El flujo del proceso de soldadura por ola.
La soldadura por ola se refiere a rociar soldadura fundida (aleación de plomo y estaño) a través de una bomba eléctrica o una bomba electromagnética en el pico de onda de soldadura requerido por el diseño. También se puede formar inyectando nitrógeno en la soldadura. piscina, de modo que la placa impresa con componentes preinstalados pase a través de la onda de soldadura para realizar la conexión mecánica y eléctrica entre los terminales o pines de soldadura de los componentes y las almohadillas de la placa impresa. Los sistemas de soldadura por ola se pueden dividir en varios tipos según la diferente geometría de onda utilizada por la máquina.
Proceso de soldadura por ola: inserte el componente en el orificio del componente correspondiente → precapa de fundente → prehorneado (temperatura 90-1000 C, longitud 1-1,2 m) → soldadura por ola (220-2400 C) → corte off Exceso de inserciones → Comprobar.
La tecnología de soldadura por reflujo consiste en volver a fundir la soldadura en crema predistribuida en las almohadillas del tablero impreso para lograr una conexión mecánica entre los terminales de soldadura o pines de los componentes montados en la superficie y las almohadillas del tablero impreso.
La soldadura por ola es un nuevo tipo de tecnología de soldadura que ha surgido con la creciente concienciación sobre la protección del medio ambiente. Antiguamente se utilizaba una aleación de estaño y plomo, pero el plomo es un metal pesado y muy perjudicial para el cuerpo humano. Ahora existe un proceso sin plomo. Utiliza *aleación Sn-Ag-Cu* y fundente especial, y requiere una temperatura de soldadura más alta y una temperatura de precalentamiento más alta. Después de que la placa PCB pasa por el área de soldadura, es necesario configurar una estación de trabajo en el área de enfriamiento. Por un lado, esto es para evitar el choque térmico, que afectará a la detección si hay TIC.
Las placas de circuitos de tecnología híbrida o TH todavía se utilizan en la mayoría de los productos que no requieren miniaturización, como televisores, equipos audiovisuales domésticos y los próximos descodificadores digitales. Todavía se utilizan componentes perforados, por lo que se requiere soldadura por ola. Desde una perspectiva de proceso, las máquinas de soldadura por ola solo pueden proporcionar un pequeño ajuste de los parámetros operativos del equipo más básico.
Primero, el proceso de producción
Después de que la placa de circuito ingresa a la máquina de soldadura por ola a través de la cinta transportadora, pasará a través de algún tipo de dispositivo de recubrimiento de fundente, donde el fundente forma crestas de onda. y espumas O rocíe sobre la placa de circuito. Debido a que la mayoría de los fundentes deben alcanzar y mantener temperaturas de activación durante el proceso de soldadura para garantizar una penetración completa de la unión de soldadura, la placa de circuito debe pasar por una zona de precalentamiento antes de ingresar al canal. El precalentamiento después de la aplicación del fundente puede aumentar gradualmente la temperatura de la PCB y activar el fundente. Este proceso también puede reducir el choque térmico cuando el conjunto alcanza su punto máximo. También se puede utilizar para evaporar la humedad que pueda absorberse o para diluir el disolvente portador del fundente. Si estas cosas no se eliminan, hervirán por encima del pico, lo que provocará que la soldadura salpique o que el vapor residual en la soldadura forme juntas de soldadura huecas o ampollas. La longitud de la sección de precalentamiento de la máquina de soldadura por ola está determinada por la potencia y la velocidad de la cinta transportadora. Cuanto mayor sea la producción, más tiempo se necesitará la sección de precalentamiento para llevar el cartón a la temperatura de humectación requerida. Además, debido a la gran capacidad térmica de los paneles dobles y multicapa, requieren temperaturas de precalentamiento más altas que los paneles individuales.
En la actualidad, las máquinas de soldadura por ola utilizan básicamente precalentamiento por radiación térmica. Los métodos de precalentamiento de soldadura por ola más utilizados incluyen convección de aire caliente forzado, convección de placa caliente eléctrica, calentamiento de varilla calefactora eléctrica, calentamiento por infrarrojos, etc. De estos métodos, la convección forzada de aire caliente generalmente se considera el método de transferencia de calor más eficiente para las máquinas de soldadura por ola en la mayoría de los procesos. Después del precalentamiento, la placa de circuito se suelda utilizando una onda simple (onda λ) o una onda doble (onda de spoiler y onda λ). Para componentes perforados, una sola onda es suficiente. Cuando la placa entra en una onda, la soldadura fluye en la dirección opuesta al movimiento de la placa, lo que puede crear corrientes parásitas alrededor de los pines de los componentes. Esto es como una especie de limpieza, que elimina todo el fundente restante y la película de óxido, y forma humectación cuando la unión soldada alcanza la temperatura de humectación.
Para el montaje de tecnología híbrida, generalmente también se utilizan ondas spoiler delante de la onda lambda. Este tipo de onda es estrecha y la presión vertical es alta cuando se altera, lo que permite que la soldadura penetre bien entre los cables colocados cerca y la almohadilla de conexión, y luego utiliza la onda lambda para completar la formación de uniones de soldadura. Antes de realizar cualquier evaluación de futuros equipos y proveedores, es necesario determinar todas las especificaciones técnicas de las placas de soldadura por ola, ya que estas pueden determinar el rendimiento de la máquina requerida.
Informe complementario de la demandada 2009-05-07 16:35 2. Evite defectos
A medida que los componentes se vuelven más pequeños y las PCB se vuelven más densas, aumenta la posibilidad de puentes y cortocircuitos entre uniones soldadas. Pero existen algunas formas efectivas de resolver este problema, una de las cuales es utilizar la tecnología de cuchilla de aire. Esto se hace usando una cuchilla de aire para soplar un haz de aire caliente o nitrógeno sobre la junta de soldadura fundida a medida que la PCB pierde su punto máximo. Esta cuchilla de aire para el ancho de la PCB inspecciona exhaustivamente la calidad en todo el ancho de la PCB, eliminando puentes o cortocircuitos y reduciendo los costos operativos. Otros posibles defectos incluyen soldaduras vacías o faltantes, también conocidas como circuitos abiertos, que pueden ocurrir si la PCB no está recubierta con fundente. Si no hay suficiente fundente o la fase de precalentamiento no se realiza correctamente, la humectabilidad de la superficie superior será pobre. Aunque se pueden encontrar conexiones de puentes de soldadura o cortocircuitos durante las pruebas posteriores a la soldadura, es importante saber que las soldaduras falsas pasarán la prueba durante la inspección de calidad posterior a la soldadura, pero se producirán problemas en el uso futuro. Los problemas durante el uso afectarán seriamente el indicador de beneficio mínimo establecido, no sólo por el coste de reposición in situ, sino también porque los clientes encuentran problemas de calidad, lo que repercutirá en las ventas futuras.
En la etapa de soldadura por ola, la PCB debe sumergirse en el pico de la onda para cubrir las uniones de soldadura con soldadura, por lo que el control de la altura del pico de la onda es un parámetro muy importante. Se puede conectar un control de circuito cerrado a la cresta de la ola para mantener constante la altura de la cresta de la ola.
Se pueden instalar sensores en los rieles de la cadena de transmisión encima de la cresta de la ola para medir la altura de la cresta de la ola en relación con la PCB y luego aumentar o disminuir la velocidad de la bomba de estaño para mantener la altura de inmersión de estaño correcta. La acumulación de escoria de estaño es perjudicial para la soldadura por ola. Si se acumula escoria de estaño en el baño de estaño, aumentará la posibilidad de que la escoria de estaño entre en el pico. Este problema se puede evitar diseñando un sistema de bomba de estaño para extraer el estaño del fondo del baño de estaño en lugar de desde la parte superior donde se acumula la escoria. El uso de gases inertes también reduce la escoria de estaño, lo que ahorra dinero.
En tercer lugar, la soldadura inerte
La soldadura con nitrógeno puede reducir la escoria de estaño y ahorrar costos, pero los usuarios deben asumir el costo del nitrógeno y la inversión inicial en el sistema de transporte. Generalmente existe una compensación entre los dos factores anteriores, por lo que es necesario determinar los ahorros de costos provenientes de un mantenimiento reducido y de las tasas de defectos debido a una mejor humectación de las uniones soldadas. Además, también se puede utilizar un proceso de bajo residuo. En este momento, quedará algo de fundente en la placa de circuito. Estos residuos son aceptables según el producto o los requisitos del cliente. Los usuarios, como los fabricantes contratados, no tienen control general sobre el diseño de los productos que sueldan, por lo que necesitan buscar procesos más extensos, que pueden lograrse mediante el uso de fundentes corrosivos y luego la limpieza. Aunque habrá una inversión inicial en equipo, en la mayoría de los casos este es el método de menor costo porque los productos que salen de la línea de producción son de alta calidad y no requieren reelaboración.
En cuarto lugar, cuestiones de productividad
Muchos usuarios utilizan equipos automatizados en línea para la fabricación y el montaje los siete días de la semana. Por lo tanto, el tema de la productividad es más importante que nunca y todos los equipos deben tener el mayor tiempo de actividad posible. Al seleccionar el equipo de soldadura por ola, se debe considerar el MTBF (tiempo medio entre fallas) y el MTTR (tiempo medio de reparación) de cada sistema. Se puede lograr un MTTR más bajo si el sistema utiliza paneles elevables, puertas traseras plegables y puertas de acceso a escritorios completamente operativas, y es altamente fácil de mantener. De manera similar, se pueden lograr tiempos de mantenimiento más cortos considerando un mantenimiento reducido de los módulos de soldadura y las unidades de recubrimiento fundente.
5. ¿Qué método de soldadura por ola se utiliza?
El uso de métodos o procesos de soldadura por ola depende de la complejidad y rendimiento del producto. Si desea fabricar productos complejos con alto rendimiento, puede considerar procesos de nitruración como CoN▼2▼Tour pico para reducir la escoria de estaño y mejorar la humectabilidad de las juntas de soldadura. Si se utiliza una máquina de tamaño mediano, su tecnología se puede dividir en tecnología de nitrógeno y tecnología de aire. Los usuarios aún pueden manipular placas de circuitos complejas en un entorno aéreo. En este caso, se puede utilizar fundente corrosivo según los requisitos del cliente y luego limpiarlo después de soldar, o se puede utilizar fundente con bajo contenido de sólidos.
6. Tecnología de puente de cuchilla de aire
Hay muchas opciones auxiliares avanzadas en varios tipos de máquinas. Por ejemplo, Speedline ELECTROVERT ofrece una tecnología patentada de puenteo con cuchilla de aire caliente que elimina los puentes y realiza pruebas de tensión no destructivas de uniones soldadas. La cuchilla de aire está ubicada en la salida de la ranura de soldadura y rocía aire caliente estrecho de 0,4572 mm hacia la junta de soldadura en un ángulo de 40° a 90° con respecto al plano horizontal. Puede realizar todas las uniones de soldadura perforadas que no se soldaron bien por primera vez debido a residuos de aire sin afectar las uniones de soldadura normales. Sin embargo, es importante tener en cuenta que para mejorar significativamente la calidad de la unión soldada, no es necesario configurar más opciones en el equipo de soldadura por ola. Y para todos los equipos de producción, también es muy importante comprobar la autenticidad y exactitud de cada dato de ingeniería. La mejor manera es ejecutar la placa en una máquina antes de comprarla.
7. Selección de la máquina
Según el precio y la producción, las máquinas de soldadura por ola se pueden dividir aproximadamente en tres categorías.
Puedes comprar una máquina vertical básica con una producción baja a media por entre 40.000 y 55.000 dólares. Si bien existen modelos de escritorio más baratos, estos sólo son adecuados para I+D o creación de prototipos, ya que son insuficientes para satisfacer las crecientes necesidades de los fabricantes. Las máquinas típicas de este tipo tienen velocidades de salida del transportador de aproximadamente 0,8 m/min a 1 m/min y emplean equipos de recubrimiento de fundente de pulverización o espuma. Puede que no haya un precalentador de convección, pero la mayoría de los proveedores ofrecerán máquinas con capacidades de onda única y doble.
Puede comprar una máquina de tamaño mediano por 48.000 a 80.000 dólares estadounidenses. La zona de precalentamiento es de aproximadamente 1,22 m a 1,83 m y la velocidad de producción es de aproximadamente 1,2 m/min a 1,5 m/min. Además de la configuración estándar de Bimodal, también están disponibles configuraciones más avanzadas, como entornos de gas inerte.
En el extremo superior del mercado, se pueden comprar máquinas de alto rendimiento por entre 95.000 y 190.000 dólares que pueden funcionar las 24 horas del día con poca intervención humana. Generalmente, se puede utilizar una longitud de precalentamiento de 1,83 ma 2,44 m para obtener un rendimiento superior a 2 m/min. Al mismo tiempo, también incluye muchas funciones avanzadas, como control estadístico de procesos y dispositivos de monitoreo remoto, así como sistemas de pulverización, espuma y recubrimiento de flujo máximo en la misma máquina, y también puede tener un rendimiento de triple pico.
Soldadura por reflujo
La tecnología de soldadura por reflujo no es nueva en el campo de la fabricación electrónica. Los componentes de varias placas de circuito utilizadas en nuestras computadoras se sueldan a la placa de circuito mediante esta técnica. Hay un circuito de calefacción dentro de este dispositivo, que calienta el nitrógeno a una temperatura suficientemente alta y lo sopla sobre la placa de circuito donde se han conectado los componentes, derritiendo la soldadura en ambos lados de los componentes y uniéndolos a la placa base. Las ventajas de este proceso son que la temperatura es fácil de controlar, se puede evitar la oxidación durante la soldadura y el costo de fabricación es más fácil de controlar.
Introducción al proceso de soldadura por reflujo
Al volver a fundir la pasta de soldadura predistribuida en las almohadillas de la placa de circuito impreso, los terminales de soldadura o pines de los componentes de montaje en superficie se pueden soldar a La placa de circuito impreso. Conexiones mecánicas y eléctricas entre discos.
1. Introducción al proceso de soldadura por reflujo
La soldadura por reflujo es una placa de montaje en superficie con un proceso complicado. Se divide en dos tipos: montaje de una cara y montaje de doble cara. .
a. Montaje de un solo lado: pasta de soldadura prerevestida → montaje (dividido en montaje manual y montaje automático de máquina) → soldadura por reflujo → inspección y prueba eléctrica.
B. Montaje de doble cara: Soldadura en pasta con revestimiento previo en el lado A → SMT (dividido en montaje manual y montaje automático en máquina) → Soldadura por reflujo → Soldadura en pasta con revestimiento previo en el lado B → SMT (dividido) en colocación manual y colocación automática de la máquina) → soldadura por reflujo → inspección y pruebas eléctricas.
2. El impacto de la calidad de la PCB en el proceso de soldadura por reflujo.
3. El espesor del recubrimiento de la almohadilla no es suficiente, lo que resulta en una soldadura deficiente.
El espesor del recubrimiento en la superficie de la almohadilla del componente a montar no es suficiente. Si la capa de estaño no es lo suficientemente gruesa, causará una capa de estaño insuficiente cuando se derrita a alta temperatura y el componente. y la almohadilla no se puede soldar bien. Nuestra experiencia es que el espesor de estaño en la superficie de la almohadilla debe ser > 100 μ”.
4. La superficie de la almohadilla está muy sucia, lo que hace que la capa de estaño no penetre.
Si el La superficie del tablero no se limpia, si la placa dorada no pasa la línea de limpieza, quedarán impurezas en la superficie de la almohadilla.
5. soldadura deficiente
Reportero agregado 2009-05-07 16:49 Las almohadillas donde se deben instalar los componentes están desplazadas en la película húmeda, lo que también provocará una soldadura deficiente
6. Un acolchado insuficiente hará que los componentes se suelden débilmente o que la soldadura no sea fuerte.
7. La almohadilla BGA no está limpia y hay una película húmeda o residuos de impurezas, lo que resulta en soldadura virtual y estaño. -Tapones libres durante el montaje
8. Los orificios sobresalen, lo que resulta en un contacto insuficiente entre los componentes BGA y las almohadillas, y se abren fácilmente los circuitos. La película resistente a la soldadura en el BGA es demasiado grande, lo que hace que el circuito conectado a las almohadillas exponga el cobre y el parche BGA se cortocircuite.
10. no cumple con los requisitos, lo que provoca que la pasta de soldadura se desplace y produzca un cortocircuito.
11. Puentes de aceite verde entre las almohadillas del CI con pines de CI densos, lo que resulta en una pasta de soldadura deficiente y un cortocircuito. p>12. El orificio del tapón del orificio de paso al lado del IC sobresale, lo que hace que el IC no se pueda instalar.
13 El orificio perforado entre las unidades está roto y no se puede imprimir la soldadura. pasta
14. Se perforó incorrectamente el punto de luz de identificación correspondiente al tablero de trazado y se fijaron incorrectamente las piezas, provocando desperdicio
Perforación 15 y NPTH por segunda vez. El orificio provoca una gran desviación en el orificio de posicionamiento, lo que resulta en una desviación en la impresión de la pasta de soldadura.
16 El punto de luz (al lado del IC o BGA) debe ser plano, mate y sin espacios. De lo contrario, la máquina no podrá identificarlo sin problemas. Las piezas no se pueden conectar automáticamente.
17. No se permite que la placa del teléfono móvil se hunda en níquel u oro, de lo contrario, el espesor del níquel será muy desigual en algunos productos. , como componentes SMT y componentes con menos orificios, este proceso puede reemplazar la soldadura por ola
1 Ventajas en comparación con la soldadura por ola
(1) La calidad de la soldadura es buena y la calidad de la soldadura es buena. la tasa de defectos PPM (tasa de defectos por millón) puede ser inferior a 20.
(2) Hay pocos defectos como soldadura y soldadura, y la tasa de reparación es extremadamente baja.
(3) El diseño de la PCB no requiere consideraciones especiales como el proceso de soldadura por ola. /p>
(4) El flujo del proceso es simple y el equipo es simple de operar. El equipo ocupa un área pequeña porque su máquina de impresión y su horno de reflujo son pequeños, por lo que solo se requiere una pequeña cantidad
(6) No hay problema de escoria de estaño. La máquina está completamente cerrada y limpia, y el taller de producción no tiene olores.
(8) Gestión y mantenimiento sencillos
(9) Se utiliza plantilla de impresión durante la impresión. proceso, y la cantidad de cada junta de soldadura y pasta de soldadura impresa se puede ajustar según sea necesario.
(1O) Se utiliza durante la soldadura por reflujo. Una plantilla especial puede ajustar la temperatura de cada punto de soldadura según sea necesario. p>
Dos desventajas en comparación con la soldadura por ola:
(1) Dado que este proceso utiliza pasta de soldadura, el precio y el costo de la soldadura son más altos que los de las barras de soldadura por ola.
(2) Se debe personalizar una plantilla especial, que es relativamente costosa. Y cada producto requiere su propio conjunto de plantillas de impresión y plantillas de redistribución.
(3) El horno de reflujo puede dañar componentes que no sean resistentes a altas temperaturas. Al seleccionar los componentes, preste especial atención a los componentes de plástico, como los potenciómetros, que pueden dañarse con las altas temperaturas.
3 Curva de temperatura
Debido a que las propiedades y la composición de la soldadura en pasta para soldadura por reflujo de orificio pasante son completamente diferentes de las de la soldadura por reflujo SMT, las curvas de temperatura también son completamente diferentes, generalmente incluyendo zona de precalentamiento y zona de reflujo y zona de enfriamiento.
4 Zona de precalentamiento
El propósito de calentar la placa de circuito desde la temperatura normal a 100 ~ 140 ℃ es precalentar la placa de circuito y la pasta de soldadura y evitar el choque térmico en el área de reflujo. Si hay componentes en la placa que no son resistentes a altas temperaturas, se puede bajar la temperatura en esa zona de temperatura para evitar dañar los componentes.
5 Zona de reflujo (zona de calentamiento principal)
La temperatura aumenta hasta el punto de fusión de la pasta de soldadura y se mantiene durante un cierto período de tiempo para derretir completamente la pasta de soldadura. la temperatura máxima es 200-230 ℃..178 ℃ El intervalo de tiempo anterior es de 30 ~ 40 s.
6 Zona de enfriamiento
Utilice el ventilador de enfriamiento para reducir la temperatura de la pasta de soldadura para formar juntas de soldadura y enfriar la placa de circuito a la temperatura normal.
7 Conclusiones
La soldadura por reflujo de orificio pasante puede reemplazar la soldadura por ola en muchos aspectos para lograr soldadura enchufable, especialmente cuando los componentes (o cables) del chip de alta densidad se distribuyen en el Superficie de soldadura Pitch SMD) soldadura de junta de soldadura enchufable. En este momento, la soldadura por ola tradicional es impotente. La soldadura por reflujo de orificio pasante puede mejorar en gran medida la calidad de la soldadura, lo que es suficiente para compensar la falta de equipos costosos. La aparición de la soldadura por reflujo de orificio pasante es de gran ayuda para enriquecer los métodos de soldadura, aumentar la densidad del ensamblaje de la placa de circuito (los componentes del chip de alta densidad se pueden distribuir en la superficie de soldadura), mejorar la calidad de la soldadura y reducir el flujo del proceso. Es previsible que la soldadura por reflujo a través de orificios desempeñe un papel cada vez más importante en el futuro ensamblaje electrónico.