Детальний процес виробництва PCBA (включаючи весь процес DIP), зайдіть і подивіться!
«Процес пайки хвилею»
Пайка хвилею, як правило, є процесом зварювання вставних пристроїв. Це процес, у якому розплавлений рідкий припій за допомогою насоса формує певну форму хвилі припою на поверхні рідини резервуара для припою, а друкована плата вставленого компонента проходить через пік хвилі припою на певному рівні. Кут і певна глибина занурення на ланцюзі передачі для досягнення спаяного зварювання, як показано на малюнку нижче.
Загальний процес виглядає наступним чином: вставлення пристрою --завантаження друкованої плати -- пайка хвилею --вивантаження друкованої плати --обрізання контакту DIP -- очищення, як показано на малюнку нижче.
1. Технологія вставки THC
1. Формування штифта компонента
Пристроям DIP необхідно надати форму перед вставленням
(1) Формування компонентів, оброблених вручну: зігнутому штифту можна надати форму за допомогою пінцета або маленької викрутки, як показано на малюнку нижче.
(2) Машинна обробка формування компонентів: машинне формування компонентів завершується спеціальним обладнанням для формування, принцип його роботи полягає в тому, що живильник використовує вібраційну подачу для подачі матеріалів (наприклад, підключається транзистор) з роздільником для визначення місцезнаходження транзистор, першим кроком буде зігнути штифти з обох сторін лівої та правої сторін; Другим кроком буде зігнути середню шпильку назад або вперед для формування. Як показано на наступному малюнку.
2. Вставте компоненти
Технологія введення через отвір поділяється на ручне введення та автоматичне введення механічного обладнання
(1) Під час ручного вставлення та зварювання спочатку потрібно вставити ті компоненти, які потрібно механічно закріпити, наприклад охолоджуючу стійку, кронштейн, затискач тощо, силового пристрою, а потім вставити компоненти, які потрібно зварити та закріпити. Не торкайтеся штифтів компонентів і мідної фольги на друкованій формі безпосередньо під час вставлення.
(2) Механічний автоматичний плагін (іменований AI) є найпередовішою автоматизованою технологією виробництва в установці сучасних електронних продуктів. Встановлення автоматичного механічного обладнання має спочатку вставляти ті компоненти з меншою висотою, а потім встановлювати ті компоненти з більшою висотою. Цінні ключові компоненти повинні бути введені в остаточну установку. Встановлення стійки для розсіювання тепла, кронштейна, затискача тощо має здійснюватися поблизу процесу зварювання. Послідовність складання компонентів друкованої плати показана на наступному малюнку.
3. Пайка хвилею
(1) Принцип роботи пайки хвилею
Пайка хвилею — це різновид технології, яка формує певну форму хвилі припою на поверхні розплавленого рідкого припою за допомогою нагнітання тиску та утворює пляму припою в зоні зварювання штифтів, коли складальний компонент, вставлений разом із компонентом, проходить через припій. хвиля під фіксованим кутом. Компонент спочатку попередньо нагрівається в зоні попереднього нагріву зварювального апарату під час процесу передачі ланцюговим конвеєром (попередній нагрів компонента та температура, яка повинна бути досягнута, все ще контролюються попередньо визначеною температурною кривою). Під час фактичного зварювання зазвичай необхідно контролювати температуру попереднього нагріву поверхні компонента, тому багато пристроїв мають відповідні пристрої визначення температури (наприклад, інфрачервоні детектори). Після попереднього нагріву вузол надходить у свинцеву канавку для зварювання. Олов’яний резервуар містить розплавлений рідкий припій, а сопло на дні сталевого резервуару розбризкує гребінь хвилі розплавленого припою, так що коли поверхня зварювання компонента проходить через хвилю, вона нагрівається хвилею припою. , а хвиля припою також зволожує зону зварювання та розширюється, заповнюючи її, завершуючи процес зварювання. Принцип його роботи показаний на малюнку нижче.
Пайка хвилею використовує конвекційний принцип теплообміну для нагрівання зони зварювання. Хвиля розплавленого припою діє як джерело тепла, з одного боку тече, щоб очистити зону зварювання штифтів, з іншого боку також відіграє роль теплопровідності, і зона зварювання штифтів нагрівається під цим впливом. Щоб забезпечити нагрівання зони зварювання, хвиля припою зазвичай має певну ширину, так що коли поверхня зварювання компонента проходить через хвилю, відбувається достатній нагрів, змочування тощо. У традиційній пайці хвилею, як правило, використовується одна хвиля, і хвиля є відносно плоскою. З використанням свинцевого припою в даний час він прийнятий у вигляді подвійної хвилі. Як показано на наступному малюнку.
Штифт компонента забезпечує можливість занурення припою в металізований наскрізний отвір у твердому стані. Коли штифт торкається хвилі припою, рідкий припій піднімається вгору по штифту та стінці отвору за допомогою поверхневого натягу. Капілярна дія металізованих наскрізних отворів покращує сходження припою. Після того, як припій досягає майданчика друкованої плати, він розтікається під дією поверхневого натягу майданчика. Припій, що піднімається, відводить флюсовий газ і повітря з наскрізного отвору, таким чином заповнюючи наскрізний отвір і утворюючи паяне з’єднання після охолодження.
(2) Основні компоненти хвильового зварювального апарату
Машина для хвильового зварювання в основному складається з конвеєрної стрічки, нагрівача, резервуару для олова, насоса та пристрою для спінювання (або розпилення) флюсу. В основному він поділяється на зону додавання флюсу, зону попереднього нагріву, зону зварювання та зону охолодження, як показано на наступному малюнку.
3. Основні відмінності пайки хвилею від зварювання оплавленням
Основна відмінність пайки хвилею від зварювання оплавленням полягає в тому, що джерело нагріву і спосіб подачі припою при зварюванні різні. При паянні хвилею припій попередньо нагрівається та розплавляється в резервуарі, а хвиля припою, створена насосом, відіграє подвійну роль джерела тепла та подачі припою. Хвиля розплавленого припою нагріває наскрізні отвори, майданчики та контакти компонентів друкованої плати, а також забезпечує припій, необхідний для формування паяних з’єднань. При паянні оплавленням припій (паяльну пасту) попередньо розподіляють у зоні зварювання друкованої плати, а роль джерела тепла під час оплавлення полягає в повторному розплавленні припою.
(1) 3 Вступ до процесу селективного паяння хвилею
Обладнання для паяння хвилею було винайдено понад 50 років і має такі переваги, як висока ефективність виробництва та велика продуктивність у виробництві компонентів із наскрізними отворами та друкованих плат, тому колись це було найважливіше зварювальне обладнання в автоматичному масовому виробництві електронні вироби. Проте є деякі обмеження в його застосуванні: (1) параметри зварювання різні.
Для різних паяних з’єднань на одній платі можуть знадобитися дуже різні параметри зварювання через їх різні характеристики (такі як теплоємність, відстань між контактами, вимоги до проникнення олова тощо). Однак характерною рисою пайки хвилею є завершення зварювання всіх паяних з’єднань на всій друкованій платі за однакових заданих параметрів, тому різні паяні з’єднання повинні «розташуватися» одне з одним, що ускладнює пайку хвилею, щоб повністю відповідати зварюванню. вимоги до якісних друкованих плат;
(2) Високі експлуатаційні витрати.
У практичному застосуванні традиційної пайки хвилею розпилення флюсу на всю пластину та утворення олов’яного шлаку призводять до високих експлуатаційних витрат. Особливо при безсвинцевому зварюванні, оскільки ціна безсвинцевого припою більш ніж у 3 рази вища за свинцевий припій, збільшення експлуатаційних витрат, спричинене олов’яним шлаком, є дуже дивним. Крім того, припій, що не містить свинцю, продовжує плавити мідь на прокладці, і склад припою в олов’яному циліндрі з часом змінюватиметься, що вимагає регулярного додавання чистого олова та дорогого срібла для розчинення;
(3) Технічне обслуговування та проблеми з обслуговуванням.
Залишковий флюс у виробництві залишатиметься в системі передачі хвильової пайки, а утворений олов’яний шлак потрібно регулярно видаляти, що ускладнює технічне обслуговування та обслуговування обладнання для користувача; З цих причин виникла вибіркова пайка хвилею.
Так зване селективне паяння хвилею PCBA все ще використовує оригінальну піч для олов’яної печі, але різниця полягає в тому, що плату потрібно помістити в тримач для олов’яної печі, що ми часто говоримо про кріплення для печі, як показано на малюнку нижче.
Деталі, які потребують паяння хвилею, потім піддаються впливу олова, а інші частини захищаються обшивкою автомобіля, як показано нижче. Це трохи схоже на те, щоб надіти рятувальний круг у басейні: місце, закрите рятувальним кругом, не потраплятиме на воду, а замість жерстяної плити місце, закрите транспортним засобом, природно, не потраплятиме оловом, і буде відсутність проблем з повторним розплавленням олова або падінням частин.
«Процес зварювання оплавленням через отвір»
Зварювання оплавленням із наскрізним отвором — це процес зварювання оплавленням для вставлення компонентів, який в основному використовується у виготовленні поверхневих складальних пластин, що містять кілька вставних модулів. Основою технології є метод нанесення паяльної пасти.
1. Введення процесу
Відповідно до методу нанесення паяльної пасти, зварювання оплавленням через отвір можна розділити на три види: друк труб через процес зварювання оплавленням отвору, друк паяльною пастою через процес зварювання оплавленням отвору та процес зварювання оплавленням олов’яного листа через отвір.
1) Трубчастий друк через процес зварювання оплавленням
Процес зварювання оплавленням через отвір для трубчастого друку є першим застосуванням процесу зварювання оплавленням компонентів через отвір, який в основному використовується у виробництві кольорового телевізійного тюнера. Основою процесу є трубчастий прес для паяльної пасти, процес показаний на малюнку нижче.
2) Друк паяльної пасти через процес зварювання оплавленням
Друк паяльною пастою через зварювання оплавленням з отворами на даний момент є найпоширенішим процесом зварювання оплавленням через отвори, в основному використовується для змішаного PCBA, що містить невелику кількість плагінів, процес повністю сумісний із звичайним процесом зварювання оплавленням, без спеціального технологічного обладнання необхідна, єдина вимога полягає в тому, що зварні вставні компоненти повинні бути придатними для зварювання оплавленням через отвір, процес показано на наступному малюнку.
3) Формування олов'яного листа через процес зварювання оплавленням
Процес зварювання оплавленням через отвір литого олов’яного листа в основному використовується для багатоконтактних з’єднувачів, припій не є паяльною пастою, а формованим олов’яним листом, як правило, безпосередньо додається виробником з’єднувача, збірку можна лише нагріти.
Вимоги до конструкції оплавлення через отвір
1. Вимоги до дизайну друкованої плати
(1) Підходить для плати друкованої плати товщиною менше або дорівнює 1,6 мм.
(2) Мінімальна ширина майданчика становить 0,25 мм, і розплавлена паяльна паста «витягується» один раз, і олов’яна кулька не утворюється.
(3) Відстань між платою (Stand-off) має бути більше 0,3 мм
(4) Відповідна довжина шнура, що стирчить із колодки, становить 0,25–0,75 мм.
(5) Мінімальна відстань між компонентами з тонким інтервалом, наприклад 0603, і прокладкою становить 2 мм.
(6) Максимальний отвір сталевої сітки можна розширити на 1,5 мм.
(7) Діафрагма — це діаметр свинцю плюс 0,1~0,2 мм. Як показано на наступному малюнку.
«Вимоги до вікон із сталевою сіткою»
Загалом, щоб досягти 50% заповнення отвору, вікно сталевої сітки має бути розширене, конкретну величину зовнішнього розширення слід визначати відповідно до товщини друкованої плати, товщини сталевої сітки, зазору між отвором і свинцем. та інші фактори.
Загалом, якщо розширення не перевищує 2 мм, паяльна паста буде відтягнута назад і заповнена отвором. Слід зазначити, що зовнішнє розширення не може бути стиснуте упаковкою компонента або має уникати корпусу упаковки компонента та утворювати олов’яну кульку з одного боку, як показано на наступному малюнку.
"Вступ до традиційного процесу складання PCBA"
1) Одностороннє кріплення
Хід процесу показано на малюнку нижче
2) Одностороння вставка
Хід процесу показано на рисунку 5 нижче
Формування штирів пристрою при паянні хвилею є однією з найменш ефективних частин виробничого процесу, що, відповідно, створює ризик електростатичного пошкодження та подовжує час доставки, а також збільшує ймовірність помилки.
3) Двостороннє кріплення
Хід процесу показано на малюнку нижче
4) Одна сторона змішана
Хід процесу показано на малюнку нижче
Якщо компонентів із наскрізними отворами мало, можна використовувати зварювання оплавленням і ручне зварювання.
5) Двостороннє змішування
Хід процесу показано на малюнку нижче
Якщо є більше двосторонніх SMD-пристроїв і мало THT-компонентів, вставні пристрої можуть бути оплавленням або ручним зварюванням. Схема процесу показана нижче.
