Detaljeret PCBA-produktionsproces (inklusive hele DIP-processen), kom ind og se!
"Bølgeloddeproces"
Bølgelodning er generelt en svejseproces til plug-in-enheder. Det er en proces, hvor det smeltede flydende loddetin, ved hjælp af pumpen, danner en specifik form af loddebølge på væskeoverfladen af loddetanken, og printkortet i den indsatte komponent passerer gennem loddebølgetoppen i en specifik vinkel og en vis nedsænkningsdybde på transmissionskæden for at opnå loddeforbindelsessvejsning, som vist på figuren nedenfor.
Den generelle proces er som følger: indsættelse af enhed -- isætning af printkort -- bølgelodning -- afmontering af printkort -- trimning af DIP-ben -- rengøring, som vist på figuren nedenfor.
1. THC-indsættelsesteknologi
1. Formning af komponentstifter
DIP-enheder skal formes før indsættelse
(1) Håndbearbejdet komponentformning: Den bøjede stift kan formes med en pincet eller en lille skruetrækker, som vist på figuren nedenfor.
(2) Maskinbearbejdning af komponentformning: Maskinformningen af komponenter udføres med et specielt formningsmaskineri. Dets arbejdsprincip er, at føderen bruger vibrationsfremføring til at fremføre materialer (f.eks. en plug-in transistor) med en skilleplade til at placere transistoren. Det første trin er at bøje stifterne på begge sider af venstre og højre side. Det andet trin er at bøje den midterste stifter bagud eller fremad for at forme. Som vist på det følgende billede.
2. Indsæt komponenter
Teknologi til indsættelse af gennemgående hul er opdelt i manuel indsættelse og automatisk indsættelse af mekanisk udstyr
(1) Ved manuel isætning og svejsning skal man først isætte de komponenter, der skal fastgøres mekanisk, såsom kølestativ, beslag, klemmer osv. på strømforsyningen, og derefter isætte de komponenter, der skal svejses og fastgøres. Rør ikke direkte ved komponentstifterne og kobberfolien på trykpladen under isætning.
(2) Mekanisk automatisk plug-in (kaldet AI) er den mest avancerede automatiserede produktionsteknologi til installation af moderne elektroniske produkter. Installationen af automatisk mekanisk udstyr bør først indsætte komponenter med lav højde og derefter installere komponenter med høj højde. Værdifulde nøglekomponenter bør indsættes i den endelige installation. Installationen af varmeafledningsstativ, beslag, klips osv. bør ske tæt på svejseprocessen. Samlingsrækkefølgen for printkortkomponenter er vist i følgende figur.
3. Bølgelodning
(1) Funktionsprincip for bølgelodning
Bølgelodning er en type teknologi, der ved hjælp af pumpetryk danner en specifik form af loddebølge på overfladen af smeltet flydende loddetin og danner en loddeplet i stiftsvejseområdet, når den komponent, der er indsat med komponenten, passerer gennem loddebølgen i en fast vinkel. Komponenten forvarmes først i svejsemaskinens forvarmningszone under transmissionsprocessen via kædetransportøren (komponentforvarmningen og den temperatur, der skal opnås, styres stadig af den forudbestemte temperaturkurve). Ved faktisk svejsning er det normalt nødvendigt at kontrollere forvarmningstemperaturen på komponentoverfladen, så mange enheder har tilføjet tilsvarende temperaturdetektionsenheder (såsom infrarøde detektorer). Efter forvarmning går enheden ind i føringssporet til svejsning. Tintanken indeholder smeltet flydende loddetin, og dysen i bunden af ståltanken sprøjter en fast formet bølgetop af det smeltede loddetin, så når komponentens svejseflade passerer gennem bølgen, opvarmes den af loddebølgen, og loddebølgen fugter også svejseområdet og udvider sig for at fylde det, hvilket endelig opnår svejseprocessen. Dens arbejdsprincip er vist i figuren nedenfor.
Bølgelodning bruger konvektionsvarmeoverføringsprincippet til at opvarme svejseområdet. Den smeltede loddebølge fungerer som en varmekilde, der på den ene side strømmer for at vaske stiftsvejseområdet, men på den anden side spiller den også en varmeledende rolle, og stiftsvejseområdet opvarmes under denne handling. For at sikre, at svejseområdet opvarmes, har loddebølgen normalt en vis bredde, således at der er tilstrækkelig opvarmning, befugtning osv., når komponentens svejseflade passerer gennem bølgen. Ved traditionel bølgelodning anvendes generelt en enkeltbølge, og bølgen er relativt flad. Ved brug af blylodning anvendes det i øjeblikket i form af dobbeltbølge. Som vist på det følgende billede.
Komponentens stifter giver loddet mulighed for at dyppe ned i det metalliserede gennemgående hul i fast tilstand. Når stiften berører loddebølgen, klatrer det flydende loddetin op ad stiften og hulvæggen ved hjælp af overfladespænding. Kapillærvirkningen af metalliserede gennemgående huller forbedrer loddemets klatring. Når loddet når PCB-puden, spredes det ud under påvirkning af pudens overfladespænding. Det opstigende loddetin dræner fluxgassen og luften fra gennemgangshullet, hvorved det fylder gennemgangshullet og danner loddeforbindelsen efter afkøling.
(2) Hovedkomponenterne i bølgesvejsemaskinen
En bølgesvejsemaskine består hovedsageligt af et transportbånd, en varmelegeme, en bliktank, en pumpe og en flux-skumnings- (eller spray-) enhed. Den er hovedsageligt opdelt i flux-tilsætningszone, forvarmningszone, svejsezone og kølezone, som vist i den følgende figur.
3. Hovedforskelle mellem bølgelodning og reflow-svejsning
Hovedforskellen mellem bølgelodning og reflow-svejsning er, at varmekilden og loddetilførselsmetoden under svejsningen er forskellige. Ved bølgelodning forvarmes og smeltes loddet i tanken, og den loddebølge, der produceres af pumpen, spiller en dobbeltrolle som varmekilde og loddetilførsel. Den smeltede loddebølge opvarmer de gennemgående huller, puder og komponentben på printkortet, samtidig med at den leverer det loddetin, der er nødvendigt for at danne loddesamlinger. Ved reflow-lodning er loddet (loddepasta) forudfordelt til printkortets svejseområde, og varmekildens rolle under reflow er at gensmelte loddet.
(1) 3 Introduktion til selektiv bølgelodningsproces
Bølgelodningsudstyr er blevet opfundet i mere end 50 år og har fordelene ved høj produktionseffektivitet og stor kapacitet i fremstillingen af gennemgående hulkomponenter og printkort, så det var engang det vigtigste svejseudstyr i den automatiske masseproduktion af elektroniske produkter. Der er dog nogle begrænsninger i dets anvendelse: (1) svejseparametrene er forskellige.
Forskellige loddeforbindelser på det samme printkort kan kræve meget forskellige svejseparametre på grund af deres forskellige egenskaber (såsom varmekapacitet, pinafstand, krav til tinpenetration osv.). Imidlertid er det karakteristiske ved bølgelodning, at alle loddeforbindelser på hele printkortet svejses under de samme parametre, så forskellige loddeforbindelser skal "sætte sig" mod hinanden, hvilket gør det vanskeligere for bølgelodning fuldt ud at opfylde svejsekravene til printkort af høj kvalitet.
(2) Høje driftsomkostninger.
I den praktiske anvendelse af traditionel bølgelodning medfører hele pladens sprøjtning af flux og dannelsen af tinslagge høje driftsomkostninger. Især ved blyfri svejsning, fordi prisen på blyfrit loddemetal er mere end 3 gange så høj som blyloddet, er stigningen i driftsomkostninger forårsaget af tinslagge meget overraskende. Derudover fortsætter det blyfri loddemetal med at smelte kobberet på puden, og loddets sammensætning i tincylinderen vil ændre sig over tid, hvilket kræver regelmæssig tilsætning af rent tin og dyrt sølv for at løse problemet;
(3) Vedligeholdelse og vedligeholdelsesproblemer.
Den resterende flux i produktionen vil forblive i transmissionssystemet under bølgelodning, og den genererede tinslagge skal fjernes regelmæssigt, hvilket medfører mere kompliceret vedligeholdelse og vedligeholdelsesarbejde for brugeren. Af disse grunde opstod selektiv bølgelodning.
Den såkaldte PCBA-selektive bølgelodning bruger stadig den originale tinovn, men forskellen er, at pladen skal placeres i tinovnens bærer, hvilket er det, vi ofte siger om ovnarmaturet, som vist på figuren nedenfor.
De dele, der kræver bølgelodning, udsættes derefter for tinnet, og de andre dele beskyttes med køretøjsbeklædning, som vist nedenfor. Dette er lidt ligesom at sætte en redningskrans på i en swimmingpool; det sted, der er dækket af redningskransen, får ikke vand, og hvis den erstattes med en blikovn, vil det sted, der er dækket af køretøjet, naturligvis ikke få tin, og der vil ikke være noget problem med at smelte tin igen eller at dele falder ned.
"Gennemgående hulreflowsvejsningsproces"
Gennemgående reflow-svejsning er en reflow-svejseproces til indsættelse af komponenter, der hovedsageligt anvendes til fremstilling af overflademonteringsplader, der indeholder et par plug-ins. Kernen i teknologien er påføringsmetoden med loddepasta.
1. Procesintroduktion
I henhold til påføringsmetoden for loddepasta kan reflow-svejsning med gennemgående hul opdeles i tre typer: reflow-svejsning med rørtryk, reflow-svejsning med loddepastatryk og reflow-svejsning med støbte blikplader.
1) Rørformet trykning gennemgående hul reflow svejseproces
Rørtrykningsproces med reflow-svejsning til gennemgående hul er den tidligste anvendelse af reflow-svejsningsprocessen med gennemgående hulkomponenter, der hovedsageligt anvendes til fremstilling af farve-tv-tunere. Kernen i processen er loddepasta-rørpressen, og processen er vist i figuren nedenfor.
2) Loddepastetrykning gennemgående hul reflow svejseproces
Lodpastatryk med gennemgående hul-reflow-svejsning er i øjeblikket den mest anvendte gennemgående hul-reflow-svejsning, primært brugt til blandede PCBA'er med et lille antal plug-ins. Processen er fuldt kompatibel med konventionelle reflow-svejseprocesser, der kræves ikke noget specielt procesudstyr. Det eneste krav er, at de svejsede plug-in-komponenter skal være egnede til gennemgående hul-reflow-svejsning. Processen er vist i den følgende figur.
3) Støbning af blikplade gennemgående hul reflow svejseproces
Støbt blikplade gennemgående reflow-svejsningsprocessen bruges hovedsageligt til flerbensstik. Loddetin er ikke loddepasta, men støbt blikplade. Generelt tilsættes loddet direkte af stikproducenten, og samlingen kan kun opvarmes.
Krav til design af reflow gennem hullet
1. Krav til printkortdesign
(1) Velegnet til printkort med en tykkelse på 1,6 mm eller derunder.
(2) Pudens minimumsbredde er 0,25 mm, og den smeltede loddepasta "trækkes" én gang, og tinperlen dannes ikke.
(3) Afstanden mellem komponenterne og printkortet (Stand-off) skal være større end 0,3 mm
(4) Den passende længde på den ledning, der stikker ud af puden, er 0,25~0,75 mm.
(5) Minimumsafstanden mellem fine afstandskomponenter såsom 0603 og puden er 2 mm.
(6) Stålnettets maksimale åbning kan udvides med 1,5 mm.
(7) Åbningen er ledningens diameter plus 0,1~0,2 mm. Som vist på følgende billede.
"Krav til åbning af vinduer i stålnet"
Generelt skal stålnetvinduet udvides for at opnå 50% hulfyldning. Den specifikke mængde ekstern ekspansion bør bestemmes i henhold til printpladetykkelsen, stålnetets tykkelse, mellemrummet mellem hullet og ledningen og andre faktorer.
Generelt set, så længe ekspansionen ikke overstiger 2 mm, vil loddepastaen blive trukket tilbage og fyldt i hullet. Det skal bemærkes, at den eksterne ekspansion ikke kan komprimeres af komponentpakken, eller skal undgå komponentpakkens krop og danne en tinperle på den ene side, som vist i den følgende figur.
"Introduktion til den konventionelle monteringsproces for PCBA"
1) Montering på én side
Processens flow er vist i figuren nedenfor
2) Indsætning på én side
Procesforløbet er vist i figur 5 nedenfor
Dannelsen af enhedens ben i bølgelodning er en af de mindst effektive dele af produktionsprocessen, hvilket tilsvarende medfører risiko for elektrostatisk skade og forlænger leveringstiden, og øger også risikoen for fejl.
3) Dobbeltsidet montering
Processens flow er vist i figuren nedenfor
4) Den ene side blandet
Processens flow er vist i figuren nedenfor
Hvis der er få gennemgående hulkomponenter, kan reflow-svejsning og manuel svejsning anvendes.
5) Dobbeltsidet blanding
Processens flow er vist i figuren nedenfor
Hvis der er flere dobbeltsidede SMD-enheder og få THT-komponenter, kan plug-in-enhederne være reflow- eller manuel svejsning. Processens flowdiagram er vist nedenfor.
