Подробный процесс производства печатных плат (включая весь процесс DIP), зайдите и посмотрите!
«Процесс волновой пайки»
Пайка волновой пайкой – это, как правило, процесс сварки вставных устройств. Это процесс, при котором расплавленный жидкий припой с помощью насоса формирует волну припоя определенной формы на поверхности жидкости резервуара для припоя, а печатная плата вставленного компонента проходит через пик волны припоя в определенной точке. Угол и определенная глубина погружения цепи передачи для достижения паяного соединения, как показано на рисунке ниже.
Общий процесс выглядит следующим образом: вставка устройства -- загрузка печатной платы -- пайка волновой пайкой -- разгрузка печатной платы -- обрезка выводов DIP -- очистка, как показано на рисунке ниже.
1. Технология введения ТГК
1. Формирование штифта компонента
Устройствам DIP необходимо придать форму перед установкой.
(1) Формирование компонента вручную: изогнутому штифту можно придать форму с помощью пинцета или небольшой отвертки, как показано на рисунке ниже.
(2) Машинная обработка формовки компонентов: машинная обработка компонентов осуществляется с помощью специального формовочного оборудования, принцип его работы заключается в том, что питатель использует вибрационную подачу для подачи материалов (например, вставной транзистор) с делителем для определения местоположения. Транзистор, первым делом нужно согнуть контакты с обеих сторон левой и правой стороны; Второй шаг — согнуть средний штифт назад или вперед, чтобы сформировать форму. Как показано на следующем рисунке.
2. Вставка компонентов
Технология вставки через отверстие делится на вставку вручную и автоматическую вставку механического оборудования.
(1) Ручная установка и сварка должны сначала вставить те компоненты, которые необходимо механически закрепить, такие как охлаждающая стойка, кронштейн, зажим и т. д. силового устройства, а затем вставить компоненты, которые необходимо приварить и зафиксировать. Не прикасайтесь к контактам компонентов и медной фольге печатной формы непосредственно при вставке.
(2) Механическое автоматическое подключение (называемое AI) — это самая передовая технология автоматизированного производства при установке современных электронных продуктов. При установке автоматического механического оборудования сначала необходимо вставить компоненты меньшей высоты, а затем установить компоненты большей высоты. Ценные ключевые компоненты должны быть включены в окончательную установку. Установка стойки отвода тепла, кронштейна, зажима и т. д. должна быть близка к процессу сварки. Последовательность сборки компонентов печатной платы показана на следующем рисунке.
3. Пайка волной
(1) Принцип работы волновой пайки
Пайка волной - это разновидность технологии, которая формирует волну припоя определенной формы на поверхности расплавленного жидкого припоя посредством давления накачки и образует пятно припоя в зоне сварки штифта, когда компонент сборки, вставленный вместе с компонентом, проходит через припой. волна под фиксированным углом. В процессе транспортировки по цепному конвейеру деталь сначала нагревается в зоне предварительного нагрева сварочного аппарата (предварительный нагрев детали и достигаемая температура по-прежнему контролируются заданной температурной кривой). При реальной сварке обычно необходимо контролировать температуру предварительного нагрева поверхности детали, поэтому во многие устройства добавлены соответствующие устройства определения температуры (например, инфракрасные детекторы). После предварительного нагрева сборка уходит в свинцовый паз для сварки. Оловянный резервуар содержит расплавленный жидкий припой, а сопло в нижней части стального резервуара распыляет гребень волны фиксированной формы расплавленного припоя, так что, когда сварочная поверхность компонента проходит через волну, она нагревается волной припоя. , и волна припоя также смачивает область сварки и расширяется, заполняя ее, в конечном итоге обеспечивая процесс сварки. Принцип его работы показан на рисунке ниже.
При пайке волной используется принцип конвекционной теплопередачи для нагрева зоны сварки. Волна расплавленного припоя действует как источник тепла, с одной стороны течет для омывания области сварки штифтов, с другой стороны также играет роль теплопроводности, и под этим действием зона сварки штифтов нагревается. Чтобы обеспечить нагрев зоны сварки, волна припоя обычно имеет определенную ширину, чтобы при прохождении сварочной поверхности компонента через волну происходил достаточный нагрев, смачивание и так далее. При традиционной пайке волной обычно используется одна волна, причем волна относительно плоская. В настоящее время применяется свинцовый припой в форме двойной волны. Как показано на следующем рисунке.
Вывод компонента обеспечивает возможность погружения припоя в металлизированное сквозное отверстие в твердом состоянии. Когда штифт касается волны припоя, жидкий припой поднимается вверх по штырю и стенке отверстия за счет поверхностного натяжения. Капиллярное действие металлизированных сквозных отверстий улучшает расползание припоя. После того, как припой достигает площадки печатной платы, он растекается под действием поверхностного натяжения площадки. Поднимающийся припой отводит флюсовый газ и воздух из сквозного отверстия, таким образом заполняя сквозное отверстие и образуя паяное соединение после охлаждения.
(2) Основные компоненты аппарата волновой сварки
Аппарат волновой сварки в основном состоит из конвейерной ленты, нагревателя, жестяного резервуара, насоса и устройства для вспенивания (или распыления) флюса. В основном он разделен на зону добавления флюса, зону предварительного нагрева, зону сварки и зону охлаждения, как показано на следующем рисунке.
3. Основные различия между пайкой волной и сваркой оплавлением
Основное различие между пайкой волной и сваркой оплавлением заключается в том, что источник нагрева и способ подачи припоя при сварке различны. При пайке волной припой предварительно нагревается и плавится в резервуаре, а волна припоя, создаваемая насосом, играет двойную роль источника тепла и подачи припоя. Волна расплавленного припоя нагревает сквозные отверстия, площадки и выводы компонентов печатной платы, а также обеспечивает припой, необходимый для формирования паяных соединений. При пайке оплавлением припой (паяльная паста) предварительно наносится на область сварки печатной платы, а роль источника тепла во время оплавления заключается в повторном расплавлении припоя.
(1) 3. Введение в процесс селективной волновой пайки.
Оборудование для пайки волновой пайкой было изобретено более 50 лет назад и обладает преимуществами высокой эффективности производства и большой производительности при производстве компонентов и печатных плат со сквозными отверстиями, поэтому когда-то оно было самым важным сварочным оборудованием в автоматическом массовом производстве электронные продукты. Однако в его применении есть некоторые ограничения: (1) параметры сварки разные.
Для разных паяных соединений на одной и той же плате могут потребоваться очень разные параметры сварки из-за их разных характеристик (таких как теплоемкость, расстояние между контактами, требования к проникновению олова и т. д.). Однако особенностью пайки волной является завершение сварки всех паяных соединений на всей печатной плате при одних и тех же заданных параметрах, поэтому разные паяные соединения должны «урегулировать» друг друга, что затрудняет полную сварку при пайке волной. требования к качеству печатных плат;
(2) Высокие эксплуатационные расходы.
При практическом применении традиционной пайки волной, распыление флюса на всю пластину и образование оловянного шлака влекут за собой высокие эксплуатационные расходы. Особенно при бессвинцовой сварке, поскольку цена бессвинцового припоя более чем в 3 раза превышает цену свинцового припоя, увеличение эксплуатационных расходов, вызванное оловянным шлаком, очень удивительно. Кроме того, бессвинцовый припой продолжает плавить медь на площадке, а состав припоя в оловянном цилиндре со временем будет меняться, что требует для растворения регулярного добавления чистого олова и дорогого серебра;
(3) Проблемы с обслуживанием и обслуживанием.
Остаточный флюс при производстве останется в системе передачи волновой пайки, а образовавшийся оловянный шлак необходимо регулярно удалять, что усложняет обслуживание и техническое обслуживание оборудования для пользователя; По этим причинам возникла селективная волновая пайка.
При так называемой селективной волновой пайке PCBA по-прежнему используется оригинальная оловянная печь, но разница в том, что плату необходимо поместить в держатель оловянной печи, что мы часто и говорим о креплении печи, как показано на рисунке ниже.
Детали, требующие пайки волновой пайкой, затем подвергаются воздействию олова, а остальные детали защищаются облицовкой автомобиля, как показано ниже. Это немного похоже на установку спасательного круга в бассейне: место, покрытое спасательным кругом, не будет получать воду, и его заменяют жестяной печью, место, покрытое транспортным средством, естественно, не будет покрыто оловом, и будет нет проблем с переплавлением олова или падающими деталями.
«Процесс сварки оплавлением сквозных отверстий»
Сварка оплавлением через отверстие — это процесс сварки оплавлением для вставки компонентов, который в основном используется при изготовлении пластин для поверхностной сборки, содержащих несколько вставных модулей. Основой технологии является метод нанесения паяльной пасты.
1. Введение процесса
В зависимости от метода нанесения паяльной пасты сварку оплавлением со сквозными отверстиями можно разделить на три вида: печать на трубах с помощью процесса сварки оплавлением с отверстиями, печать паяльной пасты с помощью процесса сварки оплавлением с отверстиями и формованную жесть на листе с помощью процесса сварки оплавлением с отверстиями.
1) Трубчатая печать посредством процесса сварки оплавлением отверстий
Процесс сварки оплавлением сквозных отверстий для трубчатой печати является самым ранним применением процесса сварки оплавлением компонентов сквозных отверстий, который в основном используется при производстве цветных ТВ-тюнеров. Основой процесса является трубчатый пресс для паяльной пасты, процесс показан на рисунке ниже.
2) Печать паяльной пасты посредством процесса сварки оплавлением отверстий.
Печать паяльной пасты с помощью процесса сварки оплавлением отверстий в настоящее время является наиболее широко используемым процессом сварки оплавлением отверстий, в основном используется для смешанных печатных плат, содержащих небольшое количество плагинов, этот процесс полностью совместим с обычным процессом сварки оплавлением, специального технологического оборудования не требуется. Если требуется, единственное требование состоит в том, что свариваемые вставные компоненты должны быть пригодны для сварки оплавлением сквозных отверстий, процесс показан на следующем рисунке.
3) Формование оловянного листа посредством сварки оплавлением отверстий.
Процесс сварки оплавлением формованного оловянного листа в основном используется для многоконтактных разъемов, припой представляет собой не паяльную пасту, а формованный оловянный лист, обычно добавляемый непосредственно производителем разъема, сборка может быть только нагрета.
Требования к конструкции оплавления сквозных отверстий
1. Требования к конструкции печатной платы
(1) Подходит для печатных плат толщиной не более 1,6 мм.
(2) Минимальная ширина площадки составляет 0,25 мм, расплавленная паяльная паста «вытягивается» один раз, а оловянный валик не образуется.
(3) Зазор компонента за пределами платы (зазор) должен быть больше 0,3 мм.
(4) Подходящая длина провода, выступающего из площадки, составляет 0,25–0,75 мм.
(5) Минимальное расстояние между компонентами с малым расстоянием, такими как 0603, и колодкой составляет 2 мм.
(6) Максимальное отверстие стальной сетки может быть увеличено на 1,5 мм.
(7) Апертура равна диаметру вывода плюс 0,1–0,2 мм. Как показано на следующем рисунке.
«Требования к оконным проемам из стальной сетки»
В общем, чтобы добиться заполнения отверстий на 50%, окно стальной сетки должно быть расширено, конкретная величина внешнего расширения должна определяться в зависимости от толщины печатной платы, толщины стальной сетки, зазора между отверстием и выводом. и другие факторы.
В общем, пока расширение не превышает 2 мм, паяльная паста будет вытягиваться и заполняться отверстием. Следует отметить, что внешнее расширение не может сжиматься корпусом компонента или должно избегать корпуса компонента и образовывать оловянный бортик на одной стороне, как показано на следующем рисунке.
«Введение в традиционный процесс сборки печатной платы»
1) Односторонний монтаж
Ход процесса показан на рисунке ниже.
2) Односторонняя вставка
Ход процесса показан на рисунке 5 ниже.
Формовка выводов устройства волновой пайкой является одной из наименее эффективных частей производственного процесса, что соответственно увеличивает риск электростатического повреждения и продлевает срок поставки, а также увеличивает вероятность ошибки.
3) Двусторонний монтаж
Ход процесса показан на рисунке ниже.
4) Одна сторона смешанная
Ход процесса показан на рисунке ниже.
Если сквозных компонентов мало, можно использовать сварку оплавлением и ручную сварку.
5) Двустороннее смешивание
Ход процесса показан на рисунке ниже.
Если имеется больше двусторонних устройств SMD и мало компонентов THT, вставные устройства могут быть сварены оплавлением или вручную. Блок-схема процесса показана ниже.
