Täpne PCBA tootmisprotsess (sh kogu DIP-protsessi tutvustus), tule ja vaata!
"Lainejootmise protsess"
Lainejootmine on üldiselt pistikühendusega seadmete keevitusprotsess. See on protsess, mille käigus sula vedel joodis moodustab pumba abil jootepaagi vedeliku pinnale kindla kujuga jootelaine ning sisestatud komponendi trükkplaat läbib jootelaine tippu kindla nurga all ja teatud sukeldumissügavusel ülekandeahelas, et saavutada jooteühenduste keevitamine, nagu on näidatud alloleval joonisel.
Üldine protsessivoog on järgmine: seadme sisestamine --trükkplaadi laadimine -- lainejootmine --trükkplaadi mahalaadimine --DIP-tihvtide kärpimine -- puhastamine, nagu on näidatud alloleval joonisel.
1.THC sisestamise tehnoloogia
1. Komponendi tihvtide moodustamine
DIP-seadmetele tuleb enne sisestamist anda kuju
(1) Käsitsi töödeldud komponendi vormimine: painutatud tihvti saab vormida pintsettide või väikese kruvikeerajaga, nagu on näidatud alloleval joonisel.
(2) Komponentide vormimise masintöötlus: komponentide vormimine toimub spetsiaalse vormimismasina abil. Selle tööpõhimõte seisneb selles, et söötja kasutab vibratsiooni söötmiseks materjalide (nt pistiktransistoride) etteandmiseks jagajat transistori leidmiseks. Esimene samm on vasakul ja paremal küljel asuvate tihvtide painutamine. Teine samm on keskmise tihvti painutamine ette- või tahapoole, et see moodustaks õige kuju. Nagu on näidatud järgmisel pildil.
2. Sisestage komponendid
Läbiva augu sisestamise tehnoloogia jaguneb käsitsi sisestamiseks ja automaatseks mehaaniliste seadmete sisestamiseks
(1) Käsitsi sisestamisel ja keevitamisel tuleks esmalt sisestada mehaaniliselt kinnitatavad komponendid, näiteks jahutusrest, kronstein, klamber jne, ning seejärel sisestada keevitatavad ja kinnitatavad komponendid. Sisestagemisel ärge puudutage otse trükiplaadil olevaid komponentide tihvte ega vaskfooliumi.
(2) Mehaaniline automaatne pistikprogramm (edaspidi tehisintellekt) on tänapäevaste elektroonikaseadmete paigaldamise kõige arenenum automatiseeritud tootmistehnoloogia. Automaatsete mehaaniliste seadmete paigaldamisel tuleks kõigepealt sisestada madalama kõrgusega komponendid ja seejärel paigaldada kõrgema kõrgusega komponendid. Väärtuslikud võtmekomponendid tuleks paigutada lõpppaigaldusse. Soojuse hajumise raami, kronsteini, klambri jms paigaldamine peaks toimuma keevitusprotsessi lähedal. Trükkplaadi komponentide montaažijärjestus on näidatud järgmisel joonisel.
3. Lainejootmine
(1) Lainejootmise tööpõhimõte
Lainejootmine on tehnoloogia, mis moodustab sula vedeljoodise pinnale pumpamisrõhu abil kindla kujuga jootelaine ja moodustab tihvti keevituspiirkonda jootekoha, kui komponendiga sisestatud komponent läbib jootelainet kindla nurga all. Komponenti eelsoojendatakse esmalt keevitusmasina eelsoojendustsoonis kettkonveieri abil edastamise ajal (komponendi eelsoojendust ja saavutatavat temperatuuri kontrollitakse endiselt etteantud temperatuurikõvera abil). Tegelikus keevitamises on tavaliselt vaja kontrollida komponendi pinna eelsoojendustemperatuuri, seega on paljudes seadmetes lisatud vastavad temperatuuri tuvastamise seadmed (näiteks infrapunadetektorid). Pärast eelsoojendust läheb konstruktsioon keevitamiseks pliisoonde. Plekkpaak sisaldab sula vedeljoodist ja teraspaagi põhjas olev otsik pihustab sula joodise fikseeritud kujuga laineharja, nii et kui komponendi keevituspind läbib laine, kuumutatakse seda jootelaine abil ja jootelaine niisutab ka keevituspiirkonda ja paisub, et see täidaks, saavutades lõpuks keevitusprotsessi. Selle tööpõhimõte on näidatud alloleval joonisel.
Lainejootmisel kasutatakse keevitusala kuumutamiseks konvektsioonilist soojusülekande põhimõtet. Sula jootelaine toimib soojusallikana, mis ühelt poolt voolab tihvti keevitusala pesemiseks, teiselt poolt mängib see ka soojusjuhtivust ja tihvti keevitusala kuumutatakse selle toimel. Keevitusala soojenemise tagamiseks on jootelaine tavaliselt teatud laiusega, nii et kui komponendi keevituspind läbib lainet, toimub piisav kuumenemine, märgumine jne. Traditsioonilises lainejootmises kasutatakse tavaliselt ühte lainet ja laine on suhteliselt tasane. Pliijootise kasutamisel kasutatakse praegu kahe laine vormis. Nagu on näidatud järgmisel pildil.
Komponendi tihvt võimaldab jootel tahkes olekus metalliseeritud läbivasse auku sukelduda. Kui tihvt puudutab jootelainet, ronib vedel joodis pindpinevuse abil mööda tihvti ja augu seina üles. Metalliseeritud läbivate aukude kapillaarne toime parandab joodise ronimist. Pärast seda, kui joodis jõuab trükkplaadi padjani, levib see padja pindpinevuse mõjul laiali. Tõusev joodis juhib läbivast august välja räbusti ja õhu, täites seeläbi läbiva augu ja moodustades pärast jahtumist jooteühenduse.
(2) Lainekeevitusmasina peamised komponendid
Lainekeevitusseade koosneb peamiselt konveierilindist, küttekehast, tinapaagist, pumbast ja räbusti vahustamis- (või pihustus-) seadmest. See jaguneb peamiselt räbusti lisamise tsooniks, eelsoojendustsooniks, keevitustsooniks ja jahutustsooniks, nagu on näidatud järgmisel joonisel.
3. Lainejootmise ja reflow-keevitamise peamised erinevused
Lainejootmise ja reflow-keevitamise peamine erinevus seisneb selles, et keevitamisel kasutatakse erinevat kütteallikat ja joote etteandemeetodit. Lainejootmisel eelsoojendatakse ja sulatatakse jootepaak paagis ning pumba tekitatud jootelaine toimib nii soojusallika kui ka joote etteande rollina. Sula jootelaine kuumutab trükkplaadi läbivaid auke, padjandeid ja komponentide tihvte, pakkudes samal ajal ka jooteühenduste moodustamiseks vajalikku jootet. Reflow-jootmisel on jootepasta (jootepasta) eelnevalt trükkplaadi keevituspiirkonda paigutatud ja soojusallika ülesanne reflow-jootmise ajal on joote uuesti sulatada.
(1) 3 Sissejuhatus selektiivsesse lainejootmise protsessi
Lainejootmisseadmeid on leiutatud juba üle 50 aasta ning nende eelisteks on kõrge tootmistõhusus ja suur tootlikkus läbivate komponentide ja trükkplaatide tootmisel, mistõttu oli see kunagi elektroonikatoodete automaatse masstootmise kõige olulisem keevitusseade. Selle rakendamisel on aga mõned piirangud: (1) keevitusparameetrid on erinevad.
Samal trükkplaadil olevad erinevad jooteühendused võivad oma erinevate omaduste (nt soojusmahtuvus, tihvtide vahekaugus, tina läbitungimisnõuded jne) tõttu vajada väga erinevaid keevitusparameetreid. Lainejootmise eripäraks on aga kõigi jooteühenduste keevitamine kogu trükkplaadil samade seatud parameetrite alusel, seega peavad erinevad jooteühendused üksteist "sasuma", mis raskendab lainejootmise abil kvaliteetsete trükkplaatide keevitusnõuete täielikku täitmist;
(2) Kõrged tegevuskulud.
Traditsioonilise lainejootmise praktilisel rakendamisel toob kogu plaadile pihustamine ja tina räbu teke kaasa suured tegevuskulud. Eriti pliivaba keevitamise korral, kuna pliivaba joodise hind on enam kui kolm korda suurem kui pliijoodisel, on tina räbu põhjustatud tegevuskulude suurenemine väga üllatav. Lisaks sulatab pliivaba joodis jätkuvalt padjal olevat vaske ja tina silindris oleva joodise koostis muutub aja jooksul, mistõttu on vaja regulaarselt lisada puhast tina ja kallist hõbedat.
(3) Hooldus ja hooldusprobleemid.
Tootmises tekkiv jääkvoog jääb lainejootmise ülekandesüsteemi ja tekkiv tina räbu tuleb regulaarselt eemaldada, mis toob kasutajale kaasa keerukamaid seadmete hooldus- ja hooldustöid; Sellistel põhjustel tekkiski selektiivne lainejootmine.
Nn PCBA selektiivne lainejootmine kasutab endiselt originaalset tinaahju, kuid erinevus seisneb selles, et plaat tuleb asetada tinaahju kandurisse, mida me sageli ütleme ahju kinnituse kohta, nagu on näidatud alloleval joonisel.
Seejärel puutuvad lainejootmist vajavad osad kokku tinaga ja teised osad kaitstakse sõiduki kattega, nagu allpool näidatud. See on natuke nagu päästerõnga paigaldamine basseini – päästerõngaga kaetud koht ei saa vett ja see asendatakse plekist ahjuga. Sõidukiga kaetud koht loomulikult tina ei saa ja tina uuesti sulamise või osade kukkumise probleemi ei teki.
"Läbiva augu tagasivoolu keevitusprotsess"
Läbivkeevitus on komponentide sisestamiseks mõeldud tagasivoolukeevitusprotsess, mida kasutatakse peamiselt väheste pistikutega pinnamontaažiplaatide valmistamisel. Tehnoloogia tuumaks on jootepasta pealekandmise meetod.
1. Protsessi tutvustus
Jootepasta pealekandmismeetodi järgi saab läbiva augu tagasivoolukeevituse jagada kolmeks: torude trükkimine läbiva augu tagasivoolukeevitusprotsessi, jootepasta trükkimine läbiva augu tagasivoolukeevitusprotsessi ja vormitud tina leht läbiva augu tagasivoolukeevitusprotsessi.
1) Torukujuline trükkimine läbi augu tagasivoolukeevitusprotsessi
Torukujulise augu trükkimise tagasivoolukeevitusprotsess on läbiva augu komponentide tagasivoolukeevitusprotsessi varaseim rakendus ja seda kasutatakse peamiselt värviteleri tuunerite tootmisel. Protsessi tuumaks on jootepasta torukujulise pressi kasutamine ja protsess on näidatud alloleval joonisel.
2) Jootepasta trükkimine läbi augu tagasivoolukeevitusprotsessi
Jootepasta trükkimine läbiva augu tagasivoolukeevitusprotsessi on praegu kõige laialdasemalt kasutatav läbiva augu tagasivoolukeevitusprotsess, mida kasutatakse peamiselt segatud PCBA-de puhul, mis sisaldavad väikest arvu pistikprogramme. Protsess on täielikult ühilduv tavapärase tagasivoolukeevitusprotsessiga, spetsiaalseid protsessiseadmeid pole vaja. Ainus nõue on, et keevitatud pistikprogrammi komponendid peavad sobima läbiva augu tagasivoolukeevituseks. Protsess on näidatud järgmisel joonisel.
3) Tina lehe vormimine läbi augu tagasivoolukeevitusprotsessi
Vormitud tinapleki läbiva avaga keevitusprotsessi kasutatakse peamiselt mitme kontaktiga pistikute jaoks. Joote ei ole jootepasta, vaid vormitud tinaplekk. Tavaliselt lisab selle otse pistiku tootja. Kokkupandavat ainet saab ainult kuumutada.
Läbiva augu tagasivoolu projekteerimise nõuded
1. PCB disaininõuded
(1) Sobib trükkplaadile paksusega kuni 1,6 mm.
(2) Padja minimaalne laius on 0,25 mm ja sula jootepastat "tõmmatakse" üks kord, ilma et tinahelmest moodustuks.
(3) Komponendi ja plaadi vaheline vahe (kaugus) peaks olema suurem kui 0,3 mm
(4) Padjast väljaulatuva juhtme sobiv pikkus on 0,25–0,75 mm.
(5) Peente vahedega komponentide, näiteks 0603, ja padja vaheline minimaalne kaugus on 2 mm.
(6) Terasvõrgu maksimaalset ava võib laiendada 1,5 mm võrra.
(7) Ava suurus on plii läbimõõt pluss 0,1–0,2 mm. Nagu on näidatud järgmisel pildil.
"Terasvõrgust aknaavade nõuded"
Üldiselt tuleb 50% augu täitmiseks terasvõrgu akent laiendada ning konkreetne välise paisumise kogus tuleks määrata vastavalt trükkplaadi paksusele, terasvõrgu paksusele, augu ja juhtme vahelisele vahekaugusele ja muudele teguritele.
Üldiselt, kui paisumine ei ületa 2 mm, tõmmatakse jootepasta tagasi ja täidetakse auku. Tuleb märkida, et välist paisumist ei tohi komponendi pakend kokku suruda või see peab vältima komponendi pakkematerjali ja moodustama ühele küljele tinahelme, nagu on näidatud järgmisel joonisel.
"Sissejuhatus PCBA tavapärasesse montaažiprotsessi"
1) Ühepoolne paigaldus
Protsessi voog on näidatud alloleval joonisel
2) Ühepoolne sisestamine
Protsessi voog on näidatud allpool joonisel 5.
Seadme tihvtide vormimine lainejootmise teel on tootmisprotsessi üks ebaefektiivsemaid osi, mis vastavalt suurendab staatilise elektri kahjustuste ohtu ja pikendab tarneaega ning suurendab ka veavõimalusi.
3) Kahepoolne kinnitus
Protsessi voog on näidatud alloleval joonisel
4) Üks külg segatud
Protsessi voog on näidatud alloleval joonisel
Kui läbivate aukude komponente on vähe, saab kasutada tagasivoolukeevitust ja käsitsikeevitust.
5) Kahepoolne segamine
Protsessi voog on näidatud alloleval joonisel
Kui kahepoolseid SMD-seadmeid on rohkem ja THT-komponente vähe, saab pistikühendusega seadmeid reflow- või käsitsi keevitada. Protsessi vooskeem on näidatud allpool.
