Proceso detallado de produción de PCBA (incluíndo todo o proceso de DIP), entra e véxoo!
Proceso de soldadura por onda
A soldadura por onda é xeralmente un proceso de soldadura para dispositivos enchufables. É un proceso no que a soldadura líquida fundida, coa axuda da bomba, forma unha forma específica de onda de soldadura na superficie líquida do tanque de soldadura, e a placa de circuíto impreso (PCB) do compoñente inserido pasa a través do pico de onda de soldadura nun ángulo específico e unha determinada profundidade de inmersión na cadea de transmisión para lograr a soldadura da unión de soldadura, como se mostra na figura seguinte.
O fluxo xeral do proceso é o seguinte: inserción do dispositivo --carga da PCB --soldadura por onda --descarga da PCB --recorte dos pines DIP --limpeza, como se mostra na figura seguinte.
1. Tecnoloxía de inserción de THC
1. Formación de pinos de compoñentes
Os dispositivos DIP deben ter forma antes da súa inserción
(1) Moldeado de compoñentes procesados a man: o pasador curvado pódese moldear con pinzas ou un pequeno destornillador, como se mostra na figura seguinte.
(2) Procesamento a máquina da conformación de compoñentes: a conformación a máquina dos compoñentes realízase cunha maquinaria de conformación especial. O seu principio de funcionamento é que o alimentador usa alimentación por vibración para alimentar materiais (como transistores enchufables) cun divisor para localizar o transistor. O primeiro paso é dobrar os pinos a ambos os dous lados, esquerdo e dereito. O segundo paso é dobrar o pino central cara atrás ou cara adiante para dar forma. Como se mostra na seguinte imaxe.
2. Inserir compoñentes
A tecnoloxía de inserción a través de orificios divídese en inserción manual e inserción automática de equipos mecánicos.
(1) A inserción e soldadura manual deben inserir primeiro os compoñentes que precisan fixarse mecanicamente, como a reixa de arrefriamento, o soporte, a pinza, etc., do dispositivo de alimentación, e despois inserir os compoñentes que precisan soldarse e fixarse. Non toque directamente os pines dos compoñentes nin a lámina de cobre da placa de impresión ao inserir.
(2) O enchufe automático mecánico (denominado IA) é a tecnoloxía de produción automatizada máis avanzada na instalación de produtos electrónicos contemporáneos. A instalación de equipos mecánicos automáticos debe inserir primeiro os compoñentes con menor altura e, a continuación, instalar os compoñentes con maior altura. Os compoñentes clave valiosos deben colocarse na instalación final. A instalación do bastidor de disipación de calor, soporte, clip, etc. debe estar preto do proceso de soldadura. A secuencia de montaxe dos compoñentes da PCB móstrase na seguinte figura.
3. Soldadura por onda
(1) Principio de funcionamento da soldadura por onda
A soldadura por onda é un tipo de tecnoloxía que forma unha forma específica de onda de soldadura na superficie da soldadura líquida fundida mediante presión de bombeo e forma un punto de soldadura na área de soldadura do pasador cando o compoñente de montaxe inserido co compoñente pasa a través da onda de soldadura nun ángulo fixo. O compoñente é prequecido primeiro na zona de prequecemento da máquina de soldar durante o proceso de transmisión polo transportador de cadea (o prequecemento do compoñente e a temperatura que se debe alcanzar aínda están controlados pola curva de temperatura predeterminada). Na soldadura real, normalmente é necesario controlar a temperatura de prequecemento da superficie do compoñente, polo que moitos dispositivos engadiron dispositivos de detección de temperatura correspondentes (como detectores infravermellos). Despois do prequecemento, o conxunto entra na ranura de chumbo para soldar. O tanque de estaño contén soldadura líquida fundida e a boquilla na parte inferior do tanque de aceiro pulveriza unha crista de onda de forma fixa da soldadura fundida, de xeito que cando a superficie de soldadura do compoñente pasa a través da onda, é quentada pola onda de soldadura e a onda de soldadura tamén humedece a área de soldadura e se expande para encher, logrando finalmente o proceso de soldadura. O seu principio de funcionamento móstrase na figura seguinte.
A soldadura por onda emprega o principio de transferencia de calor por convección para quentar a zona de soldadura. A onda de soldadura fundida actúa como fonte de calor, por unha banda flúe para lavar a zona de soldadura dos pines, por outra banda tamén desempeña un papel de condución térmica, e a zona de soldadura dos pines quéntase baixo esta acción. Para garantir que a zona de soldadura se quente, a onda de soldadura adoita ter unha certa anchura, de xeito que cando a superficie de soldadura do compoñente pasa a través da onda, hai suficiente quecemento, mollado, etc. Na soldadura por onda tradicional, xeralmente úsase unha única onda, e a onda é relativamente plana. Co uso de soldadura de chumbo, actualmente adóptase en forma de dobre onda. Como se mostra na seguinte imaxe.
O pin do compoñente proporciona unha forma para que a soldadura se mergulle no orificio pasante metalizado en estado sólido. Cando o pin toca a onda de soldadura, a soldadura líquida ascende pola parede do pin e do orificio mediante a tensión superficial. A acción capilar dos orificios pasantes metalizados mellora a escalada da soldadura. Despois de que a soldadura chegue á almofada da placa de circuíto impreso, esténdese baixo a acción da tensión superficial da almofada. A soldadura ascendente drena o gas fundente e o aire do orificio pasante, enchendo así o orificio pasante e formando a unión de soldadura despois do arrefriamento.
(2) Os principais compoñentes da máquina de soldar por ondas
Unha máquina de soldadura por ondas está composta principalmente por unha cinta transportadora, un quentador, un tanque de estaño, unha bomba e un dispositivo de formación de escuma (ou pulverización) de fluxo. Divídese principalmente en zona de adición de fluxo, zona de prequecemento, zona de soldadura e zona de arrefriamento, como se mostra na seguinte figura.
3. Principais diferenzas entre a soldadura por onda e a soldadura por refluxo
A principal diferenza entre a soldadura por onda e a soldadura por refluxo é que a fonte de calor e o método de subministración de soldadura na soldadura son diferentes. Na soldadura por onda, a soldadura quéntase previamente e fúndese no tanque, e a onda de soldadura producida pola bomba desempeña o dobre papel de fonte de calor e subministración de soldadura. A onda de soldadura fundida quenta os orificios pasantes, as almofadas e os pines dos compoñentes da PCB, ao tempo que proporciona a soldadura necesaria para formar as unións de soldadura. Na soldadura por refluxo, a soldadura (pasta de soldadura) está preasignada á área de soldadura da PCB, e o papel da fonte de calor durante a refluxo é refundir a soldadura.
(1) 3 Introdución ao proceso de soldadura por onda selectiva
Os equipos de soldadura por onda levan máis de 50 anos inventouse e ten as vantaxes dunha alta eficiencia de produción e unha gran capacidade de produción na fabricación de compoñentes de orificios pasantes e placas de circuítos, polo que noutro tempo foron os equipos de soldadura máis importantes na produción masiva automática de produtos electrónicos. Non obstante, existen algunhas limitacións na súa aplicación: (1) os parámetros de soldadura son diferentes.
Diferentes unións de soldadura na mesma placa de circuíto poden requirir parámetros de soldadura moi diferentes debido ás súas diferentes características (como a capacidade calorífica, o espazado entre os pines, os requisitos de penetración do estaño, etc.). Non obstante, a característica da soldadura por onda é completar a soldadura de todas as unións de soldadura en toda a placa de circuíto cos mesmos parámetros establecidos, polo que as diferentes unións de soldadura deben "asentarse" entre si, o que fai que a soldadura por onda sexa máis difícil para cumprir plenamente os requisitos de soldadura das placas de circuíto de alta calidade;
(2) Custos operativos elevados.
Na aplicación práctica da soldadura por onda tradicional, a pulverización de fluxo sobre toda a placa e a xeración de escoria de estaño supoñen uns custos operativos elevados. Especialmente cando se solda sen chumbo, debido a que o prezo da soldadura sen chumbo é máis de 3 veces superior ao da soldadura de chumbo, o aumento dos custos operativos causado pola escoria de estaño é moi sorprendente. Ademais, a soldadura sen chumbo continúa a derreter o cobre na almofada e a composición da soldadura no cilindro de estaño cambiará co tempo, o que require a adición regular de estaño puro e prata cara para resolvelo;
(3) Mantemento e problemas de mantemento.
O fluxo residual na produción permanecerá no sistema de transmisión da soldadura por onda e a escoria de estaño xerada debe eliminarse regularmente, o que supón un mantemento e un traballo de mantemento do equipo máis complicados para o usuario; Por estas razóns, xurdiu a soldadura por onda selectiva.
A chamada soldadura por onda selectiva de PCBA aínda usa o forno de estaño orixinal, pero a diferenza é que a placa debe colocarse no portaforno de estaño, que é o que adoitamos dicir sobre a fixación do forno, como se mostra na figura seguinte.
As pezas que requiren soldadura por onda expóñense entón ao estaño e as outras pezas protéxense cun revestimento do vehículo, como se mostra a continuación. Isto é un pouco como colocar un salvavidas nunha piscina: o lugar cuberto polo salvavidas non recibirá auga e, se se substitúe por unha estufa de estaño, o lugar cuberto polo vehículo non recibirá estaño de forma natural e non haberá problema de que o estaño se volva fundir ou de que caian pezas.
Proceso de soldadura por refluxo a través de orificios
A soldadura por refluxo por orificio pasante é un proceso de soldadura por refluxo para inserir compoñentes, que se emprega principalmente na fabricación de placas de ensamblaxe superficial que conteñen algúns enchufes. O núcleo da tecnoloxía é o método de aplicación da pasta de soldadura.
1. Introdución ao proceso
Segundo o método de aplicación da pasta de soldador, a soldadura por refluxo a través de orificios pódese dividir en tres tipos: proceso de soldadura por refluxo a través de orificios para impresión de tubos, proceso de soldadura por refluxo a través de orificios para impresión de pasta de soldador e proceso de soldadura por refluxo a través de orificios para láminas de estaño moldeadas.
1) Proceso de soldadura por refluxo de impresión tubular a través do orificio
O proceso de soldadura por refluxo a través de orificios para impresión tubular é a aplicación máis antiga do proceso de soldadura por refluxo a través de compoñentes de orificios, que se emprega principalmente na fabricación de sintonizadores de TV en cor. O núcleo do proceso é a prensa tubular de pasta de soldador, o proceso móstrase na figura seguinte.
2) Proceso de soldadura por refluxo a través do orificio para impresión en pasta de soldadura
O proceso de soldadura por refluxo a través de orificios para impresión con pasta de soldador é actualmente o proceso de soldadura por refluxo a través de orificios máis utilizado, principalmente para PCBA mixtos que conteñen un pequeno número de conectores. O proceso é totalmente compatible co proceso de soldadura por refluxo convencional, non se require ningún equipo de proceso especial. O único requisito é que os compoñentes enchufables soldados sexan axeitados para a soldadura por refluxo a través de orificios. O proceso móstrase na seguinte figura.
3) Moldeo de folla de estaño a través do proceso de soldadura por refluxo de orificios
O proceso de soldadura por refluxo de folla de estaño moldeada a través do orificio úsase principalmente para conectores multipin. A soldadura non é pasta de soldadura senón folla de estaño moldeada, xeralmente engadida directamente polo fabricante do conector e o conxunto só se pode quentar.
Requisitos de deseño de refluxo de orificios pasantes
1. Requisitos de deseño de PCB
(1) Apto para placas de circuíto impreso cun grosor inferior ou igual a 1,6 mm.
(2) A anchura mínima da almofada é de 0,25 mm, e a pasta de soldadura fundida "tírase" unha vez, e non se forma o cordón de estaño.
(3) A separación do compoñente fóra da placa (separación) debe ser superior a 0,3 mm
(4) A lonxitude axeitada do cable que sobresae da almofada é de 0,25 a 0,75 mm.
(5) A distancia mínima entre os compoñentes de espazamento fino, como o 0603, e a almofada é de 2 mm.
(6) A abertura máxima da malla de aceiro pódese ampliar en 1,5 mm.
(7) A abertura é o diámetro do chumbo máis 0,1~0,2 mm. Como se mostra na seguinte imaxe.
Requisitos de apertura de fiestras de malla de aceiro
En xeral, para conseguir un recheo do 50 % do burato, a xanela da malla de aceiro debe expandirse. A cantidade específica de expansión externa debe determinarse segundo o grosor da placa de circuíto impreso, o grosor da malla de aceiro, o espazo entre o burato e o cable e outros factores.
En xeral, sempre que a expansión non exceda os 2 mm, a pasta de soldadura retirarase e introducirase no burato. Débese ter en conta que a expansión externa non pode ser comprimida polo encapsulado do compoñente, ou debe evitar o corpo do encapsulado do compoñente e formar un cordón de estaño nun lado, como se mostra na seguinte figura.
"Introdución ao proceso de montaxe convencional de PCBA"
1) Montaxe nun só lado
O fluxo do proceso móstrase na figura seguinte
2) Inserción dun só lado
O fluxo do proceso móstrase na Figura 5 a continuación
A formación dos pines do dispositivo na soldadura por onda é unha das partes menos eficientes do proceso de produción, o que correspondentemente trae o risco de danos electrostáticos e prolonga o tempo de entrega, ademais de aumentar a posibilidade de erro.
3) Montaxe a dobre cara
O fluxo do proceso móstrase na figura seguinte
4) Un lado mesturado
O fluxo do proceso móstrase na figura seguinte
Se hai poucos compoñentes de orificio pasante, pódese empregar a soldadura por refluxo e a soldadura manual.
5) Mestura dobre cara
O fluxo do proceso móstrase na figura seguinte
Se hai máis dispositivos SMD de dobre cara e poucos compoñentes THT, os dispositivos enchufables poden ser de soldadura por refluxo ou manual. O diagrama de fluxo do proceso móstrase a continuación.
