Detalizēts PCBA ražošanas process (ieskaitot visu DIP procesu), nāciet un apskatiet!
"Viļņu lodēšanas process"
Viļņu lodēšana parasti ir metināšanas process spraudkontaktu ierīcēm. Tas ir process, kurā izkausētais šķidrais lodmetāls ar sūkņa palīdzību veido noteiktas formas lodēšanas vilni uz lodēšanas tvertnes šķidruma virsmas, un ievietotā komponenta PCB iziet cauri lodēšanas viļņa virsotnei noteiktā leņķī un noteiktā iegremdēšanas dziļumā pārraides ķēdē, lai panāktu lodēšanas savienojuma metināšanu, kā parādīts attēlā zemāk.
Vispārīgā procesa plūsma ir šāda: ierīces ievietošana --PCB ielāde -- viļņu lodēšana --PCB izkraušana --DIP tapu apgriešana -- tīrīšana, kā parādīts attēlā zemāk.
1.THC ievietošanas tehnoloģija
1. Komponentu tapu formēšana
DIP ierīcēm pirms ievietošanas ir jāpielāgo forma.
(1) Ar rokām apstrādātu detaļu veidošana: saliekto tapu var veidot ar pinceti vai nelielu skrūvgriezi, kā parādīts attēlā zemāk.
(2) Mašīnveidota detaļu apstrāde: detaļu mašīnveidošanu veic ar speciālu formēšanas iekārtu, kuras darbības princips ir tāds, ka padevējs izmanto vibrācijas padevi, lai padotu materiālus (piemēram, iespraužamu tranzistoru) ar dalītāju, lai atrastu tranzistoru, pirmais solis ir saliekt tapas abās pusēs kreisajā un labajā pusē; otrais solis ir saliekt vidējo tapu atpakaļ vai uz priekšu, lai veidotu. Kā parādīts nākamajā attēlā.
2. Ievietojiet komponentus
Caurumu ievietošanas tehnoloģija ir sadalīta manuālā ievietošanā un automātiskajā mehānisko iekārtu ievietošanā
(1) Manuāli ievietojot un metinot, vispirms jāievieto tās sastāvdaļas, kuras nepieciešams mehāniski nostiprināt, piemēram, barošanas ierīces dzesēšanas statīvs, kronšteins, klips utt., un pēc tam jāievieto sastāvdaļas, kuras nepieciešams metināt un nostiprināt. Ievietojot, nedrīkst tieši pieskarties detaļu tapām un vara folijai uz drukas plāksnes.
(2) Mehāniskā automātiskā spraudņa (turpmāk tekstā — AI) uzstādīšana ir vismodernākā automatizētā ražošanas tehnoloģija mūsdienu elektronisko izstrādājumu uzstādīšanā. Automātiskās mehāniskās iekārtas uzstādīšanas laikā vispirms jāievieto zemākā augstuma komponenti un pēc tam augstāka augstuma komponenti. Vērtīgas galvenās sastāvdaļas jāievieto galīgajā instalācijā. Siltuma izkliedes statīva, kronšteina, skavas utt. uzstādīšanai jānotiek tuvu metināšanas procesam. PCB komponentu montāžas secība ir parādīta nākamajā attēlā.
3. Viļņu lodēšana
(1) Viļņu lodēšanas darbības princips
Viļņu lodēšana ir tehnoloģija, kas ar sūknēšanas spiediena palīdzību veido noteiktas formas lodēšanas vilni uz izkausēta šķidrā lodmetāla virsmas un veido lodēšanas punktu tapas metināšanas zonā, kad kopā ar komponentu ievietotais montāžas komponents iziet cauri lodēšanas vilnim fiksētā leņķī. Komponents vispirms tiek iepriekš uzsildīts metināšanas iekārtas uzsildīšanas zonā ķēdes konveijera pārraides procesa laikā (komponenta uzsildīšana un sasniedzamā temperatūra joprojām tiek kontrolēta ar iepriekš noteiktu temperatūras līkni). Faktiskajā metināšanā parasti ir jākontrolē komponenta virsmas uzsildīšanas temperatūra, tāpēc daudzām ierīcēm ir pievienotas atbilstošas temperatūras noteikšanas ierīces (piemēram, infrasarkanie detektori). Pēc uzsildīšanas montāža nonāk svina rievā metināšanai. Skārda tvertnē ir izkausēts šķidrais lodmetāls, un sprausla tērauda tvertnes apakšā izsmidzina fiksētas formas izkausētā lodmetāla viļņa cekulu, lai, komponenta metināšanas virsmai izejot cauri vilnim, to uzsildītu lodēšanas vilnis, un lodēšanas vilnis arī samitrinātu metināšanas zonu un izplestos, lai piepildītu, visbeidzot panākot metināšanas procesu. Tās darbības princips ir parādīts attēlā zemāk.
Viļņu lodēšana izmanto konvekcijas siltuma pārneses principu, lai uzsildītu metināšanas zonu. Izkausētais lodēšanas vilnis darbojas kā siltuma avots, no vienas puses, plūstot, lai mazgātu tapu metināšanas zonu, no otras puses, arī pildot siltuma vadīšanas lomu, un tapu metināšanas zona tiek uzkarsēta šīs darbības rezultātā. Lai nodrošinātu metināšanas zonas uzsilšanu, lodēšanas vilnim parasti ir noteikts platums, lai, komponenta metināšanas virsmai izejot cauri vilnim, tā pietiekami sakarstu, mitrinātos utt. Tradicionālajā viļņu lodēšanā parasti tiek izmantots viens vilnis, un vilnis ir relatīvi plakans. Izmantojot svina lodēšanu, to pašlaik pieņem dubultā viļņa veidā. Kā parādīts nākamajā attēlā.
Komponentes tapa nodrošina lodāmura iekļūšanu metalizētajā caurumā cietā stāvoklī. Kad tapa pieskaras lodēšanas vilnim, šķidrais lodāmurs virsmas spraiguma ietekmē kāpj augšup pa tapas un cauruma sienu. Metalizēto caurumu kapilārā darbība uzlabo lodāmura kāpšanu augšup. Pēc tam, kad lodāmurs sasniedz PCB paliktni, tas izklīst paliktņa virsmas spraiguma ietekmē. Pieceļoties, lodāmurs no cauruma izvada fluksa gāzi un gaisu, tādējādi piepildot caurumu un pēc atdzišanas veidojot lodējuma savienojumu.
(2) Viļņu metināšanas iekārtas galvenās sastāvdaļas
Viļņu metināšanas iekārta galvenokārt sastāv no konveijera lentes, sildītāja, skārda tvertnes, sūkņa un plūsmas putošanas (vai izsmidzināšanas) ierīces. Tā galvenokārt ir sadalīta plūsmas pievienošanas zonā, priekšsildīšanas zonā, metināšanas zonā un dzesēšanas zonā, kā parādīts nākamajā attēlā.
3. Galvenās atšķirības starp viļņu lodēšanu un atkārtotas lodēšanas metināšanu
Galvenā atšķirība starp viļņu lodēšanu un atkārtotas lodēšanas metodi ir atšķirīga siltuma avota un lodēšanas padeves metode metināšanas procesā. Viļņu lodēšanā lodmetāls tiek iepriekš uzkarsēts un izkausēts tvertnē, un sūkņa radītais lodēšanas vilnis pilda divējādu lomu – siltuma avotu un lodēšanas padevi. Izkausētais lodēšanas vilnis uzsilda PCB caurumus, kontaktus un komponentu tapas, vienlaikus nodrošinot arī lodmetālu, kas nepieciešams lodēšanas savienojumu veidošanai. Pārlodēšanas lodēšanā lodmetāls (lodēšanas pasta) tiek iepriekš piešķirts PCB metināšanas zonai, un siltuma avota loma atkārtotas lodēšanas laikā ir lodmetāla atkārtota izkausēšana.
(1) 3 Ievads selektīvā viļņu lodēšanas procesā
Viļņu lodēšanas iekārtas ir izgudrotas vairāk nekā 50 gadus, un tām ir priekšrocības, piemēram, augsta ražošanas efektivitāte un liela jauda caurumu komponentu un shēmu plates ražošanā, tāpēc tās savulaik bija vissvarīgākā metināšanas iekārta elektronisko izstrādājumu automātiskajā masveida ražošanā. Tomēr to pielietojumam ir daži ierobežojumi: (1) metināšanas parametri atšķiras.
Dažādiem lodēšanas savienojumiem uz vienas shēmas plates to atšķirīgo īpašību (piemēram, siltumietilpības, kontaktu atstatuma, alvas iespiešanās prasību utt.) dēļ var būt nepieciešami ļoti atšķirīgi metināšanas parametri. Tomēr viļņu lodēšanas raksturlielums ir visu lodēšanas savienojumu metināšana uz visas shēmas plates saskaņā ar vienādiem iestatītajiem parametriem, tāpēc dažādiem lodēšanas savienojumiem ir "jānokārtojas" vienam ar otru, kas apgrūtina viļņu lodēšanu, lai pilnībā izpildītu augstas kvalitātes shēmu plates metināšanas prasības;
(2) Augstas ekspluatācijas izmaksas.
Tradicionālās viļņu lodēšanas praktiskajā pielietojumā visas plāksnes izsmidzināšana ar alvas izdedžiem rada augstas ekspluatācijas izmaksas. Īpaši bezsvina metināšanas gadījumā, tā kā bezsvina lodmetāla cena ir vairāk nekā 3 reizes augstāka nekā svina lodmetāla cena, alvas izdedžu radītais ekspluatācijas izmaksu pieaugums ir ļoti pārsteidzošs. Turklāt bezsvina lodmetāls turpina kausēt varu uz kontaktligzdas, un lodmetāla sastāvs alvas cilindrā laika gaitā mainīsies, tāpēc regulāri jāpievieno tīra alva un dārgs sudrabs, lai atrisinātu šo problēmu;
(3) Apkope un apkopes problēmas.
Ražošanas atlikumu plūsma paliks viļņu lodēšanas pārvades sistēmā, un radītie alvas izdedži ir regulāri jānoņem, kas lietotājam rada sarežģītākus iekārtu apkopes un uzturēšanas darbus; Šādu iemeslu dēļ radās selektīvā viļņu lodēšana.
Tā sauktajā PCBA selektīvās viļņu lodēšanas tehnikā joprojām tiek izmantota oriģinālā alvas krāsns, taču atšķirība ir tāda, ka plate jāievieto alvas krāsns nesējā, ko mēs bieži sakām par krāsns stiprinājumu, kā parādīts attēlā zemāk.
Detaļas, kurām nepieciešama viļņu lodēšana, pēc tam tiek pakļautas alvas iedarbībai, un pārējās detaļas tiek aizsargātas ar transportlīdzekļa apšuvumu, kā parādīts zemāk. Tas ir nedaudz līdzīgi kā glābšanas riņķa uzlikšana peldbaseinā – vieta, ko nosedz glābšanas riņķis, nesaņems ūdeni, un, to aizstājot ar skārda plīti, vieta, ko nosedz transportlīdzeklis, dabiski nesaņems alvu, un nebūs problēmu ar alvas atkārtotu kušanu vai detaļu krišanu.
"Caurumu atkārtotas metināšanas process"
Caurumu reflow metināšana ir reflow metināšanas process komponentu ievietošanai, ko galvenokārt izmanto virsmas montāžas plākšņu ražošanā, kurās ir daži spraudņi. Tehnoloģijas pamatā ir lodēšanas pastas uzklāšanas metode.
1. Procesa ieviešana
Saskaņā ar lodēšanas pastas pielietošanas metodi, caur caurumu atkārtotas metināšanas procesu var iedalīt trīs veidos: cauruļu drukāšanas caur caurumu atkārtotas metināšanas process, lodēšanas pastas drukāšanas caur caurumu atkārtotas metināšanas process un formētas skārda loksnes caur caurumu atkārtotas metināšanas process.
1) Cauruļveida druka caur caurumu atkārtotas metināšanas procesu
Cauruļveida drukas caur caurumu reflow metināšanas process ir agrākais caur caurumu komponentu reflow metināšanas procesa pielietojums, ko galvenokārt izmanto krāsu televizoru uztvērēju ražošanā. Procesa pamatā ir lodēšanas pastas cauruļveida presēšana, process ir parādīts attēlā zemāk.
2) Lodēšanas pastas drukāšana caur caurumu atkārtotas metināšanas procesu
Lodēšanas pastas drukāšanas caur caurumu atkārtotas metināšanas process pašlaik ir visplašāk izmantotais caur caurumu atkārtotas metināšanas process, ko galvenokārt izmanto jauktiem PCBA, kas satur nelielu skaitu spraudņu, process ir pilnībā saderīgs ar parasto atkārtotas metināšanas procesu, nav nepieciešams īpašs procesa aprīkojums, vienīgā prasība ir tāda, lai metinātajiem spraudņu komponentiem būtu jābūt piemērotiem caur caurumu atkārtotas metināšanas procesam, process ir parādīts nākamajā attēlā.
3) Skārda loksnes formēšana caur caurumu atkārtotas metināšanas procesu
Formētas skārda loksnes caur caurumu reflow metināšanas process galvenokārt tiek izmantots daudzkontaktu savienotājiem, lodēšana nav lodēšanas pasta, bet gan formēta skārda loksne, ko parasti tieši pievieno savienotāja ražotājs, un montāžu var tikai sildīt.
Caur caurumu atkārtotas plūsmas projektēšanas prasības
1.PCB dizaina prasības
(1) Piemērots PCB platēm, kuru biezums ir mazāks vai vienāds ar 1,6 mm.
(2) Spilventiņa minimālais platums ir 0,25 mm, un izkausētā lodēšanas pasta tiek "izvilkta" vienreiz, un alvas lodīte nav izveidojusies.
(3) Komponenta ārpusplatformas atstarpei (attālumam) jābūt lielākai par 0,3 mm
(4) No spilventiņa izvirzītajam vada garumam jābūt 0,25–0,75 mm.
(5) Minimālais attālums starp smalki izvietotiem komponentiem, piemēram, 0603, un paliktni ir 2 mm.
(6) Tērauda sieta maksimālo atvērumu var paplašināt par 1,5 mm.
(7) Atvere ir svina diametrs plus 0,1–0,2 mm. Kā parādīts nākamajā attēlā.
"Tērauda sietu logu atvēršanas prasības"
Kopumā, lai panāktu 50% caurumu aizpildīšanu, tērauda sieta logs ir jāpaplašina, un konkrētais ārējās izplešanās daudzums jānosaka atkarībā no PCB biezuma, tērauda sieta biezuma, atstarpes starp caurumu un svinu un citiem faktoriem.
Kopumā, ja vien izplešanās nepārsniedz 2 mm, lodēšanas pasta tiks ievilkta atpakaļ un piepildīta ar caurumu. Jāatzīmē, ka ārējo izplešanos nedrīkst saspiest komponenta iepakojums vai arī tai jāizvairās no komponenta iepakojuma korpusa un vienā pusē jāveido alvas lodīte, kā parādīts nākamajā attēlā.
"Ievads parastajā PCBA montāžas procesā"
1) Vienpusēja montāža
Procesa plūsma ir parādīta attēlā zemāk
2) Vienpusēja ievietošana
Procesa plūsma ir parādīta 5. attēlā zemāk.
Ierīces kontaktu formēšana viļņu lodēšanas tehnikā ir viena no neefektīvākajām ražošanas procesa daļām, kas attiecīgi rada elektrostatisko bojājumu risku un pagarina piegādes laiku, kā arī palielina kļūdu iespējamību.
3) Divpusēja montāža
Procesa plūsma ir parādīta attēlā zemāk
4) Viena puse sajaukta
Procesa plūsma ir parādīta attēlā zemāk
Ja ir maz caurumu detaļu, var izmantot atkārtotas metināšanas un manuālās metināšanas metodi.
5) Divpusēja sajaukšana
Procesa plūsma ir parādīta attēlā zemāk
Ja ir vairāk divpusēju SMD ierīču un maz THT komponentu, iespraužamās ierīces var izmantot atkārtotas plūsmas vai manuālas metināšanas metodi. Procesa plūsmas shēma ir parādīta zemāk.
