Podrobný proces výroby PCBA (vrátane celého procesu DIP), príďte a uvidíte!
"Proces spájkovania vlnou"
Spájkovanie vlnou je vo všeobecnosti proces zvárania pre zásuvné zariadenia.Ide o proces, pri ktorom roztavená tekutá spájka pomocou pumpy vytvorí špecifický tvar spájkovacej vlny na hladine kvapaliny v nádržke spájky a DPS vloženého komponentu prechádza vrcholom spájkovacej vlny v špecifickom Uhol a určitá hĺbka ponorenia na prevodovej reťazi na dosiahnutie zvárania spájkovaného spoja, ako je znázornené na obrázku nižšie.
Všeobecný priebeh procesu je nasledovný: vloženie zariadenia -- vloženie PCB -- vlnové spájkovanie -- vyloženie PCB -- orezanie DIP kolíka -- čistenie, ako je znázornené na obrázku nižšie.
1. Technológia vkladania THC
1. Formovanie kolíkov komponentov
DIP zariadenia je potrebné pred vložením vytvarovať
(1) Ručne spracované tvarovanie komponentov: Ohnutý kolík je možné tvarovať pomocou pinzety alebo malého skrutkovača, ako je znázornené na obrázku nižšie.
(2) Strojové spracovanie tvarovania súčiastok: strojové tvarovanie súčiastok je doplnené špeciálnym tvarovacím strojom, jeho pracovný princíp spočíva v tom, že podávač využíva vibračné podávanie na podávanie materiálov (ako je zásuvný tranzistor) s deličom na umiestnenie tranzistor, prvým krokom je ohýbanie kolíkov na oboch stranách ľavej a pravej strany;Druhým krokom je ohýbanie stredného čapu dozadu alebo dopredu, aby ste vytvorili tvar.Ako je znázornené na nasledujúcom obrázku.
2. Vložte komponenty
Technológia vkladania otvorov je rozdelená na manuálne vkladanie a automatické vkladanie mechanických zariadení
(1) Ručné vkladanie a zváranie by mali najskôr vložiť tie komponenty, ktoré je potrebné mechanicky upevniť, ako je chladiaci stojan, konzola, spona atď., napájacieho zariadenia, a potom vložiť komponenty, ktoré je potrebné zvariť a upevniť.Pri vkladaní sa priamo nedotýkajte kolíkov komponentov a medenej fólie na tlačovej platni.
(2) Mechanický automatický zásuvný modul (označovaný ako AI) je najpokročilejšia automatizovaná výrobná technológia pri inštalácii súčasných elektronických produktov.Inštalácia automatického mechanického zariadenia by mala najskôr vložiť komponenty s nižšou výškou a potom nainštalovať komponenty s vyššou výškou.Cenné kľúčové komponenty by mali byť vložené do konečnej inštalácie.Inštalácia stojana na odvod tepla, konzoly, spony atď. by mala byť blízko procesu zvárania.Postup montáže komponentov DPS je znázornený na nasledujúcom obrázku.
3. Spájkovanie vlnou
(1) Pracovný princíp vlnového spájkovania
Spájkovanie vlnou je druh technológie, ktorá vytvára špecifický tvar spájkovacej vlny na povrchu roztavenej tekutej spájky pomocou čerpacieho tlaku a vytvára spájkovacie miesto v oblasti zvárania kolíkov, keď súčiastka zostavy vložená s komponentom prechádza cez spájku. vlna v pevnom uhle.Súčiastka sa najskôr predhrieva v predhrievacej zóne zváracieho stroja počas procesu prenosu reťazovým dopravníkom (predohrev súčiastky a teplota, ktorá sa má dosiahnuť, sú stále riadené vopred stanovenou teplotnou krivkou).Pri skutočnom zváraní je zvyčajne potrebné kontrolovať teplotu predhrievania povrchu súčiastok, takže mnohé zariadenia majú pridané zodpovedajúce zariadenia na detekciu teploty (napríklad infračervené detektory).Po predhriatí prechádza zostava do olovenej drážky na zváranie.Cínová nádrž obsahuje roztavenú tekutú spájku a dýza na dne oceľovej nádrže rozprašuje pevne tvarovaný vlnový hrebeň roztavenej spájky, takže keď zvárací povrch komponentu prechádza vlnou, je zahrievaný vlnou spájky. a spájkovacia vlna tiež zvlhčuje oblasť zvárania a expanduje, aby sa vyplnila, čím sa nakoniec dosiahne proces zvárania.Princíp jeho fungovania je znázornený na obrázku nižšie.
Spájkovanie vlnou využíva princíp konvekčného prenosu tepla na ohrev oblasti zvárania.Vlna roztavenej spájky pôsobí ako zdroj tepla, na jednej strane prúdi na umývanie oblasti zvárania kolíkov, na druhej strane tiež zohráva úlohu vedenia tepla a oblasť zvárania kolíkov sa týmto pôsobením zahrieva.Aby sa zabezpečilo zahrievanie zváracej oblasti, má spájkovacia vlna zvyčajne určitú šírku, aby pri prechode zvarovej plochy súčiastky vlnou došlo k dostatočnému ohrevu, zvlhčeniu a pod.Pri tradičnom vlnovom spájkovaní sa vo všeobecnosti používa jedna vlna a vlna je relatívne plochá.S použitím olovenej spájky sa v súčasnosti udomácňuje vo forme dvojitej vlny.Ako je znázornené na nasledujúcom obrázku.
Kolík komponentu poskytuje spôsob, ako sa spájka ponorí do pokoveného priechodného otvoru v pevnom stave.Keď sa kolík dotkne spájkovacej vlny, tekutá spájka vystúpi po stene kolíka a otvoru pomocou povrchového napätia.Kapilárne pôsobenie metalizovaných priechodných otvorov zlepšuje stúpavosť spájky.Keď sa spájka dostane na podložku PCB, pôsobením povrchového napätia podložky sa roztiahne.Stúpajúca spájka odvádza tavivo a vzduch z priechodného otvoru, čím sa priechodný otvor vyplní a po ochladení sa vytvorí spájkovaný spoj.
(2) Hlavné komponenty vlnového zváracieho stroja
Vlnový zvárací stroj sa skladá hlavne z dopravného pásu, ohrievača, cínovej nádrže, čerpadla a zariadenia na penenie tavidla (alebo spreja).Delí sa hlavne na zónu pridávania taviva, predhrievaciu zónu, zváraciu zónu a chladiacu zónu, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku.
3. Hlavné rozdiely medzi spájkovaním vlnou a zváraním pretavením
Hlavným rozdielom medzi spájkovaním vlnou a zváraním pretavením je to, že zdroj ohrevu a spôsob dodávania spájky pri zváraní sú odlišné.Pri spájkovaní vlnou sa spájka predhrieva a roztaví v nádrži a spájkovacia vlna produkovaná čerpadlom hrá dvojitú úlohu zdroja tepla a dodávky spájky.Vlna roztavenej spájky ohrieva priechodné otvory, podložky a kolíky súčiastok dosky plošných spojov a zároveň poskytuje spájku potrebnú na vytvorenie spájkovaných spojov.Pri spájkovaní pretavením je spájka (spájkovacia pasta) vopred pridelená do oblasti zvárania DPS a úlohou zdroja tepla počas pretavenia je pretaviť spájku.
(1) 3 Úvod do procesu selektívneho spájkovania vlnou
Zariadenie na spájkovanie vlnou bolo vynájdené už viac ako 50 rokov a má výhody vysokej efektívnosti výroby a veľkého výkonu pri výrobe komponentov s priechodnými otvormi a dosiek plošných spojov, takže to bolo kedysi najdôležitejšie zváracie zariadenie v automatickej hromadnej výrobe elektronické produkty.Pri jeho aplikácii však existujú určité obmedzenia: (1) parametre zvárania sú odlišné.
Rôzne spájkované spoje na tej istej doske s plošnými spojmi môžu vyžadovať veľmi odlišné parametre zvárania v dôsledku ich rôznych charakteristík (ako je tepelná kapacita, rozstup kolíkov, požiadavky na prienik cínu atď.).Charakteristickým znakom vlnového spájkovania je však dokončenie zvárania všetkých spájkovaných spojov na celej doske plošných spojov pri rovnakých nastavených parametroch, takže rôzne spájkované spoje sa musia navzájom „usadiť“, čo sťažuje spájkovanie vlnou, aby plne vyhovovalo zváraniu. požiadavky na vysokokvalitné dosky plošných spojov;
(2) Vysoké prevádzkové náklady.
Pri praktickej aplikácii tradičného vlnového spájkovania prináša celoplošné striekanie taviva a vytváranie cínovej trosky vysoké prevádzkové náklady.Najmä pri bezolovnatom zváraní, pretože cena bezolovnatej spájky je viac ako 3-krát vyššia ako cena olovenej spájky, je nárast prevádzkových nákladov spôsobený cínovou troskou veľmi prekvapivý.Okrem toho bezolovnatá spájka pokračuje v tavení medi na podložke a zloženie spájky v cínovom valci sa časom zmení, čo si vyžaduje pravidelné pridávanie čistého cínu a drahého striebra na riešenie;
(3) Problémy s údržbou a údržbou.
Zvyškové tavivo pri výrobe zostane v prenosovom systéme vlnového spájkovania a vzniknutú cínovú trosku je potrebné pravidelne odstraňovať, čo užívateľovi prináša komplikovanejšie práce na údržbe a údržbe zariadenia;Z takýchto dôvodov vzniklo selektívne vlnové spájkovanie.
Takzvané PCBA selektívne spájkovanie vlnou stále používa pôvodnú cínovú pec, ale rozdiel je v tom, že dosku je potrebné umiestniť do nosiča cínovej pece, čo často hovoríme o upevnení pece, ako je znázornené na obrázku nižšie.
Časti vyžadujúce spájkovanie vlnou sú potom vystavené cínu a ostatné časti sú chránené opláštením vozidla, ako je znázornené nižšie.Je to trochu ako nasadzovanie záchranného kolesa v bazéne, miesto zakryté záchranným kruhom nedostane vodu a nahradené plechovým varičom, na miesto zakryté vozidlom sa prirodzene nedostane cín a tam bude žiadny problém s opätovným roztavením cínu alebo padajúcimi časťami.
"Proces zvárania s pretavením otvorov"
Zváranie pretavením cez dieru je proces zvárania pretavením na vkladanie komponentov, ktorý sa používa hlavne pri výrobe dosiek na povrchovú montáž obsahujúcich niekoľko zásuvných modulov.Jadrom technológie je metóda nanášania spájkovacej pasty.
1. Úvod do procesu
Podľa spôsobu aplikácie spájkovacej pasty možno zváranie cez pretavenie otvorov rozdeliť do troch druhov: tlač rúr cez proces zvárania s pretavením otvorov, tlač spájkovacej pasty cez proces zvárania s pretavením otvorov a lisovaný plech cez proces zvárania s pretavením otvorov.
1) Rúrková tlač prostredníctvom procesu zvárania pretavením otvorov
Rúrková tlač cez proces zvárania pretavením otvorov je najskoršou aplikáciou procesu zvárania pretavením komponentov cez otvory, ktorý sa používa hlavne pri výrobe farebného TV tunera.Jadrom procesu je rúrkový lis na spájkovaciu pastu, proces je znázornený na obrázku nižšie.
2) Tlač spájkovacej pasty cez proces zvárania pretavením otvorov
Tlač spájkovacej pasty procesom zvárania pretavením otvorov je v súčasnosti najpoužívanejším procesom zvárania pretavením otvorov, ktorý sa používa hlavne pre zmiešané PCBA obsahujúce malý počet zásuvných modulov, proces je plne kompatibilný s konvenčným procesom zvárania pretavením, nie je k dispozícii žiadne špeciálne procesné zariadenie. Vyžaduje sa, jedinou požiadavkou je, že zvárané zásuvné komponenty musia byť vhodné na zváranie pretavením cez otvory, proces je znázornený na nasledujúcom obrázku.
3) Formovanie plechu cez proces zvárania pretavením otvorov
Proces zvárania lisovaného cínového plechu cez otvor pretavením sa používa hlavne pre viackolíkové konektory, spájka nie je spájkovacia pasta, ale lisovaný cínový plech, vo všeobecnosti priamo pridaný výrobcom konektora, zostavu je možné iba zahriať.
Požiadavky na dizajn pretavenia cez otvor
1. Požiadavky na dizajn PCB
(1) Vhodné pre hrúbku dosky plošných spojov menšiu alebo rovnú 1,6 mm.
(2) Minimálna šírka podložky je 0,25 mm a roztavená spájkovacia pasta sa raz „vytiahne“ a cínová guľôčka sa nevytvorí.
(3) Medzera komponentu mimo dosky (Stand-off) by mala byť väčšia ako 0,3 mm
(4) Vhodná dĺžka elektródy vyčnievajúcej z podložky je 0,25 ~ 0,75 mm.
(5) Minimálna vzdialenosť medzi komponentmi s jemným odstupom, ako je 0603, a podložkou je 2 mm.
(6) Maximálne otvorenie oceľovej siete je možné rozšíriť o 1,5 mm.
(7) Otvor je priemer vodiča plus 0,1 ~ 0,2 mm.Ako je znázornené na nasledujúcom obrázku.
"Požiadavky na otváranie okien z oceľovej siete"
Vo všeobecnosti, aby sa dosiahlo 50% vyplnenie otvoru, musí byť okno z oceľovej siete rozšírené, konkrétne množstvo vonkajšej expanzie by sa malo určiť podľa hrúbky PCB, hrúbky oceľovej siete, medzery medzi otvorom a olovom. a ďalšie faktory.
Vo všeobecnosti, pokiaľ rozšírenie nepresiahne 2 mm, spájkovacia pasta sa stiahne späť a naplní sa do otvoru.Treba poznamenať, že vonkajšia expanzia nemôže byť stlačená balíkom súčiastok, alebo sa musí vyhýbať telu balíka súčiastky a tvoriť cínový pás na jednej strane, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku.
"Úvod do konvenčného procesu montáže PCBA"
1) Jednostranná montáž
Priebeh procesu je znázornený na obrázku nižšie
2) Jednostranné vkladanie
Priebeh procesu je znázornený na obrázku 5 nižšie
Formovanie čapov zariadenia pri vlnovom spájkovaní je jednou z najmenej efektívnych častí výrobného procesu, čo so sebou nesie riziko elektrostatického poškodenia a predlžuje dodaciu lehotu a tiež zvyšuje možnosť chyby.
3) Obojstranná montáž
Priebeh procesu je znázornený na obrázku nižšie
4) Jedna strana zmiešaná
Priebeh procesu je znázornený na obrázku nižšie
Ak je málo komponentov s priechodnými otvormi, možno použiť zváranie pretavením a ručné zváranie.
5) Obojstranné miešanie
Priebeh procesu je znázornený na obrázku nižšie
Ak je viac obojstranných SMD zariadení a málo THT komponentov, zásuvné zariadenia môžu byť reflow alebo ručné zváranie.Vývojový diagram procesu je uvedený nižšie.
