Teplotný profilomer pre pretavovaciu pec UI-301A6 (reflow profiler)

Teplotný profilomer UI-301A6 je viackanálový teplotný profilomer určený na presnú analýzu reflow procesu pri spájkovaní SMD súčiastok. Zariadenie slúži na optimalizáciu teplotného profilu v pretavovacích peciach a na verifikáciu technologických parametrov spájkovania podľa požiadaviek na kvalitu (IPC, bezolovnaté procesy a pod.).

Popis funkcie a použitia

UI-301A6 pracuje ako autonómny datalogger, ktorý zaznamenáva priebeh teploty priamo na testovacom DPS (osadená doska plošných spojov) počas prechodu reflow pecou. Pomocou termočlánkov typu K sleduje dynamiku ohrevu, soak zónu, pretavenie (reflow peak) aj ochladzovanie.

Namerané údaje sa následne prenesú do PC a vyhodnotia v softvéri, kde je možné:

• analyzovať teplotný profil spájkovania,
• porovnávať jednotlivé priebehy (aktuálny profil vs. referenčný profil),
• simulovať zmeny technologických parametrov,
• exportovať údaje do Excelu na ďalšie spracovanie a dokumentáciu procesu.

Zariadenie sa bežne používa pri:

• nastavovaní a validácii reflow profilov (Pb aj Pb free),
• optimalizácii SMT procesu,
• diagnostike chýb (cold solder joints, tombstoning, prehriatie),
• pravidelnom audite výrobného procesu (STN ISO 19011).

Merané veličiny a technologické parametre

Meranie teploty

• Počet kanálov: štandardne 6 (podľa označenia „A6“).
• Typ snímača: termočlánok typu K (KK-type).
• Rozsah merania: približne 0 až 300–400 °C.
• Presnosť: typicky ±1,5 až ±2 °C.

Záznam údajov a vzorkovanie

• Vzorkovací interval: 0,3 / 0,6 / 1,2 / 2,4 s.
• Doba merania: približne 10 min (nastaviteľná podľa režimu).
• Interná pamäť: 2–5 profilov (podľa konfigurácie).

Napájanie a prevádzka

• Napájanie: vstavaný akumulátor (cca 3,6–6 V).
• Výdrž: približne 15 hodín nepretržitej prevádzky.
• Prevádzková teplota (profilomer): až 300 °C (pri použití ochranného puzdra).

Mechanické vyhotovenie

• Rozmery: približne 283 × 60 × 23 mm (varianty podľa vyhotovenia).
• Konštrukcia: kompaktný kovový modul určený na priechod pecou na nosnom DPS.

Softvér na analýzu a vyhodnotenie

Súčasťou profilomera UI-301A6 je PC softvér (Windows), ktorý predstavuje kľúčový nástroj na spracovanie nameraných údajov a riadenie procesu pretavenia.

Hlavné funkcie analýzy

• Analýza merania (Measurement Analysis) – podrobné spracovanie teplotných kriviek pre jednotlivé kanály.
• Simulácia profilu – možnosť modelovať zmeny parametrov (rýchlosť pásu, teploty zón) bez potreby fyzického testu.
• Porovnanie údajov (Data Comparison) – prekrytie viacerých profilov (napr. golden sample vs. aktuálna výroba).
• Export údajov do Excelu – ďalšia offline analýza, SPC alebo archivácia.

Pokročilé spracovanie údajov

• Filtrovanie údajov (Data Filtering) – potlačenie šumu a stabilizácia merania (napr. offset termočlánku, rušenie).
• Nastavenie vzorkovania a meracieho intervalu – prispôsobenie rozlíšenia priebehu procesu.
• Viacnásobné ukladanie profilov – interná pamäť + archív v PC (traceability).

Vizualizácia a interpretácia

• grafické zobrazenie teplotných kriviek všetkých kanálov,
• identifikácia kľúčových bodov: ramp rate (°C/s), soak zóna, time above liquidus (TAL), peak teplota, cooling slope,
• možnosť rýchlej vizuálnej kontroly ΔT medzi bodmi na DPS.

Správa procesu a údajov

• tvorba referenčných profilov („golden profile“),
• archivácia profilov pre audit a kvalitu,
• softvér v anglickom jazyku.

Základné kontrolné funkcie (stav batérie, ochrana zariadenia).

Technologické prínosy

Teplotný profilomer UI-301A6 poskytuje priame a presné meranie teplotného profilu na DPS počas reflow spájkovania v reálnych výrobných podmienkach. Tento systém umožňuje podrobnú analýzu kritických miest a optimalizáciu procesu spájkovania pre vyššiu kvalitu a efektivitu.

• Priame meranie na DPS – reálne podmienky spájkovania (žiadna simulácia mimo procesu).
• Viackanálové snímanie – možnosť sledovať kritické miesta (BGA, QFN, veľké zemniace plochy).
• Optimalizácia delta T – kontrola teplotných gradientov naprieč doskou.
• Podpora Pb free spájkovania – vhodné pre vysokoteplotné profily.
• Robustná konštrukcia – odolnosť voči priechodu reflow pecou.

Typické nasadenie v SMT výrobe

Systém UI-301A6 slúži na presné meranie a optimalizáciu teplotných profilov v SMT výrobe, čo zabezpečuje kvalitné a opakovateľné spájkovanie. Tento nástroj podporuje validáciu nových výrobkov, monitorovanie stability procesu a riešenie výrobných chýb.

• návrh a ladenie reflow krivky – profilu pretavenia (ramp soak reflow cooling),
• validácia výrobných sérií (first article inspection, FAI),
• sledovanie stability procesu (SPC),
• riešenie chýb spôsobených nesprávnym teplotným profilom.