Processo di produzione PCBA dettagliato (compreso l'intero processo DIP), vieni a vedere!
"Processo di saldatura ad onda"
La saldatura ad onda è generalmente un processo di saldatura per dispositivi plug-in. Si tratta di un processo in cui la lega liquida fusa, con l'aiuto della pompa, forma una forma specifica di onda di saldatura sulla superficie liquida del serbatoio di saldatura, e il PCB del componente inserito passa attraverso il picco dell'onda di saldatura ad uno specifico Angolo e una certa profondità di immersione sulla catena di trasmissione per ottenere la saldatura del giunto di saldatura, come mostrato nella figura seguente.
Il flusso generale del processo è il seguente: inserimento del dispositivo --caricamento del PCB -- saldatura a onda --scaricamento del PCB --rifilatura dei pin DIP -- pulizia, come mostrato nella figura seguente.
1. Tecnologia di inserimento THC
1. Formatura dei perni dei componenti
I dispositivi DIP devono essere modellati prima dell'inserimento
(1) Sagomatura dei componenti lavorati a mano: il perno piegato può essere modellato con una pinzetta o un piccolo cacciavite, come mostrato nella figura seguente.
(2) La lavorazione a macchina della sagomatura dei componenti: la sagomatura a macchina dei componenti è completata con uno speciale macchinario di sagomatura, il suo principio di funzionamento è che l'alimentatore utilizza l'alimentazione a vibrazione per alimentare i materiali (come il transistor plug-in) con un divisore per individuare il transistor, il primo passo è piegare i pin su entrambi i lati sinistro e destro; Il secondo passo è piegare il perno centrale indietro o in avanti per formarlo. Come mostrato nella seguente immagine.
2. Inserire i componenti
La tecnologia di inserimento del foro passante è suddivisa in inserimento manuale e inserimento automatico di apparecchiature meccaniche
(1) L'inserimento e la saldatura manuali devono prima inserire i componenti che devono essere fissati meccanicamente, come la griglia di raffreddamento, la staffa, la clip, ecc. del dispositivo di alimentazione, quindi inserire i componenti che devono essere saldati e fissati. Non toccare direttamente i pin dei componenti e il foglio di rame sulla piastra di stampa durante l'inserimento.
(2) Il plug-in meccanico automatico (denominato AI) è la tecnologia di produzione automatizzata più avanzata nell'installazione di prodotti elettronici contemporanei. L'installazione di apparecchiature meccaniche automatiche dovrebbe prima inserire i componenti con altezza inferiore, quindi installare quelli con altezza maggiore. Componenti chiave di valore dovrebbero essere inseriti nell'installazione finale. L'installazione del rack di dissipazione del calore, della staffa, della clip, ecc. deve essere vicina al processo di saldatura. La sequenza di assemblaggio dei componenti del PCB è mostrata nella figura seguente.
3. Saldatura ad onda
(1) Principio di funzionamento della saldatura ad onda
La saldatura ad onda è un tipo di tecnologia che forma una forma specifica di onda di saldatura sulla superficie della lega liquida fusa mediante pressione di pompaggio e forma un punto di saldatura nell'area di saldatura del perno quando il componente di assemblaggio inserito con il componente passa attraverso la saldatura onda ad un angolo fisso. Il componente viene prima preriscaldato nella zona di preriscaldamento della saldatrice durante il processo di trasmissione tramite il trasportatore a catena (il preriscaldamento del componente e la temperatura da raggiungere sono ancora controllati dalla curva di temperatura predeterminata). Nella saldatura vera e propria, di solito è necessario controllare la temperatura di preriscaldamento della superficie del componente, quindi molti dispositivi hanno aggiunto corrispondenti dispositivi di rilevamento della temperatura (come i rilevatori a infrarossi). Dopo il preriscaldamento, il gruppo entra nella scanalatura del piombo per la saldatura. Il serbatoio di stagno contiene saldatura liquida fusa e l'ugello sul fondo del serbatoio di acciaio spruzza una cresta d'onda a forma fissa della saldatura fusa, in modo che quando la superficie di saldatura del componente passa attraverso l'onda, viene riscaldata dall'onda di saldatura , e l'onda di saldatura inumidisce anche l'area di saldatura e si espande per riempire, ottenendo infine il processo di saldatura. Il suo principio di funzionamento è mostrato nella figura seguente.
La saldatura ad onda utilizza il principio del trasferimento di calore per convezione per riscaldare l'area di saldatura. L'onda di saldatura fusa agisce come una fonte di calore, da un lato scorre per lavare l'area di saldatura dei perni, dall'altro svolge anche un ruolo di conduzione del calore e l'area di saldatura dei perni viene riscaldata durante questa azione. Per garantire che l'area di saldatura si riscaldi, l'onda di saldatura ha solitamente una certa larghezza, in modo che quando la superficie di saldatura del componente passa attraverso l'onda, vi è sufficiente riscaldamento, bagnatura e così via. Nella saldatura ad onda tradizionale, viene generalmente utilizzata un'onda singola e l'onda è relativamente piatta. Con l'uso della saldatura al piombo, viene attualmente adottata sotto forma di doppia onda. Come mostrato nella seguente immagine.
Il perno del componente fornisce un modo per la saldatura di immergersi nel foro passante metallizzato allo stato solido. Quando il perno tocca l'onda di saldatura, la lega liquida risale lungo il perno e la parete del foro mediante la tensione superficiale. L'azione capillare dei fori passanti metallizzati migliora la risalita della saldatura. Dopo che la saldatura ha raggiunto la piazzola del PcB, si espande sotto l'azione della tensione superficiale della piazzola. La saldatura ascendente drena il flusso gassoso e l'aria dal foro passante, riempiendo così il foro passante e formando il giunto di saldatura dopo il raffreddamento.
(2) I componenti principali della saldatrice ad onda
Una saldatrice ad onda è composta principalmente da un nastro trasportatore, un riscaldatore, un serbatoio di stagno, una pompa e un dispositivo di schiumatura (o spruzzo) di flusso. È principalmente suddiviso in zona di aggiunta flusso, zona di preriscaldamento, zona di saldatura e zona di raffreddamento, come mostrato nella figura seguente.
3. Principali differenze tra la saldatura ad onda e la saldatura a rifusione
La differenza principale tra la saldatura ad onda e la saldatura a rifusione è che la fonte di riscaldamento e il metodo di alimentazione della saldatura nella saldatura sono diversi. Nella saldatura ad onda, la saldatura viene preriscaldata e fusa nel serbatoio e l'onda di saldatura prodotta dalla pompa svolge il doppio ruolo di fonte di calore e alimentazione di saldatura. L'onda di saldatura fusa riscalda i fori passanti, i pad e i pin dei componenti del PCB, fornendo allo stesso tempo la saldatura necessaria per formare i giunti di saldatura. Nella saldatura a riflusso, la saldatura (pasta saldante) è preassegnata all'area di saldatura del PCB e il ruolo della fonte di calore durante il riflusso è quello di rifondere la saldatura.
(1) 3 Introduzione al processo di saldatura ad onda selettiva
Le apparecchiature per saldatura a onda sono state inventate da oltre 50 anni e presentano i vantaggi di un'elevata efficienza produttiva e di una grande produzione nella produzione di componenti e circuiti stampati a foro passante, quindi un tempo erano le apparecchiature di saldatura più importanti nella produzione di massa automatica di prodotti elettronici. Tuttavia, esistono alcune limitazioni nella sua applicazione: (1) i parametri di saldatura sono diversi.
Giunti di saldatura diversi sulla stessa scheda circuitale possono richiedere parametri di saldatura molto diversi a causa delle loro diverse caratteristiche (come capacità termica, spaziatura dei pin, requisiti di penetrazione dello stagno, ecc.). Tuttavia, la caratteristica della saldatura ad onda è quella di completare la saldatura di tutti i giunti di saldatura sull'intero circuito con gli stessi parametri impostati, quindi giunti di saldatura diversi devono "stabilirsi" l'un l'altro, il che rende la saldatura ad onda più difficile per soddisfare pienamente la saldatura requisiti di circuiti stampati di alta qualità;
(2) Costi operativi elevati.
Nell'applicazione pratica della saldatura ad onda tradizionale, l'intera spruzzatura del disossidante e la generazione di scorie di stagno comportano elevati costi operativi. Soprattutto nella saldatura senza piombo, poiché il prezzo della saldatura senza piombo è più di 3 volte quello della saldatura al piombo, l'aumento dei costi operativi causato dalle scorie di stagno è molto sorprendente. Inoltre, la lega per saldatura senza piombo continua a fondere il rame sulla piastra e la composizione della lega per saldatura nel cilindro di stagno cambierà nel tempo, il che richiede l'aggiunta regolare di stagno puro e argento costoso per essere risolta;
(3) Manutenzione e problemi di manutenzione.
Il flusso residuo nella produzione rimarrà nel sistema di trasmissione della saldatura ad onda e le scorie di stagno generate dovranno essere rimosse regolarmente, il che comporta per l'utente lavori di manutenzione e manutenzione delle apparecchiature più complicati; Per questi motivi è nata la saldatura ad onda selettiva.
La cosiddetta saldatura ad onda selettiva PCBA utilizza ancora il forno di stagno originale, ma la differenza è che la scheda deve essere posizionata nel supporto del forno di stagno, che è ciò che spesso diciamo del supporto del forno, come mostrato nella figura seguente.
Le parti che necessitano di saldatura ad onda vengono poi esposte allo stagno, mentre le altre parti vengono protette con il rivestimento del veicolo, come mostrato di seguito. Questo è un po' come mettere un salvagente in una piscina, il luogo coperto dal salvagente non riceverà acqua e verrà sostituito con un fornello di stagno, il luogo coperto dal veicolo naturalmente non riceverà stagno e ci sarà nessun problema di rifusione dello stagno o caduta di parti.
"Processo di saldatura a rifusione attraverso il foro"
La saldatura a rifusione a foro passante è un processo di saldatura a rifusione per l'inserimento di componenti, utilizzato principalmente nella produzione di piastre di assemblaggio superficiale contenenti alcuni plug-in. Il cuore della tecnologia è il metodo di applicazione della pasta saldante.
1. Introduzione al processo
In base al metodo di applicazione della pasta saldante, la saldatura a rifusione a foro passante può essere divisa in tre tipi: stampa di tubi tramite processo di saldatura a rifusione a foro passante, stampa di pasta saldante tramite processo di saldatura a rifusione a foro passante e processo di saldatura a rifusione a foro passante su lamiera di stagno stampata.
1) Stampa tubolare tramite processo di saldatura a rifusione del foro
Il processo di saldatura a rifusione con stampa tubolare è la prima applicazione del processo di saldatura a rifusione di componenti a foro passante, utilizzato principalmente nella produzione di sintonizzatori TV a colori. Il cuore del processo è la pressa tubolare per pasta saldante, il processo è mostrato nella figura seguente.
2) Stampa della pasta saldante attraverso il processo di saldatura a rifusione del foro
La stampa della pasta saldante attraverso il processo di saldatura a rifusione tramite foro è attualmente il processo di saldatura a rifusione tramite foro più utilizzato, utilizzato principalmente per PCBA misti contenenti un numero limitato di plug-in, il processo è completamente compatibile con il processo di saldatura a rifusione convenzionale, non è presente alcuna attrezzatura di processo speciale richiesto, l'unico requisito è che i componenti plug-in saldati siano adatti alla saldatura a rifusione con foro passante, il processo è mostrato nella figura seguente.
3) Stampaggio della lamiera di stagno attraverso il processo di saldatura a rifusione del foro
Il processo di saldatura a riflusso di lamiera di stagno stampata con foro passante viene utilizzato principalmente per connettori multi-pin, la saldatura non è pasta saldante ma lamiera di stagno stampata, generalmente aggiunta direttamente dal produttore del connettore, il gruppo può solo essere riscaldato.
Requisiti di progettazione del riflusso a foro passante
1.Requisiti di progettazione del PCB
(1) Adatto per PCB con spessore inferiore o uguale a 1,6 mm.
(2) La larghezza minima del pad è 0,25 mm e la pasta saldante fusa viene "tirata" una volta e il cordone di stagno non si forma.
(3) Lo spazio esterno del componente (distanziatore) deve essere maggiore di 0,3 mm
(4) La lunghezza appropriata del cavo che fuoriesce dal cuscinetto è 0,25~0,75 mm.
(5) La distanza minima tra i componenti con spaziatura fine come 0603 e il tampone è 2 mm.
(6) L'apertura massima della maglia d'acciaio può essere ampliata di 1,5 mm.
(7)L'apertura corrisponde al diametro del cavo più 0,1~0,2 mm. Come mostrato nella seguente immagine.
"Requisiti di apertura delle finestre in rete d'acciaio"
In generale, per ottenere un riempimento del foro del 50%, la finestra della rete di acciaio deve essere ampliata, la quantità specifica di espansione esterna deve essere determinata in base allo spessore del PCB, allo spessore della rete di acciaio, allo spazio tra il foro e il cavo e altri fattori.
In generale, finché l'espansione non supera i 2 mm, la pasta saldante verrà ritirata e riempita nel foro. È opportuno notare che l'espansione esterna non può essere compressa dal package del componente, oppure deve evitare il corpo del package del componente e formare un cordone di stagno su un lato, come mostrato nella figura seguente.
"Introduzione al processo di assemblaggio convenzionale di PCBA"
1) Montaggio su un solo lato
Il flusso del processo è mostrato nella figura seguente
2) Inserimento su un solo lato
Il flusso del processo è mostrato nella Figura 5 di seguito
La formazione dei pin del dispositivo nella saldatura ad onda è una delle parti meno efficienti del processo di produzione, il che comporta di conseguenza il rischio di danni elettrostatici e prolunga i tempi di consegna, oltre ad aumentare la possibilità di errore.
3) Montaggio su due lati
Il flusso del processo è mostrato nella figura seguente
4) Un lato misto
Il flusso del processo è mostrato nella figura seguente
Se sono presenti pochi componenti a foro passante, è possibile utilizzare la saldatura a rifusione e la saldatura manuale.
5) Miscelazione bilaterale
Il flusso del processo è mostrato nella figura seguente
Se sono presenti più dispositivi SMD a doppia faccia e pochi componenti THT, i dispositivi plug-in possono essere saldati a rifusione o manuali. Il diagramma di flusso del processo è mostrato di seguito.
