作者：James Hwang
回焊爐（Reflow Oven）的重要性並不亞於電烙鐵，是電子工作人員的重要主力設備之一。面對 SMD 的零件， 這更是必要的設備。許多電子設計人員對回焊爐很陌生，事實上， 我也是在有機會接觸工廠之後，才開始認識回焊爐，以及各項製程。直到開始想要製作自己的電子裝置才明白，回焊爐是一個必要的設備。
市售回焊爐桌機的選擇並不多，而且都是一筆不小的投資 （平均 NTD 20萬以上）， 因此更需要慎重選擇。但相關資訊都相當分散， 因此也只好靠跌跌撞撞的方式自學。至於DIY KIT 等的平價選擇當然也是有的，我會在之後的文章探討這部份。首先分享相關經驗與使用者可能會需要考慮的功能， 然後再來探討各廠牌的選擇。
功能介紹：
- 密閉烘箱 ／ 隧道烘箱
大部份桌上型回焊爐都是屬於密閉烘箱的形式， 但也有少數隧道式的選擇。隧道式就會比較接近一般工廠的作業流程，適合流水線的安排；密閉烘箱就比較沒辦法應付流水線的形式。另外， 隧道式也會多出許多其他考量點， 例如溫區多寡與履帶速度等。
- 溫區 （Thermal Zone）
溫區的多寡是隧道式比較需要考慮的；密閉烘箱則可直接模擬溫度曲線，所以不會有溫區的考量。溫區當然是越多越好， 如此可以比較完整呈現回焊溫度曲線。但隧道式桌機體積有限，通常以 3個溫區為最基本，頂多提供 5個溫區。
- 惰氣 （Inert Gas）
比較常使用的惰氣有氮氣及二氧化碳，採購回焊爐時通常也會碰到惰氣的選項。由於這功能需要做結構上的調整，因此是一開始就需要決定的功能。惰氣環境可以增強錫的溶解力，並同時降低氧化的破壞；有時這也是需要的，尤其是加工BGA 封裝的晶片，或是亮面的金屬件。
- 氣相烘箱 （Vapor Phase）
氣相烘箱並不是新科技，它沉寂了一陣子，由於電子零件越做越小，密度越來越高，所以近年氣相烘箱又再度興起。氣相烘箱升溫速度快，熱轉移能力及溫度均勻度都非常好。它在高密度的 SMT應用特別佔優勢，尤其是 0201 或是更小的零件，因此普遍應用於高難度的焊接加工。不過氣相烘箱需要惰性液體作為熱轉移的媒介，而這個媒介價格不低，又是消耗品，在成本上會是一大考量。
- 最高溫度 （Max Temperature）
溫度能力越高，越能加工一些複雜的機構件。但溫度高低通常不是主要考量，反而是升溫的速度與降溫的速度是比較需要留意的。
- 功率 （Watt）
功率大小通常代表它的加熱能力與加熱速度，這當然是越大越好，不過功率大就代表配電供應也需要大。
- 電壓電流需求 （Voltage／ Amp）
回焊爐的耗能頗大，往往可以輕易超越家裡／辦公室內的任何一台冷氣。所以必須要先規劃好場所的供電能力，再來評估選擇。電力需求跟功率大小有非常直接的關係，以桌機的角度來看，我們會希望這是 110V 的設備；然而 110V 一般規格限制到15A，如此也代表 110V 最高只能到 1500W，若要更高就需要改用 220V 的供電。但是無論在家中或辦公室，能接 220V 的地方都很有限。
- 實際有效面積 （Effective Area）
實際有效面積當然是大一些比較好，代表可以加工較大的PCB。在有效面積的範圍內，溫度分佈最好能維持在 +／- 3°C 以內，倘若溫度分佈差異過大，就容易造成PCB局部燒焦，或局部焊接失敗、冷焊，有時也常會造成零件損毀。而為何要強調「實際」？ 因為有不少平價的款式，規格寫的和實際落差太大。
- 加熱裝置 （Heating Element）
通常加熱的裝置有兩種， 一是光熱能（如燈管類），二是電熱管。
- 燈管式光熱能：
加溫速度快，但使用壽命不長。光熱能在SMT應用上有個致命的缺點，就是對顏色與物體反射影響頗大。深色物體容易過溫或是超溫，淺色或金屬機構件就容易溫度過低。另外，有光線就有影子，影子覆蓋的地方受熱必然不佳。 - 電熱管：
加溫速度較慢，但使用壽命較長。以加熱空氣的方式來間接加熱物體，不受顏色與反射程度影響，這會是比較好的形式。
- 體積重量 （Size／Weight）
體積與重量當然很重要， 太大或太重的， 一般桌子可能會放不下。這是屬於空間規劃的考量。
- 自動開關門 （Auto Door Open）
一般回焊爐桌機都需依靠外部的冷空氣來加速降溫，所以裝有自動門就能定時自動打開引入冷空氣降溫，如果沒有的話就需要以手動開啟了。
- 溫度擷取 （Profiler）
溫度擷取是一個非常重要的功能，由於烘箱的溫度與 PCB／零件的溫度很少會相同，因此有溫度擷取的功能才能實際量測表面溫度，以回饋資料調整溫度設定。大致上來說，除了烘箱的溫度以外，還需要至少一個點的溫度擷取，如果都沒有的話，會完全無法掌握 PCB 與零件的實際溫度。
- 長時恆溫 （Bake）
在電子製造的前置作業中，會有不少零件與 PCB，都需要長時間的恆溫前置作業，從 2小時到 10天都有，這其實是很重要的前置作業。市售回焊爐有些也會有加值恆溫的功能，以應付臨時的恆溫需求。但由於市售回焊爐通常耗電也頗高，所以通常是會另外採購一個恆溫烘箱來搭配操作。
- 臨場調整 （On-Fly Tuning）
前期打樣時，往往溫度曲線都不是很確定，通常會先預設一個溫度曲線來執行，因此也常會遇到失敗的情況。許多回焊爐都沒有臨場調整的能力，這代表一旦程序開始，即使中途發現問題，也只能眼睜睜看著它失敗；有些回焊爐烘箱則會提供臨場的設定調整，就能進行臨場補救。在初期的製作中，這會是經常碰到的問題。
- 設定儲存 （Memory Storage）
不同的機種需要不同的曲線設定，而一旦完成不同的溫度設定後，如果可以馬上儲存設定，就可以減少日後的設定時間，在換線時也方便快速調整設定。機種多的時候檔案選項就多，記憶空間大就可以多儲存一點。但請記得，初次使用的確認與驗證仍然是需要的。
- 旋風風扇 （Convection Fan）
旋風風扇是個很重要的加值裝置，能協助烘箱內部熱空氣的循環，讓熱能分佈均勻。
- 降溫風扇 （Cooling Fan）
降溫風扇就是輔助快速降溫時使用。
- 檢視窗 （Inspection Window）
有個檢視窗可以方便觀察物體加溫的狀況，有的檢視窗非常大，可以涵蓋整個 PCB 的範圍，有的則是小小的，設在裝置側邊。
- 軌道 （Track ／ Rails）
有些烘箱有軌道，有的沒有軌道。有軌道時可以形成一個框架，把板子架高，配合雙面零件擺放與加溫。沒有軌道的時候，常常是採用金屬盤來承載 PCB，但金屬盤常有熱質量過高的問題，會造成溫度分佈不均；另外就是只能單面擺放零件，因此通常會需要使用一些頂腳來配合雙面零件擺放。
- 煙管 （Smoke Extraction）
回焊操作時往往會產生一些煙霧或廢氣，如果可以有個排煙管道直接將廢氣帶走是最好的。
- 安全／防火 （Fire ／ Safety）
這主要是針對隔溫、散熱的考量。高溫回焊的操作溫度通常是 250-260°C， 時間也不長。由於實際高溫時間不長， 所以偶爾一兩次的操作通常不會造成太大的過溫過熱問題。但如果是連續性的操作， 就很容易整體溫度上升。此時如果隔溫隔熱不好，就可能連外殼一起發燙；一旦產生高熱，烘箱內部的機電零件就可能會產生故障，導致加溫失控，因而產生失火等安全問題。
市售選擇：
- LPKF
LPKF Protoflow S
Protoflow S_Specifications：
- Power Rating：220V ／ 16A
- Heating Element：12 x Heat Pipe
- Effective Area：230x305mm
- Weight：22Kg
- Auto-Tray Open
- Inert Gas Option
- Profiling Option
LPKF Protoflow E
Protoflow E_Specifications：
- Power Rating：220V ／ 8A
- Heating Element：2 x IR Tube
- Effective Area：160x200mm
- Weight：18Kg
- Manual Tray Open
LPKF 是桌機中的大哥大，品質一流，價格也一等一。它有兩種選擇：Protoflow S 與 Protoflow E。S系列是屬於高階的專業款式，而 E 系列則是屬於入門簡易款式。這兩台都需要 220V 的電力，由於台灣家電是以 110V 為主，所以此設備無法任意使用牆上的110V插座，必須要找到 220V 的電力插座， 而這個……就是冷氣插座了。但S 系列需要 16A 的電流； E系列則需要 8A 左右。這電流量非同小可，因為已超過一般家用冷氣的工作電流。
另外，S 系列有惰氣的選擇、Profiler 的擴充，但 E 系列就沒有了。且S系列有可以臨場調整設定的功能，還可兼做恆溫烘烤，是一大優點。S系列早期是以紅外線燈管作為加熱裝置，現在都改使用電熱管；E系列則是維持使用紅外線燈管。兩種款式都不便宜，E 系列的入門款式是 NTD 20萬以上，S系列當然就更高了。
LPKF 的兩款唯一比較吃虧的就是廢氣處理方面，它們的廢氣處理是直接排到室內環境中，所以需要在通風的場所中操作。至於煙霧量其實倒是還好，錫膏的使用量是很低的，所以廢氣再怎麼多也不會比電烙鐵操作產生的廢氣還要多。當然如果可以，最好還是能夠將廢氣抽掉或排掉比較好。
ProtoFlow 曲線呈現／擷取軟體
- T962
T962
T962_Specification：
- Power Rating：110V／8A
- Heating Element： IR Tube x 4
- Effective Area：180 x 235 mm
- Weight：7.5kg
- Manual Tray Open
T962 及其他中國製的類似款式，是比較平價款式的選擇，起價才 NTD 1-2萬，似乎很理想；且它只需要 110V／800W 的電力，代表可以在餐桌上作業。但許多人在開始使用後，抱怨不斷，評價非常不好。網路可以搜尋到非常多抱怨文，抱怨的原因可歸納如下：
- 實際有效面積不如預期，大約只有 6x6cm
- 嚴重溫度分布不均，常有 PCB 局部燒焦的情形出現
- 會發出難聞的惡臭
- 長時間使用後，發生許多起火的案例
- 溫控誤差頗大
- 內部完全沒有任何循環流
即使問題如此多，它依然熱銷。原因很簡單：大家都買它來改機。就算再多花個一兩萬改裝，整體花費也仍然比 20萬低很多。但能改善的部分有限，只能補強到夠用而已，距離好用還有一段距離。先天上的缺點是無法改善，譬如燈管的問題是無法改變的。
T962隔溫隔熱並不佳，所以改機後依然只能偶爾做一些回焊，無法兼做長時間的恆溫。從圖片上看來，可以知道 PCB是放置在條狀托盤上加溫，這種金屬托盤在高溫時段，會間接形成一個散熱體，導致加熱不均。
- Bokar X-Reflow 306
Bokar X-Reflow 306
Bokar X-Reflow 306_Specification：
- Power Rating：230V ／ 21A
- Heat Element：Quartz Tube x 4
- Effective Area：305x305x45mm
- Weight：40kg
- Manual Opening
- Inert Gas option
- Profiling Option
這款回焊爐源自東歐，是一款非常特別的設計。它的檢視窗在正上方，是上掀式的，回焊過程中可以觀看整個 PCB；如果你的需求主要是在製程上的驗證，那這會是不錯的選擇。它有惰氣輸入的選擇，也有RS485可以接到電腦擷取溫度曲線；廢氣處理的設備也是有的，只不過電力需求頗高，價格也是 NTD 20萬以上。
- CIF FT06-SA
CIF FT06-SA
CIF FT06-SA_Specification：
- Power Rating：230V ／ 32A
- Heat Element：Quartz Tube x 8
- Effective Area：380x250mm
- Weight：32kg
- Auto-Tray Open
- Profiling Option
這是一款法國製的回焊爐桌機，雖沒有很大的檢視窗，但升溫速度可是數一數二的快，非常合適配合金屬含量高的加工應用。金屬含量高並不只針對 PCB而已，還有機構零件；許多機構件是金屬製的，而金屬本身的散熱效果，常會導致升溫速度過慢。它配備有自動門開關，也有惰氣的選擇、排煙管道、風扇強制降溫；同時也可以當作恆溫烘箱使用。
（責任編輯：小波）
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2019/06/11
你好, 想向你請教本篇介紹的回焊爐, 台灣是否都有代理商嗎?
如果有不知是否方便告知, 感謝!
2017/09/30
我做了 對流式 迴流焊爐 找專家請教, 想與你聯絡
關侃勝 0978557086
Ks.kuan95@gmail.com