soldagem.