Детаљан процес производње ПЦБА (укључујући цео процес ДИП-а), дођите и погледајте!
"Процес таласног лемљења"
Лемљење таласом је генерално поступак заваривања за уређаје који се утичу. То је поступак у којем растопљени течни лем, уз помоћ пумпе, формира одређени облик таласа лема на површини течности резервоара за лем, а штампана плоча уметнуте компоненте пролази кроз врх таласа лема под одређеним углом и одређеном дубином урањања на преносном ланцу како би се постигло заваривање лемљеног споја, као што је приказано на слици испод.
Општи ток процеса је следећи: уметање уређаја -- учитавање штампане плоче -- таласно лемљење -- истовар штампане плоче -- обрезивање DIP пинова -- чишћење, као што је приказано на слици испод.
1. Технологија уметања ТХЦ-а
1. Формирање пинова компоненти
ДИП уређаје је потребно обликовати пре уметања
(1) Ручно обликовање компоненти: Савијена игла може се обликовати пинцетом или малим одвијачем, као што је приказано на слици испод.
(2) Машинска обрада обликовања компоненти: машинско обликовање компоненти се врши помоћу посебне машине за обликовање, њен принцип рада је да додавач користи вибрационо додавање за додавање материјала (као што је транзистор са утикачем) са разделником за лоцирање транзистора, први корак је савијање пинова са обе стране леве и десне стране; други корак је савијање средњег пина уназад или напред да би се формирао. Као што је приказано на следећој слици.
2. Уметните компоненте
Технологија уметања кроз рупу подељена је на ручно уметање и аутоматско уметање механичке опреме
(1) Ручно уметање и заваривање треба прво да се уметну оне компоненте које треба механички фиксирати, као што су сталак за хлађење, носач, стезаљка итд. уређаја за напајање, а затим да се уметну компоненте које треба заварити и фиксирати. Не додирујте директно пинове компоненти и бакарну фолију на штампарској плочи приликом уметања.
(2) Механичко аутоматско убацивање (познато као AI) је најнапреднија аутоматизована производна технологија у инсталацији савремених електронских производа. Инсталација аутоматске механичке опреме треба прво да убаци компоненте ниже висине, а затим да инсталира компоненте веће висине. Вредне кључне компоненте треба да се уграде у коначну инсталацију. Инсталација носача, стезаљки итд. за одвођење топлоте треба да се одвија близу процеса заваривања. Редослед монтаже PCB компоненти је приказан на следећој слици.
3. Лемљење таласом
(1) Принцип рада таласног лемљења
Лемљење таласом је врста технологије која формира специфичан облик таласа лема на површини растопљеног течног лема помоћу притиска пумпања и формира тачку лема у подручју заваривања иглицом када компонента склопа уметнута са компонентом прође кроз талас лема под фиксним углом. Компонента се прво претходно загрева у зони претходног загревања машине за заваривање током процеса преноса ланчаним транспортером (предгревање компоненте и температура коју треба постићи и даље се контролишу унапред одређеном температурном кривом). У стварном заваривању, обично је потребно контролисати температуру претходног загревања површине компоненте, па многи уређаји имају додатне одговарајуће уређаје за детекцију температуре (као што су инфрацрвени детектори). Након претходног загревања, склоп иде у жлеб за заваривање. Резервоар од лима садржи растопљени течни лем, а млазница на дну челичног резервоара прска фиксно обликовани врх таласа растопљеног лема, тако да када површина заваривања компоненте прође кроз талас, она се загрева таласом лема, а талас лема такође влажи подручје заваривања и шири се да би се испунио, коначно постижући процес заваривања. Његов принцип рада је приказан на слици испод.
Лемљење таласом користи принцип конвекцијског преноса топлоте за загревање подручја заваривања. Талас растопљеног лема делује као извор топлоте, с једне стране тече и испира подручје заваривања пинова, а с друге стране игра и улогу проводљивости топлоте, а подручје заваривања пинова се загрева под тим дејством. Да би се осигурало загревање подручја заваривања, талас лема обично има одређену ширину, тако да када површина заваривања компоненте прође кроз талас, постоји довољно загревања, влажења итд. Код традиционалног таласног лемљења, генерално се користи једноструки талас, који је релативно раван. Код употребе оловног лема, тренутно се усваја облик двоструког таласа. Као што је приказано на следећој слици.
Иглица компоненте омогућава лем да у чврстом стању продре у метализовани отвор. Када иглица додирне талас лема, течни лем се пење уз иглу и зид отвора помоћу површинске напетости. Капиларно дејство метализованих отвора побољшава пењање лема. Након што лем доспе до штампане плоче, он се шири под дејством површинске напетости подлоге. Лем који се подиже дренира флуксни гас и ваздух из отвора, чиме се попуњава отвор и формира лемљени спој након хлађења.
(2) Главне компоненте машине за таласно заваривање
Машина за таласно заваривање се углавном састоји од транспортне траке, грејача, резервоара за лим, пумпе и уређаја за пењење (или прскање) флукса. Углавном је подељена на зону додавања флукса, зону претходног загревања, зону заваривања и зону хлађења, као што је приказано на следећој слици.
3. Главне разлике између таласног лемљења и рефлов заваривања
Главна разлика између таласног лемљења и рефлов заваривања је у томе што се извор топлоте и метод довода лема при заваривању разликују. Код таласног лемљења, лем се претходно загрева и топи у резервоару, а талас лема који производи пумпа игра двоструку улогу извора топлоте и довода лема. Талас растопљеног лема загрева пролазне рупе, контактне површине и пинове компоненти штампане плоче, а истовремено обезбеђује лем потребан за формирање лемљених спојева. Код рефлов лемљења, лем (паста за лемљење) је претходно распоређен у подручје заваривања штампане плоче, а улога извора топлоте током рефлов заваривања је да поново отопи лем.
(1) 3 Увод у процес селективног таласног лемљења
Опрема за таласно лемљење је изумљена пре више од 50 година и има предности високе производне ефикасности и великог учинка у производњи компоненти и штампаних плоча са пролазним отворима, па је некада била најважнија опрема за заваривање у аутоматској масовној производњи електронских производа. Међутим, постоје нека ограничења у њеној примени: (1) параметри заваривања су различити.
Различити лемљени спојеви на истој штампаној плочи могу захтевати веома различите параметре заваривања због својих различитих карактеристика (као што су топлотни капацитет, размак између пинова, захтеви за пенетрацију калаја итд.). Међутим, карактеристика таласног лемљења је да се заваривање свих лемљених спојева на целој штампаној плочи заврши под истим подешеним параметрима, тако да различити лемљени спојеви морају да се „слегну“ једни на друге, што отежава таласно лемљење да у потпуности испуни захтеве заваривања висококвалитетних штампаних плоча;
(2) Високи оперативни трошкови.
У практичној примени традиционалног таласног лемљења, прскање флукса по целој плочи и стварање калајне згуре доносе високе оперативне трошкове. Посебно код заваривања без олова, јер је цена безоловног лема више од 3 пута већа од цене оловног лема, повећање оперативних трошкова изазвано калајном згуром је веома изненађујуће. Поред тога, безоловни лем наставља да топи бакар на подлози, а састав лема у калајном цилиндру ће се временом мењати, што захтева редовно додавање чистог калаја и скупог сребра да би се решио проблем;
(3) Одржавање и проблеми са одржавањем.
Преостали флукс у производњи остаће у преносном систему таласног лемљења, а настала калајна згура мора се редовно уклањати, што кориснику доноси компликованије одржавање и одржавање опреме; Из тих разлога, настало је селективно таласно лемљење.
Такозвано селективно таласно лемљење ПЦБА и даље користи оригиналну калајну пећ, али разлика је у томе што плочу треба поставити у носач калајне пећи, што често кажемо за држач пећи, као што је приказано на слици испод.
Делови који захтевају таласно лемљење се затим излажу калају, а остали делови се штите облогом возила, као што је приказано испод. Ово је помало као постављање спасилачке бове у базен, место покривено спасилачком бовом неће добити воду, а ако се замени лименом пећи, место покривено возилом природно неће добити калај и неће бити проблема са поновним топљењем калаја или испадањем делова.
"Процес заваривања рефлоуирањем кроз рупу"
Заваривање рефлоуом кроз рупу је поступак заваривања рефлоуом за уметање компоненти, који се углавном користи у производњи плоча за површинско склапање које садрже неколико додатака. Суштина технологије је метод наношења лемне пасте.
1. Увод у процес
Према методи наношења лемне пасте, заваривање рефловом кроз рупу може се поделити на три врсте: штампање цеви кроз рупу рефловом, штампање лемне пасте кроз рупу рефловом и заваривање ливеног лима кроз рупу рефловом.
1) Штампање цеви кроз процес заваривања рефлоуом отвора
Процес заваривања рефлоуом са штампањем кроз рупу је најранија примена процеса заваривања рефлоуом компоненти кроз рупу, који се углавном користи у производњи ТВ тјунера у боји. Језгро процеса је преса за лемну пасту, процес је приказан на слици испод.
2) Штампање лемне пасте кроз процес заваривања рефлоуовањем рупа
Процес заваривања рефловом кроз рупу помоћу штампања лемне пасте тренутно је најшире коришћени процес заваривања рефловом кроз рупу, углавном се користи за мешовите ПЦБА плоче које садрже мали број утикача. Процес је потпуно компатибилан са конвенционалним процесом заваривања рефловом, није потребна посебна процесна опрема. Једини захтев је да заварене компоненте утикача морају бити погодне за заваривање рефловом кроз рупу. Процес је приказан на следећој слици.
3) Процес заваривања рефлоуирањем лима кроз рупу
Поступак заваривања рефлоуовањем лима кроз рупу се углавном користи за вишепинске конекторе, лем није паста за лемљење већ лимени лим, генерално га директно додаје произвођач конектора, а склоп се може само загрејати.
Захтеви за пројектовање рефлукса кроз рупу
1. Захтеви за дизајн штампане плоче
(1) Погодно за дебљину ПЦБ-а мању или једнаку 1,6 мм.
(2) Минимална ширина подлоге је 0,25 мм, а растопљена паста за лемљење се „повлачи“ једном, а лимена перлица се не формира.
(3) Размак између компоненти и плоче треба да буде већи од 0,3 мм
(4) Одговарајућа дужина кабла који вири из подлоге је 0,25~0,75 мм.
(5) Минимално растојање између компоненти са финим размаком као што је 0603 и подлоге је 2 мм.
(6) Максимални отвор челичне мреже може се проширити за 1,5 мм.
(7) Отвор бленде је пречник електрода плус 0,1~0,2 мм. Као што је приказано на следећој слици.
Захтеви за отварање прозора од челичне мреже
Генерално, да би се постигло 50% попуњавања рупе, прозор челичне мреже мора се проширити, а специфична количина спољашњег ширења треба да се одреди према дебљини ПЦБ-а, дебљини челичне мреже, размаку између рупе и проводника и другим факторима.
Генерално, све док проширење не прелази 2 мм, паста за лемљење ће бити повучена назад и испуњена у отвор. Треба напоменути да спољашње проширење не може бити компресовано кућиштем компоненте, односно мора избећи тело кућишта компоненте и формирати лимену перлу са једне стране, као што је приказано на следећој слици.
"Увод у конвенционални процес монтаже PCBA"
1) Монтажа са једне стране
Ток процеса је приказан на слици испод
2) Уметање са једне стране
Ток процеса је приказан на слици 5 испод
Формирање пинова уређаја код таласног лемљења један је од најмање ефикасних делова производног процеса, што сходно томе доноси ризик од електростатичког оштећења и продужава време испоруке, а такође повећава и могућност грешке.
3) Двострана монтажа
Ток процеса је приказан на слици испод
4) Једна страна помешана
Ток процеса је приказан на слици испод
Ако постоји мало компоненти са пролазним отворима, може се користити рефлов заваривање и ручно заваривање.
5) Двострано мешање
Ток процеса је приказан на слици испод
Ако постоји више двостраних SMD уређаја и мало THT компоненти, утични уређаји могу бити рефлов или ручно заварени. Дијаграм тока процеса је приказан испод.
