Procesul detaliat de producție a PCBA (inclusiv întregul proces de DIP), veniți să vedeți!
„Procesul de lipire în valuri”
Lipirea în undă este, în general, un proces de sudare pentru dispozitivele plug-in. Este un proces în care aliajul de lipit lichid topit, cu ajutorul pompei, formează o formă specifică de undă de lipire pe suprafața lichidului rezervorului de lipit, iar PCB-ul componentei introduse trece prin vârful undei de lipire la un unghi specific și o anumită adâncime de imersie pe lanțul de transmisie pentru a realiza sudarea îmbinării prin lipire, așa cum se arată în figura de mai jos.
Fluxul general al procesului este următorul: inserarea dispozitivului --încărcarea PCB-ului --lipire în val --descărcarea PCB-ului --tăierea pinilor DIP --curățarea, așa cum se arată în figura de mai jos.
1. Tehnologia de inserție a THC-ului
1. Formarea pinilor componentelor
Dispozitivele DIP trebuie modelate înainte de inserare
(1) Modelarea manuală a componentelor: Știftul îndoit poate fi modelat cu o pensetă sau o șurubelniță mică, așa cum se arată în figura de mai jos.
(2) Prelucrarea mecanică a modelării componentelor: modelarea mecanică a componentelor se realizează cu o mașină specială de modelare, principiul său de funcționare fiind că alimentatorul utilizează alimentarea prin vibrații pentru a alimenta materialele (cum ar fi un tranzistor plug-in) cu un divizor pentru a localiza tranzistorul, primul pas fiind îndoirea pinilor de pe ambele părți, stânga și dreapta; al doilea pas este îndoirea pinului din mijloc înapoi sau înainte pentru a forma. După cum se arată în imaginea următoare.
2. Introduceți componentele
Tehnologia de inserție prin găuri este împărțită în inserție manuală și inserție automată de echipamente mecanice.
(1) Introducerea și sudarea manuală trebuie să introducă mai întâi componentele care trebuie fixate mecanic, cum ar fi suportul de răcire, suportul, clema etc. ale dispozitivului de alimentare, și apoi componentele care trebuie sudate și fixate. Nu atingeți direct pinii componentelor și folia de cupru de pe placa de imprimare în timpul introducerii.
(2) Conectarea automată mecanică (denumită IA) este cea mai avansată tehnologie de producție automatizată în instalarea produselor electronice contemporane. Instalarea echipamentelor mecanice automate ar trebui să introducă mai întâi acele componente cu înălțime mai mică, iar apoi să instaleze componentele cu înălțime mai mare. Componentele cheie valoroase ar trebui introduse în instalația finală. Instalarea suportului de disipare a căldurii, a suportului, a clemei etc. ar trebui să fie aproape de procesul de sudare. Secvența de asamblare a componentelor PCB este prezentată în figura următoare.
3. Lipire prin val
(1) Principiul de funcționare al lipirii prin val
Lipirea în undă este un tip de tehnologie care formează o formă specifică de undă de lipire pe suprafața aliajului de lipire topit prin intermediul presiunii de pompare și formează un punct de lipire în zona de sudură a pinului atunci când componenta de asamblare introdusă cu componenta trece prin unda de lipire la un unghi fix. Componenta este mai întâi preîncălzită în zona de preîncălzire a mașinii de sudură în timpul procesului de transmitere de către transportorul cu lanț (preîncălzirea componentei și temperatura care trebuie atinsă sunt încă controlate de curba de temperatură predeterminată). În sudarea reală, este de obicei necesar să se controleze temperatura de preîncălzire a suprafeței componentei, așa că multe dispozitive au adăugat dispozitive corespunzătoare de detectare a temperaturii (cum ar fi detectoarele cu infraroșu). După preîncălzire, ansamblul intră în canelura de plumb pentru sudare. Rezervorul de tablă conține aliaj de lipire topit, iar duza din partea inferioară a rezervorului de oțel pulverizează o creastă de undă de formă fixă din aliajul de lipire topit, astfel încât atunci când suprafața de sudură a componentei trece prin undă, aceasta este încălzită de unda de lipire, iar unda de lipire umezește, de asemenea, zona de sudură și se extinde pentru a umple, realizând în final procesul de sudare. Principiul său de funcționare este prezentat în figura de mai jos.
Lipirea în undă utilizează principiul transferului de căldură prin convecție pentru a încălzi zona de sudură. Unda de lipire topită acționează ca o sursă de căldură, pe de o parte curgând pentru a spăla zona de sudură a pinilor, pe de altă parte jucând și un rol de conducere termică, iar zona de sudură a pinilor este încălzită sub această acțiune. Pentru a asigura încălzirea zonei de sudură, unda de lipire are de obicei o anumită lățime, astfel încât atunci când suprafața de sudură a componentei trece prin undă, există suficientă încălzire, umezire etc. În lipirea tradițională în undă, se folosește în general un singur val, iar unda este relativ plată. Prin utilizarea aliajului de lipire cu plumb, aceasta este adoptată în prezent sub formă de undă dublă, așa cum se arată în imaginea următoare.
Pinul componentei oferă o modalitate prin care aliajul de lipire să pătrundă în gaura metalizată în stare solidă. Când pinul atinge unda de lipire, aliajul lichid urcă pe peretele pinului și al găurii prin intermediul tensiunii superficiale. Acțiunea capilară a găurilor metalizate îmbunătățește urcarea aliajului de lipire. După ce aliajul ajunge la pad-ul PCB, acesta se întinde sub acțiunea tensiunii superficiale a pad-ului. Aliajul de lipire care se ridică drenează gazul de flux și aerul din gaura, umplând astfel gaura și formând îmbinarea de lipire după răcire.
(2) Componentele principale ale mașinii de sudură cu valuri
O mașină de sudură cu flux ondulat este compusă în principal dintr-o bandă transportoare, un încălzitor, un rezervor de tablă, o pompă și un dispozitiv de spumare (sau pulverizare) a fluxului. Este împărțită în principal în zonă de adăugare a fluxului, zonă de preîncălzire, zonă de sudare și zonă de răcire, așa cum se arată în figura următoare.
3. Principalele diferențe dintre lipirea prin undă și sudarea prin reflow
Principala diferență dintre lipirea în undă și sudarea prin reflow este că sursa de încălzire și metoda de alimentare cu aliaj de lipit sunt diferite. În lipirea în undă, aliajul de lipit este preîncălzit și topit în rezervor, iar unda de lipire produsă de pompă joacă rolul dublu de sursă de căldură și de alimentare cu aliaj de lipit. Unda de lipire topită încălzește găurile de trecere, pad-urile și pinii componentelor PCB-ului, furnizând în același timp aliajul de lipit necesar pentru a forma îmbinările cu lipire. În lipirea prin reflow, aliajul de lipit (pasta de lipit) este prealocată zonei de sudură a PCB-ului, iar rolul sursei de căldură în timpul reflow-ului este de a topi aliajul de lipit.
(1) 3 Introducere în procesul de lipire selectivă prin val
Echipamentul de lipire în valuri a fost inventat acum mai bine de 50 de ani și are avantajele unei eficiențe ridicate a producției și a unui randament mare în fabricarea componentelor cu găuri străpunse și a plăcilor de circuit, fiind odată cel mai important echipament de sudură în producția automată de masă a produselor electronice. Cu toate acestea, există unele limitări în aplicarea sa: (1) parametrii de sudare sunt diferiți.
Diferite îmbinări de lipire de pe aceeași placă de circuit pot necesita parametri de sudare foarte diferiți datorită caracteristicilor lor diferite (cum ar fi capacitatea termică, distanța dintre pini, cerințele de penetrare a staniului etc.). Cu toate acestea, caracteristica lipirii în val este de a finaliza sudarea tuturor îmbinărilor de lipire de pe întreaga placă de circuit sub aceiași parametri setați, astfel încât diferite îmbinări de lipire trebuie să se „așeze” reciproc, ceea ce face ca lipirea în val să fie mai dificilă pentru a îndeplini pe deplin cerințele de sudare ale plăcilor de circuit de înaltă calitate;
(2) Costuri de exploatare ridicate.
În aplicarea practică a lipirii tradiționale în valuri, pulverizarea fluxului pe întreaga placă și generarea de zgură de staniu implică costuri de operare ridicate. Mai ales în cazul sudării fără plumb, deoarece prețul aliajului de lipit fără plumb este de peste 3 ori mai mare decât cel al aliajului de lipit cu plumb, creșterea costurilor de operare cauzate de zgura de staniu este foarte surprinzătoare. În plus, aliajul de lipit fără plumb continuă să topească cuprul de pe pad, iar compoziția aliajului de lipit din cilindrul de staniu se va schimba în timp, ceea ce necesită adăugarea regulată de staniu pur și argint scump pentru a rezolva problema;
(3) Întreținere și probleme de întreținere.
Fluxul rezidual din producție va rămâne în sistemul de transmisie al lipirii în val, iar zgura de staniu generată trebuie îndepărtată în mod regulat, ceea ce atrage după sine o întreținere și lucrări de întreținere mai complicate pentru utilizator; Din aceste motive, a apărut lipirea selectivă în val.
Așa-numita lipire selectivă în undă PCBA folosește în continuare cuptorul original de staniu, dar diferența este că placa trebuie plasată în suportul cuptorului de staniu, ceea ce spunem adesea despre dispozitivul de fixare al cuptorului, așa cum se arată în figura de mai jos.
Piesele care necesită lipire în undă sunt apoi expuse la cositor, iar celelalte piese sunt protejate cu o placă de protecție pentru vehicul, așa cum se arată mai jos. Acest lucru este similar cu montarea unui colac de salvare într-o piscină: locul acoperit de colac nu va primi apă, iar înlocuit cu o sobă de cositor, locul acoperit de vehicul nu va primi în mod natural cositor și nu va exista nicio problemă de topire a cositorului sau de cădere a pieselor.
"Procesul de sudare prin reflow prin găuri"
Sudarea prin reflow prin gaură transversală este un procedeu de sudare prin reflow pentru inserarea componentelor, utilizat în principal la fabricarea plăcilor de asamblare a suprafețelor care conțin câteva inserții. Nucleul tehnologiei este metoda de aplicare a pastei de lipit.
1. Introducerea procesului
Conform metodei de aplicare a pastei de lipit, sudarea prin reflow cu gaură prin imprimare pe țevi, sudarea prin reflow cu imprimare pe pastă de lipit și sudarea prin reflow cu gaură prin tablă de tablă turnată.
1) Imprimare tubulară prin procedeul de sudare prin reflow prin gaură
Procedeul de sudare prin reflow cu prindere tubulară prin găuri este cea mai veche aplicație a procedeului de sudare prin reflow cu componente prin găuri, fiind utilizat în principal în fabricarea tunerelor TV color. Nucleul procesului este presa tubulară cu pastă de lipit, procesul fiind prezentat în figura de mai jos.
2) Imprimarea pastei de lipit prin procedeul de sudare prin reflow prin gaură
Procedeul de sudare prin reflow cu imprimare prin gaură cu pastă de lipit este în prezent cel mai utilizat procedeu de sudare prin reflow, fiind utilizat în principal pentru PCBA mixte care conțin un număr mic de module de conectare. Procesul este complet compatibil cu procesul convențional de sudare prin reflow, nefiind necesar un echipament special de proces, singura cerință fiind ca componentele conectate prin gaură să fie potrivite pentru sudarea prin reflow, procesul fiind prezentat în figura următoare.
3) Turnarea foii de tablă prin procedeul de sudare prin reflow prin gaură
Procesul de sudare prin reflow cu tablă de tablă turnată prin orificiu este utilizat în principal pentru conectori multi-pini. Aliajul de lipit nu este pastă de lipit, ci tablă de tablă turnată, în general adăugată direct de producătorul conectorului, ansamblul putând fi doar încălzit.
Cerințe de proiectare a refluxului prin găuri
1. Cerințe de proiectare PCB
(1) Potrivit pentru plăci cu grosimea PCB-ului mai mică sau egală cu 1,6 mm.
(2) Lățimea minimă a plăcuței este de 0,25 mm, iar pasta de lipit topită este „trasă” o dată, iar perla de staniu nu se formează.
(3) Distanța dintre componente și placa de bază (Stand-off) trebuie să fie mai mare de 0,3 mm.
(4) Lungimea adecvată a firului care iese din pad este de 0,25~0,75 mm.
(5) Distanța minimă dintre componentele cu spațiere fină, cum ar fi 0603, și plăcuță este de 2 mm.
(6) Deschiderea maximă a plasei de oțel poate fi extinsă cu 1,5 mm.
(7) Diafragma este diametrul plumbului plus 0,1~0,2 mm. Așa cum se arată în imaginea următoare.
Cerințe pentru deschiderea ferestrelor cu plasă de oțel
În general, pentru a obține o umplere a găurilor de 50%, fereastra plasei de oțel trebuie extinsă, iar cantitatea specifică de expansiune externă trebuie determinată în funcție de grosimea PCB-ului, grosimea plasei de oțel, spațiul dintre gaură și cablu și alți factori.
În general, atâta timp cât expansiunea nu depășește 2 mm, pasta de lipit va fi trasă înapoi și umplută în gaură. Trebuie remarcat faptul că expansiunea externă nu poate fi comprimată de ambalajul componentei sau trebuie să evite corpul ambalajului componentei și să formeze o margine de staniu pe o parte, așa cum se arată în figura următoare.
„Introducere în procesul convențional de asamblare a PCBA”
1) Montare pe o singură parte
Fluxul procesului este prezentat în figura de mai jos
2) Inserție pe o singură parte
Fluxul procesului este prezentat în Figura 5 de mai jos
Formarea pinilor dispozitivului prin lipirea în val este una dintre cele mai puțin eficiente părți ale procesului de producție, ceea ce aduce în mod corespunzător riscul de deteriorare electrostatică și prelungește timpul de livrare, crescând totodată șansa de eroare.
3) Montare pe ambele fețe
Fluxul procesului este prezentat în figura de mai jos
4) O parte amestecată
Fluxul procesului este prezentat în figura de mai jos
Dacă există puține componente cu găuri străpunse, se poate utiliza sudarea prin reflow și sudarea manuală.
5) Amestecare pe ambele fețe
Fluxul procesului este prezentat în figura de mai jos
Dacă există mai multe dispozitive SMD cu două fețe și puține componente THT, dispozitivele de conectare pot fi sudate prin reflow sau manual. Diagrama fluxului procesului este prezentată mai jos.
