Išsamus PCBA gamybos procesas (įskaitant visą DIP procesą), užsukite ir pamatykite!
"Banginio litavimo procesas"
Banginis litavimas paprastai yra kištukinių įrenginių suvirinimo procesas. Tai procesas, kurio metu išlydytas skystas lydmetalis, padedamas siurblio, ant skysto litavimo bako paviršiaus suformuoja tam tikros formos litavimo bangą, o įdėto komponento spausdintinė plokštė tam tikru kampu ir tam tikru panardinimo gyliu praeina per litavimo bangos viršūnę perdavimo grandinėje, kad būtų pasiektas litavimo jungties suvirinimas, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.
Bendras proceso srautas yra toks: įrenginio įdėjimas --PCB įkrovimas -- banginis litavimas --PCB iškrovimas --DIP kontaktų apipjaustymas -- valymas, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.
1.THC įterpimo technologija
1. Komponento kaiščių formavimas
DIP įtaisus reikia suformuoti prieš įdedant
(1) Rankomis apdirbtų komponentų formavimas: lenktą kaištį galima formuoti pincetu arba mažu atsuktuvu, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.
(2) Mašininis komponentų formavimo apdorojimas: komponentų formavimas atliekamas specialiu formavimo įrenginiu, kurio veikimo principas yra toks, kad vibraciniu padavimu tiekiamas tiektuvas tiekia medžiagas (pvz., įjungiamą tranzistorių) dalikliu, kad būtų galima nustatyti tranzistorių. Pirmas žingsnis – sulenkti kaiščius abiejose pusėse, kairėje ir dešinėje; antras žingsnis – sulenkti vidurinį kaištį atgal arba į priekį, kad susidarytų reikiama forma. Kaip parodyta paveikslėlyje.
2. Įdėkite komponentus
Per skylių įterpimo technologija yra padalinta į rankinį įterpimą ir automatinį mechaninės įrangos įterpimą
(1) Rankiniu būdu įdedant ir suvirinant pirmiausia reikia įdėti tuos komponentus, kuriuos reikia mechaniškai pritvirtinti, pvz., maitinimo įrenginio aušinimo stovą, laikiklį, spaustuką ir kt., o tada įdėti komponentus, kuriuos reikia suvirinti ir pritvirtinti. Įdedant, negalima tiesiogiai liesti komponentų kaiščių ir varinės folijos ant spausdinimo plokštės.
(2) Mechaninis automatinis įdiegimas (vadinamas DI) yra pažangiausia automatizuota gamybos technologija šiuolaikinių elektronikos gaminių montavimui. Montuojant automatinę mechaninę įrangą, pirmiausia reikia įdėti mažesnio aukščio komponentus, o tada – aukštesnius. Vertingi pagrindiniai komponentai turėtų būti įdėti į galutinį montavimą. Šilumos išsklaidymo stovo, laikiklio, spaustuko ir kt. montavimas turėtų būti atliekamas kuo arčiau suvirinimo proceso. PCB komponentų surinkimo seka parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje.
3. Banginis litavimas
(1) Banginio litavimo veikimo principas
Banginis litavimas – tai technologija, kurios metu išlydyto skysto lydmetalio paviršiuje, naudojant pumpavimo slėgį, suformuojama specifinė litavimo bangos forma, o kaiščio suvirinimo srityje susidaro litavimo taškas, kai įdėtas surinkimo komponentas fiksuotu kampu praeina per litavimo bangą. Pirmiausia komponentas iš anksto pašildomas suvirinimo aparato išankstinio pašildymo zonoje, kai perduodamas grandininiu konvejeriu (komponento išankstinis pašildymas ir pasiekiama temperatūra vis dar kontroliuojami iš anksto nustatytos temperatūros kreivės). Faktinio suvirinimo metu paprastai reikia kontroliuoti komponento paviršiaus išankstinio pašildymo temperatūrą, todėl daugelyje įrenginių yra pridėti atitinkami temperatūros aptikimo įtaisai (pvz., infraraudonųjų spindulių detektoriai). Po išankstinio pašildymo surinktas komponentas patenka į švino griovelį suvirinimui. Alavo bake yra išlydyto skysto lydmetalio, o plieninio bako apačioje esantis antgalis purškia fiksuotos formos išlydyto lydmetalio bangos keterą, kad, komponento suvirinimo paviršiui praeinant per bangą, jį įkaitintų litavimo banga, o litavimo banga taip pat sudrėkintų suvirinimo vietą ir išsiplėstų, kad užpildytų, galiausiai pasiekdama suvirinimo procesą. Jo veikimo principas parodytas paveikslėlyje žemiau.
Banginio litavimo metu suvirinimo vietai šildyti naudojamas konvekcinio šilumos perdavimo principas. Išlydyto litavimo banga veikia kaip šilumos šaltinis, viena vertus, tekėdamas plauti kaiščių suvirinimo vietą, kita vertus, atlieka ir šilumos laidumo vaidmenį, todėl kaiščių suvirinimo vieta yra įkaitinama. Siekiant užtikrinti, kad suvirinimo vieta įkaistų, litavimo banga paprastai turi tam tikrą plotį, kad komponento suvirinimo paviršiui einant per bangą, būtų pakankamai įkaitinta, sudrėkinta ir pan. Tradiciniame banginiame litavime paprastai naudojama viena banga, o banga yra santykinai plokščia. Naudojant švino litavimą, šiuo metu naudojama dviguba banga. Kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje.
Komponento kaištis suteikia galimybę lydmetaliui panirti į metalizuotą kiaurymę kietoje būsenoje. Kai kaištis paliečia litavimo bangą, skystas lydmetalis paviršiaus įtempimo dėka kyla kaiščiu ir kiaurymės sienele aukštyn. Metalizuotų kiaurymių kapiliarinis veikimas pagerina lydmetalio kopiją. Kai lydmetalis pasiekia spausdintinės plokštės kontaktinę plokštę, jis pasklinda veikiamas kontaktinės plokštelės paviršiaus įtempimo. Kylantis lydmetalis išleidžia fliuso dujas ir orą iš kiaurymės, taip užpildydamas ją ir atvėsęs suformuodamas litavimo jungtį.
(2) Pagrindiniai bangų suvirinimo aparato komponentai
Banginio suvirinimo aparatas daugiausia sudarytas iš konvejerio juostos, šildytuvo, skardinės talpos, siurblio ir fliuso putojimo (arba purškimo) įrenginio. Jis daugiausia suskirstytas į fliuso įpylimo zoną, išankstinio pašildymo zoną, suvirinimo zoną ir aušinimo zoną, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje.
3. Pagrindiniai banginio litavimo ir reflow suvirinimo skirtumai
Pagrindinis banginio litavimo ir reflytinio suvirinimo skirtumas yra tas, kad skiriasi šilumos šaltinis ir lydmetalio tiekimo būdas suvirinimo metu. Banginio litavimo metu lydmetalis iš anksto įkaitinamas ir išlydomas bake, o siurblio sukuriama litavimo banga atlieka dvigubą vaidmenį – šilumos šaltinio ir lydmetalio tiekimo. Išlydyto litavimo banga kaitina spausdintinės plokštės kiaurymes, kontaktus ir komponentų kontaktus, kartu tiekdama lydmetalį, reikalingą litavimo jungtims suformuoti. Reflytinio litavimo metu lydmetalis (litavimo pasta) iš anksto paskirstomas spausdintinės plokštės suvirinimo srityje, o šilumos šaltinio vaidmuo reflytinio litavimo metu yra išlydyti lydmetalį.
(1) 3 Įvadas į selektyvaus banginio litavimo procesą
Banginio litavimo įranga buvo išrasta daugiau nei 50 metų ir pasižymi dideliu gamybos efektyvumu bei dideliu našumu gaminant kiaurymes komponentus ir grandinių plokštes, todėl kadaise ji buvo svarbiausia suvirinimo įranga automatinėje masinėje elektroninių gaminių gamyboje. Tačiau jos taikymas turi tam tikrų apribojimų: (1) skiriasi suvirinimo parametrai.
Skirtingoms litavimo jungtims toje pačioje plokštėje gali reikėti labai skirtingų suvirinimo parametrų dėl jų skirtingų savybių (pvz., šilumos talpos, tarpo tarp kontaktų, alavo įsiskverbimo reikalavimų ir kt.). Tačiau banginio litavimo savybė yra užbaigti visų litavimo jungčių suvirinimą visoje plokštėje pagal tuos pačius nustatytus parametrus, todėl skirtingos litavimo jungtys turi „nusėsti“ viena prie kitos, todėl banginio litavimo metu sunkiau visiškai atitikti aukštos kokybės plokščių suvirinimo reikalavimus;
(2) Didelės eksploatavimo išlaidos.
Praktiškai taikant tradicinį banginį litavimą, visos plokštės purškimas fliusu ir alavo šlako susidarymas lemia dideles eksploatavimo išlaidas. Ypač bešvinio suvirinimo atveju, kadangi bešvinio lydmetalio kaina yra daugiau nei 3 kartus didesnė nei švino lydmetalio, alavo šlako sukeltas eksploatavimo išlaidų padidėjimas yra labai stebinantis. Be to, bešvinis lydmetalis ir toliau lydo varį ant pado, o lydmetalio sudėtis alavo cilindre laikui bėgant keičiasi, todėl reikia reguliariai pridėti gryno alavo ir brangaus sidabro, kad būtų išspręsta problema;
(3) Priežiūra ir techninės priežiūros sutrikimai.
Likęs gamybos srautas liks banginio litavimo perdavimo sistemoje, o susidariusį alavo šlaką reikia reguliariai šalinti, todėl vartotojui reikia atlikti sudėtingesnius įrangos priežiūros ir priežiūros darbus; Dėl šių priežasčių atsirado selektyvus banginis litavimas.
Vadinamasis PCBA selektyvusis banginis litavimas vis dar naudoja originalią alavo krosnį, tačiau skirtumas yra tas, kad plokštę reikia įdėti į alavo krosnies laikiklį, ką dažnai sakome apie krosnies tvirtinimo elementą, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.
Dalys, kurioms reikalingas banginis litavimas, yra apliejamos alavu, o kitos dalys apsaugomos transporto priemonės apdaila, kaip parodyta žemiau. Tai šiek tiek panašu į gelbėjimosi rato įrengimą baseine – gelbėjimosi rato uždengta vieta negaus vandens, o pakeista skardine virykle, transporto priemonės uždengta vieta natūraliai negaus alavo, ir nekils problemų dėl alavo perlydymo ar dalių kritimo.
"Kiaurinės skylės perliejimo suvirinimo procesas"
Kiaurinių skylių reflytinis suvirinimas yra reflytinio suvirinimo procesas komponentams įdėti, kuris daugiausia naudojamas gaminant paviršiaus surinkimo plokštes su keliais įdėklais. Technologijos pagrindas yra litavimo pastos užtepimo metodas.
1. Proceso įvadas
Pagal litavimo pastos naudojimo būdą, per skylę atliekamą perliejimo suvirinimą galima suskirstyti į tris rūšis: vamzdžių spausdinimo per skylę perliejimo suvirinimo procesą, litavimo pastos spausdinimo per skylę perliejimo suvirinimo procesą ir lietos skardos lakšto per skylę perliejimo suvirinimo procesą.
1) Vamzdinis spausdinimas per skylės perpylimo suvirinimo procesą
Vamzdinio spausdinimo per skyles reflytinio suvirinimo procesas yra ankstyviausias kiauryminių komponentų reflytinio suvirinimo proceso pritaikymas, daugiausia naudojamas spalvotų televizorių imtuvų gamyboje. Proceso pagrindas yra litavimo pastos vamzdinis presas, procesas parodytas paveikslėlyje žemiau.
2) Litavimo pastos spausdinimas per skylės perpylimo suvirinimo procesą
Litavimo pastos spausdinimas per skyles perlydomuoju suvirinimu šiuo metu yra plačiausiai naudojamas perlydomuoju suvirinimu procesas, daugiausia naudojamas mišrioms PCBA, kuriose yra nedaug įskiepių. Procesas yra visiškai suderinamas su įprastu perlydomuoju suvirinimo procesu, nereikia jokios specialios proceso įrangos, vienintelis reikalavimas yra tas, kad suvirinami įskiepių komponentai turi būti tinkami perlydomajam suvirinimui. Procesas parodytas kitame paveikslėlyje.
3) Liejimo skardos lakštas per skylės perpylimo suvirinimo procesą
Lieto skardos lakšto per skylę suvirinimo procesas daugiausia naudojamas daugiakontaktėms jungtims, litavimas nėra litavimo pasta, o liejamas skardos lakštas, paprastai tiesiogiai pridedamas jungties gamintojo, o surinkimas gali būti tik šildomas.
Per skylę perteklinio srauto projektavimo reikalavimai
1.PCB projektavimo reikalavimai
(1) Tinka PCB plokštėms, kurių storis yra mažesnis arba lygus 1,6 mm.
(2) Minimalus padėklo plotis yra 0,25 mm, o išlydyta litavimo pasta „ištraukiama“ vieną kartą, ir alavo karoliukas nesusidaro.
(3) Komponento išorinis tarpas (atstumas) turėtų būti didesnis nei 0,3 mm
(4) Tinkamas iš pagalvėlės kyšančio švino ilgis yra 0,25–0,75 mm.
(5) Minimalus atstumas tarp smulkių tarpų komponentų, tokių kaip 0603, ir pado yra 2 mm.
(6) Plieninio tinklelio angą galima išplėsti ne daugiau kaip 1,5 mm.
(7) Anga yra švino skersmuo plius 0,1–0,2 mm. Kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje.
"Plieninio tinklelio langų angų reikalavimai"
Apskritai, norint pasiekti 50 % skylės užpildymą, plieninio tinklelio langą reikia išplėsti, o konkretus išorinio išsiplėtimo kiekis turėtų būti nustatomas pagal PCB storį, plieninio tinklelio storį, tarpą tarp skylės ir švino bei kitus veiksnius.
Apskritai, jei išsiplėtimas neviršija 2 mm, litavimo pasta bus atitraukta ir užpildyta skyle. Reikėtų atkreipti dėmesį, kad išorinio išsiplėtimo negali suspausti komponento pakuotė arba jis turi vengti komponento pakuotės korpuso ir vienoje pusėje sudaryti alavo karoliuką, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje.
"Įvadas į įprastą PCBA surinkimo procesą"
1) Vienpusis montavimas
Proceso eiga parodyta paveikslėlyje žemiau
2) Vienpusis įdėjimas
Proceso eiga parodyta 5 paveiksle žemiau.
Įrenginio kontaktų formavimas banginiu litavimu yra viena iš mažiausiai efektyvių gamybos proceso dalių, todėl atitinkamai padidėja elektrostatinės žalos rizika ir pailgėja pristatymo laikas, taip pat padidėja klaidų tikimybė.
3) Dvipusis tvirtinimas
Proceso eiga parodyta paveikslėlyje žemiau
4) Viena pusė sumaišyta
Proceso eiga parodyta paveikslėlyje žemiau
Jei yra nedaug kiauryminių komponentų, galima naudoti pakartotinio suvirinimo ir rankinio suvirinimo metodą.
5) Dvipusis maišymas
Proceso eiga parodyta paveikslėlyje žemiau
Jei yra daugiau dvipusių SMD įtaisų ir mažai THT komponentų, įjungiamieji įtaisai gali būti suvirinami reflyingu arba rankiniu būdu. Proceso schema parodyta žemiau.
