Подробен производствен процес на PCBA (включително целия процес на DIP), влезте и вижте!
„Процес на запояване с вълна“
Вълновото запояване обикновено е процес на заваряване за щепселни устройства.Това е процес, при който разтопената течна спойка, с помощта на помпата, образува специфична форма на вълна на спойка върху течната повърхност на резервоара за спойка, а печатната платка на вмъкнатия компонент преминава през пика на вълната на спойка при определена Ъгъл и определена дълбочина на потапяне на предавателната верига за постигане на заваряване на спойка, както е показано на фигурата по-долу.
Общият поток на процеса е както следва: вмъкване на устройство --зареждане на печатна платка -- запояване с вълна --разтоварване на печатна платка --подрязване на DIP щифта -- почистване, както е показано на фигурата по-долу.
1.THC технология за вмъкване
1. Оформяне на щифтове на компоненти
DIP устройствата трябва да бъдат оформени преди поставяне
(1) Ръчно обработено оформяне на компонент: Огънатият щифт може да бъде оформен с пинсети или малка отвертка, както е показано на фигурата по-долу.
(2) Машинна обработка на оформяне на компоненти: машинното оформяне на компоненти е завършено със специална машина за оформяне, нейният принцип на работа е, че захранващото устройство използва вибрационно подаване за подаване на материали (като щепсел транзистор) с разделител за локализиране транзистора, първата стъпка е да огънете щифтовете от двете страни на лявата и дясната страна;Втората стъпка е да огънете средната карфица назад или напред, за да оформите.Както е показано на следващата снимка.
2. Поставете компоненти
Технологията за вмъкване през отвор се разделя на ръчно вмъкване и автоматично вкарване на механично оборудване
(1) Ръчното вмъкване и заваряване трябва първо да вкара тези компоненти, които трябва да бъдат механично фиксирани, като охлаждаща стойка, скоба, скоба и т.н., на захранващото устройство, и след това да постави компонентите, които трябва да бъдат заварени и фиксирани.Не докосвайте щифтовете на компонентите и медното фолио върху печатната форма директно, когато поставяте.
(2) Механичният автоматичен plug-in (наричан AI) е най-модерната автоматизирана производствена технология при инсталирането на съвременни електронни продукти.Инсталирането на автоматично механично оборудване трябва първо да постави тези компоненти с по-ниска височина и след това да инсталира тези компоненти с по-висока височина.Ценни ключови компоненти трябва да бъдат поставени в окончателната инсталация.Монтирането на топлоразсейваща стойка, скоба, скоба и т.н. трябва да бъде близо до процеса на заваряване.Последователността на сглобяване на компонентите на PCB е показана на следващата фигура.
3. Вълново запояване
(1) Принцип на работа на вълново запояване
Вълновото запояване е вид технология, която формира специфична форма на вълна от спойка върху повърхността на разтопена течна спойка чрез изпомпване на налягане и образува петно за запояване в зоната на заваряване на щифта, когато монтажният компонент, поставен с компонента, преминава през спойка вълна под фиксиран ъгъл.Компонентът първо се загрява предварително в зоната за предварително загряване на заваръчната машина по време на процеса на предаване от верижния конвейер (предварителното загряване на компонента и температурата, която трябва да се постигне, все още се контролират от предварително определената температурна крива).При действителното заваряване обикновено е необходимо да се контролира температурата на предварително загряване на повърхността на компонента, така че много устройства са добавили съответните устройства за откриване на температура (като инфрачервени детектори).След предварително загряване модулът отива в оловния жлеб за заваряване.Калайеният резервоар съдържа разтопен течен припой, а дюзата на дъното на стоманения резервоар пръска фиксирано оформен вълнообразен гребен на разтопения припой, така че когато заваръчната повърхност на компонента преминава през вълната, тя се нагрява от вълната на запояване , а спояващата вълна също овлажнява зоната на заваряване и се разширява, за да запълни, като накрая се постига процесът на заваряване.Принципът му на работа е показан на фигурата по-долу.
Вълновото запояване използва принципа на конвекционен топлопренос за загряване на зоната на заваряване.Вълната от разтопен припой действа като източник на топлина, от една страна тече, за да измие зоната на заваряване на щифта, от друга страна също играе роля на топлопроводимост и зоната на заваряване на щифта се нагрява при това действие.За да се гарантира, че зоната на заваряване се нагрява, спойката обикновено има определена ширина, така че когато заваръчната повърхност на компонента преминава през вълната, има достатъчно нагряване, намокряне и т.н.При традиционното запояване с вълни обикновено се използва единична вълна и вълната е относително плоска.С използването на оловна спойка в момента се приема под формата на двойна вълна.Както е показано на следващата снимка.
Щифтът на компонента осигурява начин за потапяне на спойката в метализирания проходен отвор в твърдо състояние.Когато щифтът докосне вълната на спойката, течната спойка се изкачва нагоре по стената на щифта и отвора посредством повърхностно напрежение.Капилярното действие на метализираните проходни отвори подобрява катеренето на спойка.След като спойката достигне подложката на печатната платка, тя се разпространява под действието на повърхностното напрежение на подложката.Издигащият се припой източва потока газ и въздух от проходния отвор, като по този начин запълва проходния отвор и образува спойката след охлаждане.
(2) Основните компоненти на машината за вълново заваряване
Машината за вълнообразно заваряване се състои главно от транспортна лента, нагревател, резервоар за калай, помпа и устройство за разпенване (или спрей).Той е разделен главно на зона за добавяне на поток, зона за предварително нагряване, зона за заваряване и зона за охлаждане, както е показано на следващата фигура.
3. Основни разлики между вълново запояване и заваряване чрез претопяване
Основната разлика между запояване с вълна и заваряване с препълване е, че източникът на нагряване и методът на подаване на спойка при заваряването са различни.При вълново запояване спойката се нагрява предварително и се разтопява в резервоара, а спояващата вълна, произведена от помпата, играе двойната роля на източник на топлина и захранване на спойка.Вълната от разтопен припой загрява проходните отвори, подложките и компонентните щифтове на печатната платка, като същевременно осигурява спойката, необходима за образуване на запоени съединения.При повторното запояване спойката (спояващата паста) е предварително разпределена към зоната на заваряване на печатната платка и ролята на източника на топлина по време на повторното запояване е да разтопи повторно спойката.
(1) 3 Въведение в процеса на селективно вълново запояване
Оборудването за вълново запояване е изобретено повече от 50 години и има предимствата на висока производствена ефективност и голяма производителност при производството на компоненти с отвори и печатни платки, така че някога е било най-важното заваръчно оборудване в автоматичното масово производство на електронни продукти.Има обаче някои ограничения в приложението му: (1) параметрите на заваряване са различни.
Различните спойки на една и съща платка може да изискват много различни параметри на заваряване поради техните различни характеристики (като топлинен капацитет, разстояние между щифтовете, изисквания за проникване на калай и др.).Въпреки това, характеристиката на вълновото запояване е да завърши заваряването на всички споени съединения на цялата платка при едни и същи зададени параметри, така че различните споени съединения трябва да се "уталожат" едно в друго, което прави вълновото запояване по-трудно за пълно постигане на заваряването изисквания за висококачествени платки;
(2) Високи оперативни разходи.
При практическото приложение на традиционното запояване с вълна, разпръскването на цялата плоча с флюс и генерирането на калаена шлака води до високи оперативни разходи.Особено при безоловно заваряване, тъй като цената на безоловния припой е повече от 3 пъти по-висока от тази на оловния припой, увеличението на оперативните разходи, причинено от калаената шлака, е много изненадващо.В допълнение, безоловният припой продължава да топи медта върху подложката и съставът на припоя в калаения цилиндър ще се промени с течение на времето, което изисква редовно добавяне на чист калай и скъпо сребро за разтваряне;
(3) Проблеми с поддръжката и поддръжката.
Остатъчният поток в производството ще остане в предавателната система на вълново запояване, а генерираната калаена шлака трябва да се отстранява редовно, което води до по-сложна поддръжка на оборудването и поддръжка на потребителя;Поради тези причини се появи селективното запояване с вълни.
Така нареченото PCBA селективно вълново запояване все още използва оригиналната пещ за калай, но разликата е, че платката трябва да бъде поставена в носача на пещта за калай, което често казваме за приспособлението за пещ, както е показано на фигурата по-долу.
След това частите, изискващи вълново запояване, се излагат на калай, а останалите части се защитават с обшивка на превозното средство, както е показано по-долу.Това е малко като поставянето на спасителна шамандура в плувен басейн, мястото, покрито от спасителната шамандура, няма да получи вода и заменено с калаена печка, мястото, покрито от превозното средство, естествено няма да получи калай и ще има няма проблем с повторното топене на калай или падащи части.
„Процес на заваряване чрез препълване през отвор“
Заваряването с преплавяне през отвор е процес на заваряване с преплавяне за вмъкване на компоненти, който се използва главно при производството на повърхностни монтажни плочи, съдържащи няколко добавки.В основата на технологията е методът на нанасяне на спояваща паста.
1. Въвеждане на процеса
Според метода на нанасяне на пастата за запояване, заваряването чрез препълване на дупки може да бъде разделено на три вида: печатане на тръби чрез процес на заваряване с препълване на дупки, печатане на паста за запояване чрез процес на заваряване с препълване на дупки и процес на заваряване с формован калай през дупки.
1) Тръбен печат чрез процес на заваряване с препълване на отвори
Процесът на заваряване с преплавяне на тръбен печат през отвор е най-ранното приложение на процеса на заваряване с преплавяне на компоненти през отвор, който се използва главно в производството на цветни телевизионни тунери.Ядрото на процеса е тръбната преса за спояваща паста, процесът е показан на фигурата по-долу.
2) Отпечатване на спояваща паста чрез процес на заваряване с препълване на отвори
Печатането с паста за запояване през дупка за заваряване с препълване в момента е най-широко използваният процес за заваряване чрез препълване на дупки, използва се главно за смесени PCBA, съдържащи малък брой добавки, процесът е напълно съвместим с конвенционалния процес на заваряване с препълване, няма специално оборудване за процеса необходимо, единственото изискване е заварените щепселни компоненти да са подходящи за заваряване чрез претопяване през отвор, процесът е показан на следващата фигура.
3) Формоване на ламарина чрез процес на заваряване с препълване на отвори
Процесът на заваряване с отлята ламарина през дупка се използва главно за многощифтови конектори, спойката не е спояваща паста, а формована ламарина, обикновено се добавя директно от производителя на конектора, монтажът може да се нагрява само.
Изисквания за проектиране на преформатиране през отвор
1. Изисквания за проектиране на печатни платки
(1) Подходящ за платка с дебелина по-малка или равна на 1,6 mm.
(2) Минималната ширина на подложката е 0,25 mm и разтопената спояваща паста се „издърпва“ веднъж и калаеното зърно не се образува.
(3) Разстоянието на компонента извън платката (Stand-off) трябва да бъде по-голямо от 0,3 mm
(4) Подходящата дължина на кабела, стърчащ от подложката, е 0,25~0,75 mm.
(5) Минималното разстояние между компонентите с фино разстояние като 0603 и подложката е 2 mm.
(6) Максималният отвор на стоманената мрежа може да се разшири с 1,5 mm.
(7) Апертурата е диаметърът на оловото плюс 0,1~0,2 mm.Както е показано на следващата снимка.
„Изисквания за отваряне на прозорец от стоманена мрежа“
Като цяло, за да се постигне 50% запълване на отвора, прозорецът на стоманената мрежа трябва да се разшири, конкретното количество външно разширение трябва да се определи според дебелината на печатната платка, дебелината на стоманената мрежа, празнината между отвора и оловото и други фактори.
Като цяло, докато разширението не надвишава 2 мм, спояващата паста ще бъде изтеглена назад и ще се напълни в отвора.Трябва да се отбележи, че външното разширение не може да бъде компресирано от опаковката на компонента или трябва да избягва тялото на опаковката на компонента и да образува калаено зърно от едната страна, както е показано на следващата фигура.
„Въведение в конвенционалния процес на сглобяване на PCBA“
1) Едностранен монтаж
Процесът е показан на фигурата по-долу
2) Едностранно вмъкване
Процесът е показан на фигура 5 по-долу
Формоването на щифтовете на устройството при вълново запояване е една от най-малко ефективните части от производствения процес, което съответно носи риск от електростатично увреждане и удължава времето за доставка, а също така увеличава вероятността от грешка.
3) Двустранен монтаж
Процесът е показан на фигурата по-долу
4) Една страна смесена
Процесът е показан на фигурата по-долу
Ако има малко компоненти с проходни отвори, може да се използва заваряване с преплавяне и ръчно заваряване.
5) Двустранно смесване
Процесът е показан на фигурата по-долу
Ако има повече двустранни SMD устройства и малко THT компоненти, щепселните устройства могат да бъдат с преформатиране или ръчно заваряване.Диаграмата на процеса е показана по-долу.
