Ítarlegt framleiðsluferli PCBA

Ítarlegt framleiðsluferli PCBA (þar á meðal allt DIP-ferlið), komdu og sjáðu!

"Bylgjalóðunarferli"

Bylgjulóðun er almennt suðuferli fyrir innstungutæki. Þetta er ferli þar sem bráðið fljótandi lóð, með hjálp dælu, myndar ákveðna lögun lóðbylgju á vökvayfirborði lóðtanksins, og prentplata íhlutsins sem settur er inn fer í gegnum lóðbylgjutoppinn í ákveðnu horni og á ákveðnu dýpi á drifkeðjunni til að ná fram lóðtengingu, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan.

Almennt ferlið er sem hér segir: innsetning tækis -- hleðsla prentplötu -- bylgjulóðun -- losun prentplötu -- klipping á DIP-pinnum -- hreinsun, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan.

1. THC innsetningartækni

1. Myndun íhlutapinna

DIP tæki þarf að móta áður en þau eru sett í

(1) Handunnin mótun íhluta: Hægt er að móta beygða pinnann með pinsetti eða litlum skrúfjárni, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan.

(2) Vélvinnsla á mótun íhluta: Vélvinnsla íhluta er framkvæmd með sérstakri mótunarvél. Virkni hennar er sú að fóðrari notar titringsfóðrun til að fæða efni (eins og innstungutransistor) með skiptingu til að staðsetja transistorinn. Fyrsta skrefið er að beygja pinnana á báðum hliðum vinstra og hægra megin; Annað skrefið er að beygja miðjupinnann aftur eða fram til að móta. Eins og sést á eftirfarandi mynd.

2. Setjið íhluti inn

Tækni til að setja í gegnum gat er skipt í handvirka innsetningu og sjálfvirka innsetningu vélræns búnaðar

(1) Við handvirka ísetningu og suðu ætti fyrst að setja inn þá íhluti sem þarf að festa vélrænt, svo sem kæligrind, festingar, klemmur o.s.frv. á aflgjafanum, og síðan setja inn þá íhluti sem þarf að suða og festa. Ekki snerta íhlutapinnana og koparþynnuna á prentplötunni beint við ísetningu.

(2) Vélræn sjálfvirk innstunga (e. automatic insertion) er háþróaðasta sjálfvirka framleiðslutæknin í uppsetningu nútíma rafeindabúnaðar. Við uppsetningu á sjálfvirkum vélrænum búnaði ætti fyrst að setja inn þá íhluti sem eru með lægri hæð og síðan setja upp þá íhluti sem eru með meiri hæð. Verðmætir lykilþættir ættu að vera settir í lokauppsetninguna. Uppsetning á varmadreifingargrindum, festingum, klemmum o.s.frv. ætti að vera nálægt suðuferlinu. Samsetningarröð prentplötuíhluta er sýnd á eftirfarandi mynd.

3. Bylgjulóðun

(1) Virknisregla bylgjulóðunar

Bylgjulóðun er tækni sem myndar ákveðna lögun lóðbylgju á yfirborði bráðins fljótandi lóðs með dæluþrýstingi og myndar lóðblett á pinnasuðusvæðinu þegar samsetningarhlutinn sem settur er inn í íhlutinn fer í gegnum lóðbylgjuna í föstum horni. Íhluturinn er fyrst forhitaður í forhitunarsvæði suðuvélarinnar meðan á flutningi með keðjuflutningsferlinu stendur (forhitun íhlutarins og hitastigið sem á að ná er enn stjórnað af fyrirfram ákveðinni hitastigskúrfu). Í raunverulegri suðu er venjulega nauðsynlegt að stjórna forhitunarhitastigi íhlutayfirborðsins, þannig að mörg tæki hafa bætt við samsvarandi hitaskynjunartækjum (eins og innrauða skynjara). Eftir forhitun fer samsetningin í blýgrópinn til suðu. Tintankurinn inniheldur bráðið fljótandi lóð og stúturinn neðst á stáltankinum úðar föstum bylgjutopp af bráðnu lóðinu, þannig að þegar suðuyfirborð íhlutsins fer í gegnum bylgjuna hitnar það af lóðbylgjunni og lóðbylgjan vætir einnig suðusvæðið og þenst út til að fylla það, sem að lokum nær suðuferlinu. Virkni þess er sýnd á myndinni hér að neðan.

Bylgjulóðun notar varmaflutningsregluna til að hita suðusvæðið. Bráðna lóðbylgjan virkar sem hitagjafi, annars vegar rennur hún til að þvo pinnasuðusvæðið, hins vegar gegnir hún einnig hlutverki í varmaleiðni og pinnasuðusvæðið er hitað við þessa aðgerð. Til að tryggja að suðusvæðið hitni upp hefur lóðbylgjan venjulega ákveðna breidd, þannig að þegar suðuyfirborð íhlutsins fer í gegnum bylgjuna verður næg upphitun, væta og svo framvegis. Í hefðbundinni bylgjulóðun er almennt notuð ein bylgja og bylgjan er tiltölulega flöt. Með notkun blýlóðunar er hún nú notuð í formi tvíbylgju. Eins og sést á eftirfarandi mynd.

Pinninn á íhlutanum gerir lóðinu kleift að sökkva sér niður í málmhúðaða gatið í föstu formi. Þegar pinninn snertir lóðbylgjuna klifrar fljótandi lóðið upp pinnann og gatvegginn vegna yfirborðsspennu. Háræðavirkni málmhúðaðra gata bætir lóðklifrið. Eftir að lóðið nær PCB-púðanum dreifist það út undir áhrifum yfirborðsspennu púðans. Lóðið sem rís upp tæmir flæðigas og loft úr gatinu og fyllir þannig gatið og myndar lóðtengingu eftir kælingu.

(2) Helstu íhlutir bylgjusuðuvélarinnar

Bylgjusuðuvél samanstendur aðallega af færibandi, hitara, blikktanki, dælu og flæðisfreyðubúnaði (eða úðabúnaði). Hún skiptist aðallega í flæðisbætisvæði, forhitunarsvæði, suðusvæði og kælisvæði, eins og sýnt er á eftirfarandi mynd.

3. Helstu munur á bylgjulóðun og endursuðu

Helsti munurinn á bylgjulóðun og endursuðu er sá að hitunargjafinn og lóðgjafaaðferðin við suðuna eru mismunandi. Í bylgjulóðun er lóðið forhitað og brætt í tankinum, og lóðbylgjan sem dælan framleiðir gegnir tvöföldu hlutverki sem hitagjafi og lóðgjafa. Brædda lóðbylgjan hitar í gegnumgötin, púðana og íhlutapinnana á prentplötunni, en veitir einnig lóðið sem þarf til að mynda lóðtengingar. Í endursuðu er lóðið (lóðmassi) fyrirfram úthlutað á suðusvæðið á prentplötunni, og hlutverk hitagjafans við endursuðu er að bræða lóðið aftur.

(1) 3 Inngangur að valkvæðri bylgjulóðun

Bylgjulóðunarbúnaður hefur verið fundinn upp fyrir meira en 50 árum og hefur þá kosti að vera mikill framleiðsluhagkvæmni og stór afköst í framleiðslu á íhlutum og rafrásarplötum með gegnumgötum. Þannig að hann var eitt sinn mikilvægasti suðubúnaðurinn í sjálfvirkri fjöldaframleiðslu rafeindavara. Hins vegar eru nokkrar takmarkanir á notkun hans: (1) suðubreyturnar eru mismunandi.

Mismunandi lóðtengingar á sama rafrásarborði geta krafist mjög mismunandi suðuparametera vegna mismunandi eiginleika þeirra (eins og varmarýmd, pinnabil, krafna um tingegndræpi o.s.frv.). Hins vegar er einkenni bylgjulóðunar að ljúka suðu allra lóðtenginga á öllu rafrásarborðinu við sömu stilltu færibreytur, þannig að mismunandi lóðtengingar þurfa að „setjast“ hver við aðra, sem gerir bylgjulóðun erfiðari til að uppfylla að fullu suðukröfur hágæða rafrásarplatna;

(2) Háir rekstrarkostnaður.

Í reynd við hefðbundna bylgjulóðun hefur úðun á flúxi á alla plötuna og myndun tinslags í för með sér mikinn rekstrarkostnað. Sérstaklega við blýlausa suðu, þar sem verð á blýlausu lóði er meira en þrefalt hærra en blýlóði, er aukning rekstrarkostnaðar vegna tinslags mjög óvænt. Að auki heldur blýlausa lóðið áfram að bræða koparinn á púðanum og samsetning lóðsins í tinhólknum breytist með tímanum, sem krefst reglulegrar viðbótar af hreinu tin og dýru silfri til að leysa það upp;

(3) Viðhald og viðhaldsvandamál.

Leifar af framleiðsluflæði verða eftir í flutningskerfi bylgjulóðunar og þarf að fjarlægja tinslagið sem myndast reglulega, sem gerir viðhald og viðhald búnaðar flóknara fyrir notandann; Af þessum ástæðum varð til sértæk bylgjulóðun.

Svokölluð PCBA sértæk bylgjulóðun notar enn upprunalega tinofninn, en munurinn er sá að borðið þarf að vera sett í tinofnsburðartækið, sem er það sem við segjum oft um ofnfestinguna, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan.

Þeir hlutar sem þarfnast bylgjulóðunar eru síðan berskjaldaðir fyrir tini og hinir hlutar eru verndaðir með klæðningu ökutækis, eins og sýnt er hér að neðan. Þetta er svolítið eins og að setja björgunarbauju í sundlaug, staðurinn sem björgunarbaujan hylur fær ekki vatn og ef björgunarbaujan er skipt út fyrir blikkofn fær staðurinn sem ökutækið hylur náttúrulega ekki tini og það verður ekkert vandamál með að tini bráðni aftur eða að hlutar detti niður.

"Suðuferli í gegnum holu með endurflæði"

Endursuðu í gegnum göt er endursuðuferli fyrir íhluti sem er aðallega notað við framleiðslu á yfirborðssamsetningarplötum sem innihalda nokkrar innstungur. Kjarninn í tækninni er ásetningaraðferð lóðpasta.

1. Kynning á ferlinu

Samkvæmt aðferð við notkun lóðpasta má skipta endurflæðissuðu í gegnum göt í þrjár gerðir: endurflæðissuðu með pípuprentun, endurflæðissuðu með lóðpasta og endurflæðissuðu með mótuðu blikkplötum.

1) Suðuferli með endurflæðissuðu í gegnum göt í rörlaga prentun

Endursuðuferli fyrir rörlaga prentun í gegnum göt er elsta notkun endursuðuferlis fyrir íhluti í gegnum göt og er aðallega notað við framleiðslu á litasjónvarpsmóttakara. Kjarninn í ferlinu er lóðpasta rörlaga pressa, ferlið er sýnt á myndinni hér að neðan.

2) Lóðpasta prentun í gegnum gat endurflæðis suðuferli

Lóðpastaprentun með endurflæðissuðu í gegnum göt er nú mest notaða endurflæðissuðuferlið í gegnum göt, aðallega notað fyrir blönduð PCBA sem inniheldur fáeinar innstungur. Ferlið er fullkomlega samhæft hefðbundnu endurflæðissuðuferli, engin sérstök vinnslubúnaður er nauðsynlegur, eina skilyrðið er að suðuð innstunguhlutir séu hentugir fyrir endurflæðissuðu í gegnum göt, ferlið er sýnt á eftirfarandi mynd.

3) Mótun tinplötu í gegnum gat endurflæðis suðuferli

Mótað tinplata með endurflæðissuðu er aðallega notað fyrir fjölpinna tengi. Lóðmálmur er ekki lóðmassi heldur mótaður tinplata. Tengiframleiðandinn bætir því almennt við beint og samsetningin er aðeins hituð.

Kröfur um hönnun endurflæðis í gegnum gat

1. Kröfur um hönnun PCB

(1) Hentar fyrir prentplötur með þykkt minni en eða jafnt og 1,6 mm.

(2) Lágmarksbreidd púðans er 0,25 mm og bráðna lóðmassi er „dreginn“ einu sinni og tinperlan myndast ekki.

(3) Bilið milli íhluta og rafrásar ætti að vera meira en 0,3 mm

(4) Viðeigandi lengd á útsnúningsvírnum úr púðanum er 0,25~0,75 mm.

(5) Lágmarksfjarlægðin milli fínstilltra íhluta eins og 0603 og púðans er 2 mm.

(6) Hámarksopnun stálnetsins má stækka um 1,5 mm.

(7) Opið er þvermál leiðslunnar plús 0,1~0,2 mm. Eins og sést á eftirfarandi mynd.

"Kröfur um opnun glugga úr stálneti"

Almennt séð, til að ná 50% gatfyllingu, verður að stækka stálnetgluggann, og ákvarða skal nákvæma ytri þenslu í samræmi við þykkt prentplötunnar, þykkt stálnetsins, bilið milli gatsins og blýsins og aðra þætti.

Almennt séð, svo lengi sem útvíkkunin er ekki meiri en 2 mm, mun lóðmassi dragast til baka og fyllast inn í gatið. Athuga skal að ytri útvíkkunin getur ekki þjappast saman af íhlutapakkningunni, eða hún verður að forðast íhlutapakkninguna og mynda tinperlu á annarri hliðinni, eins og sýnt er á eftirfarandi mynd.

"Kynning á hefðbundnu samsetningarferli PCBA"

1) Festing á einni hlið

Ferlið er sýnt á myndinni hér að neðan

2) Innsetning á einni hlið

Ferlið er sýnt á mynd 5 hér að neðan.

Mótun pinna tækjanna í bylgjulóðun er einn af minnst skilvirkum þáttum framleiðsluferlisins, sem samsvarar hættu á rafstöðuvökvaskemmdum og lengir afhendingartíma, og eykur einnig líkur á villum.