Podroben proizvodni proces PCBA (vključno s celotnim procesom DIP), pridite in poglejte!
"Postopek valovnega spajkanja"
Spajkanje z valovi je na splošno postopek varjenja za vtične naprave.Gre za postopek, pri katerem staljena tekoča spajka s pomočjo črpalke oblikuje določeno obliko spajkalnega vala na tekoči površini rezervoarja za spajkanje, PCB vstavljene komponente pa prehaja skozi vrh spajkalnega vala na določeni Kot in določena globina potopitve na prenosni verigi, da se doseže spajkalno varjenje, kot je prikazano na spodnji sliki.
Splošni potek postopka je naslednji: vstavljanje naprave --nalaganje tiskanega vezja -- valovito spajkanje --odstranjevanje tiskanega vezja --prirezovanje zatičev DIP -- čiščenje, kot je prikazano na spodnji sliki.
1.THC tehnologija vstavljanja
1. Oblikovanje sestavnega zatiča
DIP naprave je treba pred vstavitvijo oblikovati
(1) Ročno obdelano oblikovanje komponent: Upognjen zatič lahko oblikujete s pinceto ali majhnim izvijačem, kot je prikazano na spodnji sliki.
(2) Strojna obdelava oblikovanja sestavnih delov: strojno oblikovanje sestavnih delov je zaključeno s posebnim strojem za oblikovanje, njegovo načelo delovanja je, da podajalnik uporablja dovajanje vibracij za dovajanje materialov (kot je vtični tranzistor) z delilnikom za lociranje tranzistor, prvi korak je upogibanje zatičev na obeh straneh leve in desne strani;Drugi korak je, da srednji žebljiček upognete nazaj ali naprej, da se oblikuje.Kot je prikazano na naslednji sliki.
2. Vstavite komponente
Tehnologija vstavljanja skozi luknje je razdeljena na ročno vstavljanje in samodejno vstavljanje mehanske opreme
(1) Pri ročnem vstavljanju in varjenju je treba najprej vstaviti tiste komponente, ki jih je treba mehansko pritrditi, kot so hladilno stojalo, nosilec, sponka itd., napajalne naprave, nato pa vstaviti komponente, ki jih je treba privariti in pritrditi.Pri vstavljanju se ne dotikajte neposredno zatičev komponente in bakrene folije na tiskarski plošči.
(2) Mehanski avtomatski vtičnik (imenovan AI) je najnaprednejša avtomatizirana proizvodna tehnologija pri namestitvi sodobnih elektronskih izdelkov.Pri vgradnji avtomatske mehanske opreme je treba najprej vstaviti tiste komponente z nižjo višino, nato pa namestiti tiste komponente z višjo višino.V končno namestitev je treba vstaviti dragocene ključne komponente.Namestitev stojala za odvajanje toplote, nosilca, sponke itd. mora biti blizu postopka varjenja.Zaporedje sestavljanja komponent PCB je prikazano na naslednji sliki.
3. Valovito spajkanje
(1) Načelo delovanja valovnega spajkanja
Spajkanje z valovi je vrsta tehnologije, ki oblikuje posebno obliko spajkalnega vala na površini staljene tekoče spajke s pomočjo črpalnega tlaka in tvori spajkalno mesto v območju varjenja zatiča, ko sestavna komponenta, vstavljena s komponento, prehaja skozi spajko val pod določenim kotom.Komponenta se najprej predgreje v coni predgretja varilnega stroja med postopkom prenosa po verižnem transporterju (predgretje komponente in temperatura, ki jo je treba doseči, sta še vedno kontrolirana z vnaprej določeno temperaturno krivuljo).Pri dejanskem varjenju je običajno treba nadzorovati temperaturo predgretja površine komponente, zato so številne naprave dodale ustrezne naprave za zaznavanje temperature (kot so infrardeči detektorji).Po predgretju gre sklop v vodilni utor za varjenje.Kositrna posoda vsebuje staljeno tekočo spajko, šoba na dnu jeklene posode pa razprši fiksno oblikovan greben valov staljene spajke, tako da ko varilna površina komponente prehaja skozi val, jo segreje val spajke. , spajkalni val pa tudi navlaži območje varjenja in se razširi, da se zapolni, kar končno doseže postopek varjenja.Načelo njegovega delovanja je prikazano na spodnji sliki.
Spajkanje z valovi uporablja princip konvekcijskega prenosa toplote za ogrevanje območja varjenja.Val staljene spajke deluje kot vir toplote, po eni strani teče, da izpere območje varjenja zatiča, po drugi strani pa ima tudi vlogo toplotne prevodnosti, pri čemer se območje za varjenje zatiča segreje.Da bi zagotovili, da se območje varjenja segreje, ima spajkalni val običajno določeno širino, tako da, ko varilna površina komponente prehaja skozi val, pride do zadostnega segrevanja, vlaženja itd.Pri tradicionalnem valovnem spajkanju se na splošno uporablja en val, val pa je razmeroma raven.Z uporabo svinčeve spajke je trenutno sprejeta v obliki dvojnega vala.Kot je prikazano na naslednji sliki.
Nožica komponente omogoča, da se spajka potopi v metalizirano skoznjo luknjo v trdnem stanju.Ko se zatič dotakne vala spajke, se tekoča spajka s pomočjo površinske napetosti povzpne po steni zatiča in luknje.Kapilarnost metaliziranih skoznjih lukenj izboljša plezanje spajke.Ko spajka doseže ploščo PCB, se pod vplivom površinske napetosti ploščice razširi.Dvigajoča se spajka odvaja plin in zrak iz skoznje luknje, s čimer napolni skoznjo luknjo in po ohlajanju tvori spajkalni spoj.
(2) Glavne komponente stroja za valovito varjenje
Stroj za varjenje z valovi je v glavnem sestavljen iz tekočega traku, grelnika, posode iz kositra, črpalke in naprave za penjenje (ali razpršilnik) talila.V glavnem je razdeljen na območje dodajanja fluksa, območje predgretja, območje varjenja in območje hlajenja, kot je prikazano na naslednji sliki.
3. Glavne razlike med valovnim spajkanjem in reflow varjenjem
Glavna razlika med valovnim spajkanjem in reflow varjenjem je, da sta vir ogrevanja in način dovajanja spajke pri varjenju različna.Pri valovnem spajkanju je spajka predhodno segreta in stopljena v rezervoarju, spajkalni val, ki ga proizvaja črpalka, pa igra dvojno vlogo vira toplote in dovoda spajke.Val staljene spajke segreje skoznje luknje, blazinice in zatiče komponent PCB, hkrati pa zagotavlja spajko, potrebno za oblikovanje spajkalnih spojev.Pri reflow spajkanju je spajka (spajkalna pasta) vnaprej dodeljena območju varjenja tiskanega vezja, vloga vira toplote med reflowom pa je ponovno taljenje spajke.
(1) 3 Uvod v postopek selektivnega valovnega spajkanja
Oprema za spajkanje z valovi je bila izumljena že več kot 50 let in ima prednosti visoke proizvodne učinkovitosti in velike proizvodnje pri izdelavi komponent skozi luknje in vezij, zato je bila nekoč najpomembnejša varilna oprema v avtomatski množični proizvodnji elektronski izdelki.Vendar pa obstajajo nekatere omejitve pri njegovi uporabi: (1) varilni parametri so drugačni.
Različni spajkalni spoji na istem vezju lahko zahtevajo zelo različne varilne parametre zaradi svojih različnih značilnosti (kot so toplotna kapaciteta, razmik nožic, zahteve glede penetracije kositra itd.).Vendar pa je značilnost valovnega spajkanja dokončanje varjenja vseh spajkalnih spojev na celotnem vezju pod enakimi nastavljenimi parametri, zato se morajo različni spajkalni spoji med seboj "usediti", zaradi česar je valovito spajkanje težje v celoti izpolniti varjenje zahteve za visokokakovostna vezja;
(2) Visoki obratovalni stroški.
Pri praktični uporabi tradicionalnega spajkanja z valovi brizganje talila po celotni plošči in nastajanje kositrne žlindre povzročata visoke obratovalne stroške.Zlasti pri varjenju brez svinca, ker je cena nesvinčene spajke več kot 3-krat višja od svinčeve spajke, je povečanje obratovalnih stroškov zaradi kositrne žlindre zelo presenetljivo.Poleg tega spajka brez svinca še naprej topi baker na blazinici, sestava spajke v kositrnem valju pa se bo sčasoma spremenila, kar zahteva redno dodajanje čistega kositra in dragega srebra za rešitev;
(3) Težave z vzdrževanjem in vzdrževanjem.
Preostali tok v proizvodnji bo ostal v prenosnem sistemu valovnega spajkanja, ustvarjeno kositrno žlindro pa je treba redno odstranjevati, kar uporabniku prinaša bolj zapleteno vzdrževanje opreme in vzdrževalna dela;Iz teh razlogov se je pojavilo selektivno valovno spajkanje.
Pri tako imenovanem selektivnem valovnem spajkanju PCBA se še vedno uporablja originalna peč za kositr, vendar je razlika v tem, da je treba ploščo namestiti v nosilec za kositrno peč, kar pogosto rečemo o vpenjalu za peč, kot je prikazano na spodnji sliki.
Deli, ki zahtevajo valovito spajkanje, so nato izpostavljeni kositru, drugi deli pa so zaščiteni z oblogo vozila, kot je prikazano spodaj.To je podobno, kot če bi v bazenu namestili rešilni pas, mesto, ki ga pokriva rešilni pas, ne bo dobilo vode, in zamenjano s pločevinasto pečjo, mesto, ki ga pokriva vozilo, seveda ne bo dobilo pločevine in tam bo brez težav pri ponovnem taljenju kositra ali padajočih delih.
"Postopek varjenja skozi luknjo"
Reflow varjenje skozi luknje je postopek reflow varjenja za vstavljanje komponent, ki se uporablja predvsem pri izdelavi površinskih montažnih plošč, ki vsebujejo nekaj vtičev.Jedro tehnologije je metoda nanašanja spajkalne paste.
1. Uvod v proces
Glede na metodo nanašanja spajkalne paste lahko varjenje skozi luknje z reflowom razdelimo na tri vrste: tiskanje cevi s postopkom varjenja z reflow luknjami, tiskanje spajkalne paste s postopkom varjenja s ponovnim tečenjem lukenj in postopek varjenja z ulito kositrno pločevino skozi postopek varjenja z reflow luknjami.
1) Cevasto tiskanje skozi postopek varjenja z reflow luknjo
Postopek varjenja z reflow cevnim tiskanjem skozi luknjo je najzgodnejša uporaba postopka varjenja s ponovnim prelivanjem komponent skozi luknje, ki se v glavnem uporablja pri izdelavi barvnega TV sprejemnika.Jedro postopka je cevasta stiskalnica za spajkalno pasto, postopek je prikazan na spodnji sliki.
2) Tiskanje spajkalne paste skozi postopek varjenja z luknjami
Tiskanje s spajkalno pasto skozi postopek varjenja z reflow luknjo je trenutno najpogosteje uporabljen postopek varjenja skozi luknjo s reflowom, uporablja se predvsem za mešane PCBA, ki vsebujejo majhno število vtičnikov, postopek je popolnoma združljiv s konvencionalnim postopkom varjenja s reflowom, ni posebne procesne opreme edina zahteva je, da morajo biti zvarjene vtične komponente primerne za varjenje z reflowom skozi luknje; postopek je prikazan na naslednji sliki.
3) Oblikovanje kositrne pločevine skozi postopek varjenja z reflow luknjo
Postopek varjenja z ulito kositrno pločevino skozi luknjo se v glavnem uporablja za konektorje z več nožicami, spajka ni pasta za spajkanje, temveč ulita kositrna pločevina, ki jo na splošno neposredno doda proizvajalec konektorja, sklop se lahko samo segreje.
Zahteve za načrtovanje prelivanja skozi luknjo
1. Zahteve za oblikovanje PCB
(1) Primerno za ploščo PCB z debelino manjšo ali enako 1,6 mm.
(2) Najmanjša širina blazinice je 0,25 mm, staljena spajkalna pasta se "potegne" enkrat in kositrna kroglica se ne oblikuje.
(3) Razmik med komponentami (odmik) mora biti večji od 0,3 mm
(4) Primerna dolžina svinca, ki štrli iz blazinice, je 0,25~0,75 mm.
(5) Najmanjša razdalja med komponentami s finim razmikom, kot je 0603, in blazinico je 2 mm.
(6) Največjo odprtino jeklene mreže je mogoče razširiti za 1,5 mm.
(7) Zaslonka je premer svinca plus 0,1 ~ 0,2 mm.Kot je prikazano na naslednji sliki.
"Zahteve za odpiranje oken z jekleno mrežo"
Na splošno, da bi dosegli 50-odstotno zapolnitev lukenj, je treba okno iz jeklene mreže razširiti, specifično količino zunanjega raztezanja je treba določiti glede na debelino PCB, debelino jeklene mreže, režo med luknjo in svincem. in drugi dejavniki.
Na splošno velja, da dokler širitev ne preseže 2 mm, se spajkalna pasta potegne nazaj in napolni v luknjo.Upoštevati je treba, da paket komponent ne more stisniti zunanjih razširitev ali pa se mora izogniti telesu paketa komponente in na eni strani oblikovati kositrno kroglico, kot je prikazano na naslednji sliki.
"Uvod v običajni postopek sestavljanja PCBA"
1) Enostranska montaža
Potek postopka je prikazan na spodnji sliki
2) Enostransko vstavljanje
Potek procesa je prikazan na sliki 5 spodaj
Oblikovanje zatičev naprave pri valovnem spajkanju je eden najmanj učinkovitih delov proizvodnega procesa, kar temu primerno prinaša tveganje za elektrostatične poškodbe in podaljšuje čas dobave, povečuje pa tudi možnost napake.
3) Dvostranska montaža
Potek postopka je prikazan na spodnji sliki
4) Ena stran mešana
Potek postopka je prikazan na spodnji sliki
Če je sestavnih delov s skoznjo luknjo malo, se lahko uporabi reflow varjenje in ročno varjenje.
5) Dvostransko mešanje
Potek postopka je prikazan na spodnji sliki
Če je več dvostranskih SMD naprav in malo THT komponent, so lahko vtične naprave reflow ali ročno varjene.Shema poteka postopka je prikazana spodaj.
