無(wú)論是用于固化、應(yīng)力消除還是老化，工藝烘箱在電子元件的制造過(guò)程中都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。了解工業(yè)烘箱布局、氣流模式和控制選擇如何影響過(guò)程的成功或失敗。立式烘箱非常適合精益制造情況，因?yàn)閱蝹€(gè)操作員可以裝載和卸載烘箱。此插圖顯示加載區(qū)域。
由于其垂直設(shè)計(jì)，單個(gè)操作員可以裝載和卸載該工業(yè)烘箱。立式烘箱非常適合精益制造情況以及廠房空間有限的情況。
在采用水平氣流的烘箱中（左），加熱的空氣在架子之間和部件之間向側(cè)面吹。在采用垂直氣流的烘箱（右）中，加熱的空氣通過(guò)負(fù)載向上拉。不應(yīng)在使用實(shí)心托盤(pán)或架子固定零件的烘箱中使用垂直氣流，因?yàn)樗鼈儠?huì)阻礙氣流。
許多不同的過(guò)程需要在電子元件和組件的制造中使用烘箱。這些包括固化組件內(nèi)的密封劑；灌封；減輕房屋的壓力；固化粘合劑；和老化測(cè)試。在選擇用于處理電子元件和組件的烘箱時(shí)，應(yīng)考慮三個(gè)關(guān)鍵因素——工作空間大小、裝載方法和工作溫度。
一些制造商測(cè)試生產(chǎn)批次的小樣本，而其他制造商測(cè)試每個(gè)單獨(dú)的組件。無(wú)論您選擇對(duì)每個(gè)設(shè)備進(jìn)行抽樣測(cè)試還是測(cè)試，都必須確定批次中要加工的零件的尺寸和數(shù)量，以建立必要的工作空間尺寸。有多種裝載方法是可能的，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)車(chē)間布局和可用人員進(jìn)行考慮。零件可以直接裝載到貨架烘箱中的貨架上，也可以放置在裝載到卡車(chē)烘箱中的材料搬運(yùn)卡車(chē)上。這些卡車(chē)可用于通過(guò)工廠的其他加工區(qū)域運(yùn)送材料。
出于以下幾個(gè)原因，立式傳送帶烘箱也被用于電子元件和組裝熱處理：
它們可以適應(yīng)大的生產(chǎn)率。與傳統(tǒng)的水平傳送帶烘箱相比，它們占用的地面空間很小。它們只需要一名操作員，因?yàn)榱慵菑暮嫦淝懊娴囊粋€(gè)位置裝卸的。它的布局使垂直傳送帶烘箱非常適合用于為精益制造開(kāi)發(fā)的單元。烘箱可以放置在靠近其他過(guò)程的地方，并由一名操作員照管（圖 1）。
帶有基于微處理器的溫度控制器和精心設(shè)計(jì)的空氣循環(huán)的工業(yè)烘箱將提供處理電子元件和組件所需的均勻溫度。在距離烘箱壁、天花板和地板 6″ 處測(cè)量時(shí)，整個(gè)烘箱工作區(qū)的均勻度應(yīng)為 +/-4 至 6 o f (+/-2 至 3 o c)。選擇控制精度至少為 +/- 的烘箱溫度控制器量程的 0.3%。
水平或垂直氣流均可用于處理電子元件和組件。水平氣流通常用于在貨架上密集裝載工作并且對(duì)自由空氣通道的限制最少的情況是水平方向（圖 2）。垂直氣流用于懸掛或坐在烘箱地板上的工作，并且對(duì)自由空氣通道的限制最少的是垂直方向。阻擋工作空間內(nèi)的氣流將對(duì)熱空氣的分布產(chǎn)生不利影響，從而影響溫度的均勻性。
選擇烘箱時(shí)，過(guò)熱保護(hù)非常重要。裝入一批的電子組件的價(jià)值可能超過(guò) 100,000 美元。如果烘箱空氣溫度超過(guò)設(shè)定值超過(guò) 15 o f (8 o c)，則適當(dāng)配備的烘箱應(yīng)包括一個(gè)上限溫度控制器以關(guān)閉加熱。超溫控制系統(tǒng)還應(yīng)包括備用加熱元件控制接觸器和再循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)氣流安全開(kāi)關(guān)。對(duì)于產(chǎn)品負(fù)載極為關(guān)鍵的應(yīng)用，可能需要兩個(gè)過(guò)熱器件。
老化測(cè)試是一種需要工業(yè)烘箱的過(guò)程，用于檢測(cè)電子元件和組件中的潛在缺陷。通過(guò)在加熱環(huán)境中供電，組件會(huì)受到熱應(yīng)力。由于熱膨脹率的差異，這將導(dǎo)致組件在組件內(nèi)不同材料的界面處失效。本質(zhì)上，熱應(yīng)力用于檢測(cè)不良連接。在高溫（熱應(yīng)力）下檢查單個(gè)電子元件以及在整個(gè)組件的情況下整個(gè)外殼是否可能出現(xiàn)故障。
大多數(shù)通電老化測(cè)試是在 120 至 200 o f（49 至 93 o c）的相對(duì)較低溫度下進(jìn)行的。組件的包裝材料有時(shí)會(huì)限制可以測(cè)試組件的溫度。
由于工作溫度低，用于老化的電加熱烘箱的設(shè)計(jì)熱量輸入比相同尺寸的傳統(tǒng)工業(yè)烘箱要少。當(dāng)給電子元件通電時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生熱量。負(fù)載產(chǎn)生的熱量可能非常大，以至于必須通過(guò)有動(dòng)力的強(qiáng)制排氣器將其排出以保持烘箱溫度。當(dāng)需要抽風(fēng)機(jī)時(shí)，還應(yīng)安裝抽風(fēng)機(jī)氣流安全開(kāi)關(guān)。如果抽風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，此開(kāi)關(guān)將關(guān)閉加熱元件的電源。
許多電子元件和組件是在受控的潔凈室環(huán)境中制造和測(cè)試的。半導(dǎo)體行業(yè)尤其如此。潔凈室的范圍可以從比普通房間更清潔的房間一直到 1000 級(jí)、100 級(jí)或 10 級(jí)潔凈室。
如果在潔凈室環(huán)境中使用，烘箱本身必須是干凈的。也就是說(shuō)，它必須在工作空間內(nèi)提供所需的低顆粒計(jì)數(shù)氣氛，并具有限度地減少潔凈室中顆粒產(chǎn)生的外部結(jié)構(gòu)。100 級(jí)潔凈室烘箱可用于此用途的臺(tái)式、柜式和卡車(chē)式配置，并應(yīng)包括：
再循環(huán) hepa 過(guò)濾器，對(duì) 0.3 微米顆粒的過(guò)濾效率為 99.97%。304 型不銹鋼內(nèi)膽。連續(xù)背焊的內(nèi)部接縫。內(nèi)部管道系統(tǒng)可輕松拆卸以進(jìn)行清潔。硅橡膠門(mén)封。烘箱有多種尺寸、設(shè)計(jì)和溫度。無(wú)論加工電子元件和組件的應(yīng)用是什么，合適的烘箱都將提供多年的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。