Podrobný proces výroby PCBA (včetně celého procesu DIP), vstupte a uvidíte!
"Proces pájení vlnou"
Vlnové pájení je obecně proces svařování pro zásuvná zařízení. Jedná se o proces, při kterém roztavená tekutá pájka pomocí čerpadla vytvoří specifický tvar vlny pájky na povrchu kapaliny nádržky s pájkou a DPS vložené součástky prochází vrcholem vlny pájky na určitém místě. Úhel a určitá hloubka ponoření na převodovém řetězu pro dosažení svařování pájeného spoje, jak je znázorněno na obrázku níže.
Obecný postup procesu je následující: vložení zařízení -- naložení desky plošných spojů -- pájení vlnou -- vyjmutí desky plošných spojů -- oříznutí kolíků DIP -- čištění , jak je znázorněno na obrázku níže .
1. Technologie vkládání THC
1. Tvarování kolíků součástí
DIP zařízení je třeba před vložením vytvarovat
(1)Ručně zpracované tvarování součástí: Ohnutý kolík lze tvarovat pomocí pinzety nebo malého šroubováku, jak je znázorněno na obrázku níže.
(2) Strojní zpracování tvarování součástek: strojní tvarování součástek je doplněno speciálním tvarovacím strojem, jeho pracovní princip spočívá v tom, že podavač využívá vibrační podávání k podávání materiálů (např. zásuvný tranzistor) s děličem k umístění tranzistor, prvním krokem je ohnutí kolíků na obou stranách levé a pravé strany; Druhým krokem je ohnutí prostředního kolíku dozadu nebo dopředu, aby se vytvořilo. Jak ukazuje následující obrázek.
2. Vložte součásti
Technologie vkládání otvorem se dělí na ruční vkládání a automatické vkládání mechanických zařízení
(1) Ruční vkládání a svařování by měly nejprve vložit ty součásti, které je třeba mechanicky upevnit, jako je chladicí stojan, držák, spona atd. napájecího zařízení, a poté vložit součásti, které je třeba svařit a upevnit. Při vkládání se nedotýkejte přímo kolíků součástek a měděné fólie na tiskové desce.
(2) Mechanický automatický zásuvný modul (označovaný jako AI) je nejpokročilejší automatizovaná výrobní technologie při instalaci současných elektronických produktů. Instalace automatického mechanického zařízení by měla nejprve vložit komponenty s nižší výškou a poté nainstalovat komponenty s vyšší výškou. Do konečné instalace by měly být vloženy cenné klíčové komponenty. Instalace stojanu pro odvod tepla, držáku, spony atd. by měla být blízko svařovacího procesu. Pořadí montáže součástek DPS je znázorněno na následujícím obrázku.
3. Vlnové pájení
(1) Princip činnosti vlnového pájení
Vlnové pájení je druh technologie, která vytváří specifický tvar pájecí vlny na povrchu roztavené tekuté pájky pomocí čerpacího tlaku a vytváří pájecí bod v oblasti svařování kolíků, když součást sestavy vložená se součástkou prochází pájkou. vlna v pevném úhlu. Součást se nejprve předehřeje v předehřívací zóně svařovacího stroje během procesu přenosu řetězovým dopravníkem (předehřev součásti a teplota, která má být dosažena, jsou stále řízeny předem stanovenou teplotní křivkou). Při skutečném svařování je obvykle nutné řídit teplotu předehřívání povrchu součásti, takže mnoho zařízení přidalo odpovídající zařízení pro detekci teploty (jako jsou infračervené detektory). Po předehřátí jde sestava do vodicí drážky pro svařování. Cínová nádrž obsahuje roztavenou kapalnou pájku a tryska na dně ocelové nádrže stříká pevný tvarovaný vlnový hřeben roztavené pájky, takže když svařovací povrch součásti prochází vlnou, je ohříván vlnou pájky a pájecí vlna také zvlhčuje svařovací oblast a expanduje, aby se vyplnila, čímž se nakonec dosáhne svařovacího procesu. Princip jeho činnosti je znázorněn na obrázku níže.
Vlnové pájení využívá princip konvekčního přenosu tepla k ohřevu svařované oblasti. Vlna roztavené pájky působí jako zdroj tepla, na jedné straně proudí k mytí oblasti svařování kolíků, na druhé straně také hraje roli vedení tepla a oblast svařování kolíků se tímto působením zahřívá. Aby se zajistilo zahřátí svařovací oblasti, má pájecí vlna obvykle určitou šířku, aby při průchodu svařovací plochy součásti vlnou došlo k dostatečnému zahřátí, smáčení a podobně. Při tradičním vlnovém pájení se obecně používá jedna vlna a vlna je relativně plochá. S použitím olovnaté pájky se v současnosti přejímá ve formě dvojité vlny. Jak ukazuje následující obrázek.
Čep součástky poskytuje způsob, jak se pájka ponoří do pokoveného průchozího otvoru v pevném stavu. Když se kolík dotkne vlny pájky, tekutá pájka vyšplhá po stěně kolíku a otvoru pomocí povrchového napětí. Kapilární působení pokovených průchozích otvorů zlepšuje stoupání pájky. Poté, co se pájka dostane na podložku PcB, působením povrchového napětí podložky se rozteče. Stoupající pájka odvádí tavidlo a vzduch z průchozího otvoru, čímž průchozí otvor vyplní a po ochlazení vytvoří pájený spoj.
(2) Hlavní součásti zařízení pro svařování vlnou
Vlnový svařovací stroj se skládá hlavně z dopravního pásu, ohřívače, cínové nádrže, čerpadla a zařízení na pěnění tavidla (nebo spreje). Dělí se hlavně na zónu přidávání tavidla, předehřívací zónu, svařovací zónu a chladící zónu, jak je znázorněno na následujícím obrázku.
3. Hlavní rozdíly mezi pájením vlnou a svařováním přetavením
Hlavním rozdílem mezi pájením vlnou a svařováním přetavením je to, že zdroj ohřevu a způsob dodávání pájky při svařování se liší. Při pájení vlnou se pájka předehřeje a roztaví v nádrži a pájecí vlna produkovaná čerpadlem hraje dvojí roli zdroje tepla a dodávky pájky. Vlna roztavené pájky ohřívá průchozí otvory, podložky a kolíky součástek na desce plošných spojů a zároveň poskytuje pájku potřebnou k vytvoření pájených spojů. Při pájení přetavením je pájka (pájecí pasta) předem přidělena do svařovací oblasti DPS a úlohou zdroje tepla během přetavování je přetavení pájky.
(1) 3 Úvod do procesu selektivního pájení vlnou
Zařízení pro pájení vlnou bylo vynalezeno již více než 50 let a má výhody vysoké výrobní efektivity a velkého výkonu při výrobě součástí a desek plošných spojů, takže to bylo kdysi nejdůležitější svařovací zařízení v automatické hromadné výrobě elektronické produkty. V jeho aplikaci však existují určitá omezení: (1) parametry svařování jsou odlišné.
Různé pájené spoje na stejné desce s plošnými spoji mohou vyžadovat velmi odlišné parametry svařování kvůli jejich odlišným charakteristikám (jako je tepelná kapacita, rozteč kolíků, požadavky na pronikání cínu atd.). Charakteristickým rysem vlnového pájení je však dokončení svařování všech pájených spojů na celé desce plošných spojů za stejných nastavených parametrů, takže různé pájené spoje se musí navzájem "usadit", což ztěžuje pájení vlnou, aby plně vyhovovaly svařování požadavky na vysoce kvalitní desky plošných spojů;
(2) Vysoké provozní náklady.
Při praktické aplikaci tradičního vlnového pájení přináší celoplošné stříkání tavidla a vytváření cínové strusky vysoké provozní náklady. Zejména při bezolovnatém svařování, protože cena bezolovnaté pájky je více než 3x vyšší než u pájky olovnaté, je nárůst provozních nákladů způsobený cínovou struskou velmi překvapivý. Bezolovnatá pájka navíc pokračuje v tavení mědi na podložce a složení pájky v cínovém válci se časem změní, což vyžaduje pravidelné přidávání čistého cínu a drahého stříbra k řešení;
(3) Potíže s údržbou a údržbou.
Zbytkové tavidlo při výrobě zůstane v přenosovém systému vlnového pájení a vznikající cínová struska je potřeba pravidelně odstraňovat, což přináší uživateli složitější údržbu zařízení a údržbářské práce; Z takových důvodů vzniklo selektivní pájení vlnou.
Takzvané PCBA selektivní pájení vlnou stále používá původní cínovou pec, ale rozdíl je v tom, že desku je třeba umístit do nosiče cínové pece, což často říkáme o upínači pece, jak je znázorněno na obrázku níže.
Díly vyžadující pájení vlnou jsou pak vystaveny cínu a ostatní díly jsou chráněny opláštěním vozidla, jak je znázorněno níže. Je to trochu jako nasadit záchranný kruh v bazénu, místo zakryté záchranným kruhem nedostane vodu a nahrazené plechovým vařičem, na místo zakryté vozidlem se přirozeně nedostane cín a tam bude žádný problém s přetavením cínu nebo padajícími částmi.
"Proces svařování s přetavením otvoru"
Svařování přetavením skrz díru je proces svařování přetavením pro vkládání součástí, který se používá hlavně při výrobě desek pro povrchovou montáž obsahujících několik zásuvných modulů. Jádrem technologie je metoda nanášení pájecí pasty.
1. Úvod do procesu
Podle způsobu aplikace pájecí pasty lze svařování přes díry přetavit rozdělit do tří druhů: tisk potrubí přes proces svařování přetavením děr, tisk pájecí pasty přes proces svařování přetavením děr a lisovaný plech přes proces svařování přetavením díry.
1) Trubkový tisk procesem svařování přetavením otvorů
Proces svařování trubkovým tiskem přes otvor přetavením je nejranější aplikací procesu svařování přetavením součástí skrz otvory, který se používá hlavně při výrobě barevného TV tuneru. Jádrem procesu je trubkový lis na pájecí pastu, proces je znázorněn na obrázku níže.
2) Tisk pájecí pasty procesem svařování přetavením otvorů
Tisk pájecí pasty procesem svařování přetavením otvorů je v současné době nejrozšířenějším procesem svařování přetavením otvoru, který se používá hlavně pro smíšené PCBA obsahující malý počet zásuvných modulů, proces je plně kompatibilní s konvenčním procesem svařování přetavením, není k dispozici žádné speciální procesní zařízení Jediným požadavkem je, že navařené zásuvné součásti musí být vhodné pro svařování průchozím přetavením otvorů, proces je znázorněn na následujícím obrázku.
3) Formování cínového plechu procesem svařování přetavením otvoru
Proces svařování lisovaného cínu přes otvor přetavením se používá hlavně pro vícekolíkové konektory, pájka není pájecí pasta, ale lisovaný cínový plech, obecně přímo přidaný výrobcem konektoru, sestavu lze pouze zahřát.
Požadavky na design přetavení průchozího otvoru
1. Požadavky na návrh PCB
(1) Vhodné pro tloušťku desky plošných spojů menší nebo rovnou 1,6 mm.
(2) Minimální šířka podložky je 0,25 mm a roztavená pájecí pasta je jednou "vytažena" a cínová kulička se nevytvoří.
(3) Mezera součásti mimo desku (Stand-off) by měla být větší než 0,3 mm
(4) Vhodná délka tuhy vyčnívající z podložky je 0,25~0,75 mm.
(5) Minimální vzdálenost mezi součástmi s jemným rozestupem, jako je 0603, a podložkou je 2 mm.
(6) Maximální otevření ocelové sítě lze rozšířit o 1,5 mm.
(7) Otvor je průměr vedení plus 0,1~0,2 mm. Jak ukazuje následující obrázek.
"Požadavky na otevírání oken z ocelové sítě"
Obecně platí, že pro dosažení 50% vyplnění otvoru musí být okénko z ocelové sítě rozšířeno, konkrétní velikost vnějšího roztažení by měla být určena podle tloušťky PCB, tloušťky ocelové sítě, mezery mezi otvorem a vývodem a další faktory.
Obecně platí, že pokud roztažení nepřesáhne 2 mm, pájecí pasta se stáhne zpět a naplní se do otvoru. Je třeba poznamenat, že vnější expanze nemůže být stlačena obalem součásti nebo se musí vyhýbat tělu obalu součásti a na jedné straně tvořit cínový korálek, jak je znázorněno na následujícím obrázku.
„Úvod do konvenčního procesu montáže PCBA“
1) Jednostranná montáž
Průběh procesu je znázorněn na obrázku níže
2) Jednostranné vkládání
Průběh procesu je znázorněn na obrázku 5 níže
Tvarování kolíků zařízení při pájení vlnou je jednou z nejméně efektivních částí výrobního procesu, což s sebou nese riziko elektrostatického poškození a prodlužuje dodací lhůtu a také zvyšuje možnost chyby.
3) Oboustranná montáž
Průběh procesu je znázorněn na obrázku níže
4) Jedna strana smíšená
Průběh procesu je znázorněn na obrázku níže
Pokud je součástí s průchozími otvory málo, lze použít svařování přetavením a ruční svařování.
5) Oboustranné míchání
Průběh procesu je znázorněn na obrázku níže
Pokud je více oboustranných SMD zařízení a málo THT součástek, zásuvná zařízení mohou být přetavená nebo ruční svařování. Vývojový diagram procesu je uveden níže.
