Vapor Phase Reflow (VPR), còn gọi là Vapor Phase Soldering (VPS), là một phương pháp hàn được sử dụng chủ yếu trong sản xuất bảng mạch in (PCB) để gắn các linh kiện điện tử lên bảng mạch. Đây là một kỹ thuật hàn có độ chính xác cao, đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng yêu cầu chất lượng và độ tin cậy cao. Dưới đây là chi tiết về phương pháp này:
Nguyên lý hoạt động
- Chất lỏng Galden: Quá trình VPR sử dụng một chất lỏng đặc biệt gọi là Galden (một loại perfluoropolyether) có điểm sôi cố định. Khi chất lỏng này được đun nóng, nó chuyển sang trạng thái hơi.
- Hơi bảo hòa nhiệt độ: Hơi Galden bao quanh PCB, và vì hơi chỉ có thể đạt đến một nhiệt độ nhất định (tương ứng với điểm sôi của chất lỏng), nó sẽ hàn các mối nối một cách an toàn và đồng đều mà không gây quá nhiệt.
Các bước cơ bản
- Chuẩn bị: PCB và linh kiện được gắn với chất hàn (thường là một lớp thiếc).
- Gia nhiệt: Chất lỏng Galden được làm nóng trong buồng kín, chuyển sang trạng thái hơi.
- Hàn: PCB được đưa vào vùng hơi Galden. Hơi truyền nhiệt đều và hiệu quả, làm nóng chảy chất hàn để tạo liên kết giữa các linh kiện và bảng mạch.
- Làm nguội: Sau khi hàn xong, PCB được làm nguội để đông đặc chất hàn.
Ưu điểm
- Độ chính xác nhiệt độ cao: Do hơi không vượt quá điểm sôi của chất lỏng, giúp tránh quá nhiệt và làm hỏng linh kiện.
- Truyền nhiệt đều: Hơi bao phủ toàn bộ PCB, đảm bảo mọi phần tử đều được làm nóng đồng nhất.
- Hiệu suất năng lượng cao: Giảm tiêu thụ năng lượng so với các phương pháp khác như hàn reflow bằng lò nướng.
- Hàn các linh kiện phức tạp: Thích hợp với các PCB dày hoặc có các linh kiện nhạy cảm nhiệt độ.
Nhược điểm
- Chi phí cao: Chất lỏng Galden và thiết bị VPR đắt hơn so với các phương pháp truyền thống.
- Yêu cầu bảo trì: Hệ thống đòi hỏi sự bảo trì định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định.
- Khó sử dụng cho sản lượng lớn: Không phù hợp với dây chuyền sản xuất quy mô lớn.
Ứng dụng
- Sử dụng trong các ngành công nghiệp yêu cầu sản phẩm có độ tin cậy cao như:
- Điện tử hàng không vũ trụ.
- Thiết bị y tế.
- Linh kiện quân sự và viễn thông.