PCBA-Technologie - Einführung in das SMT-Löten mit Prozesswellenlöten

1. Die Geschichte des Wellenlötens

Wellenlöten gibt es seit Jahrzehnten, und als Hauptmethode des Lötens von Bauteilen, es hat eine wichtige Rolle beim Wachstum von PCB-Nutzung. Elektronische Produkte kleiner und funktioneller machen, PCB (the core of these devices) makes this possible, was eine enorme treibende Kraft ist. Dieser Trend hat auch neue Lötverfahren als Alternative zum Wellenlöten hervorgebracht.

2. Das Arbeitsprinzip der doppelten Welle Lötmaschine

Die Dual-Wave-Lötmaschine wird auf Basis der Single-Wave-Lötmaschine entwickelt, um sich den gemischten Installationseigenschaften von Steckkomponenten und Oberflächenmontage-Komponenten anzupassen. Seit dieser Erfindung wurde seine Struktur grundsätzlich in Form von "turbulenter Welle und glatter Welle" fixiert.

1) Rippelwelle

Die Hauptfunktion besteht darin, eine Aufwärtsschlagturbulente Welle zu erzeugen, die die Blasen wegtreibt, die aufgrund des "Maskierungseffekts" (wie in der Abbildung gezeigt) gebildet werden, so dass die Zinnwelle in engem Kontakt mit dem Pad sein kann, um das Auftreten von Lötleistungen zu reduzieren. Der Aufwärtsschlag der turbulenten Welle ist auch förderlich für eine gute Zinnfüllung des Montagelochs.

2) Glatte Welle

Wie der Name schon sagt, besteht seine Hauptfunktion darin, eine glatte Zinnwelle ohne Kämme und Tröge zu erzeugen, die verwendet wird, um die Schweißform zu modifizieren. Die Struktur und Breite der glatten Welle haben einen großen Einfluss auf die Qualität des Wellenlötens, die die Durchlaufrate des Wellenlötens bis zu einem gewissen Grad bestimmt, was auch der Wert von Wellenlötmaschinen verschiedener Marken ist.

(1) Analyse des Glattwellenprozesses

Die glatte Welle kann in drei Prozessbereiche unterteilt werden: Leiterplatteneintragsbereich ((vor Punkt A)), heat transfer area (area between A-B) and PCB exit area (after point B).

3. Prozesskontrolle

1) Fluxsprühen

Kleben Sie ein Stück weißes Papier mit doppelseitigem Klebeband auf die Leiterplatte, tragen Sie Flussmittel auf und überprüfen Sie, ob das Flussmittel gleichmäßig gesprüht ist, ob es undicht ist und ob das Flussmittel in das Loch eintritt, insbesondere in das OSP-Loch.

Leckage Spray ist oft eine häufige Ursache für Überbrückungen und Schärfen.

2) Aufwärmen

Die Vorwärmung hat folgende Zwecke:

(1) Verflüchtigen Sie den größten Teil des Flusses, um Spritzer während des Lötens und einen Abfall der Zinnwellentemperatur zu vermeiden (weil das Flussmittel Wärme aufnehmen muss, um zu verdampfen).

(2) Die richtige Viskosität erhalten. Wenn die Viskosität zu niedrig ist, wird der Fluss leicht von der Zinnwelle vorzeitig entfernt, was die Benetzung verschlimmert;

(3) Erhöhen Sie eine angemessene Temperatur. Reduzieren Sie den Wärmeschock und die Plattenverformung, wenn PCBA in die Lötwelle eintritt;

(4) Förderung der Flussaktivierung.

4. Beurteilung geeigneter Aufwärmergebnisse

(1) Für bleihaltiges Löten beträgt die Lötfläche ca. 110°C. Für eine gegebene PCBA kann sie durch Messung der Oberflächentemperatur des Bauteils beurteilt werden; Es kann auch von Hand berührt werden, und es ist klebrig. Zu trocken kann leicht zu Lötproblemen führen.

(2) Bei OSP-Boards muss die Vorwärmtemperatur entsprechend erhöht werden, z.B. 130°C.

(3) ENIG-Brett hängt davon ab, ob einzelne Welle oder Doppelwelle verwendet wird. Dual-Wave erfordert eine höhere Vorwärmtemperatur und Single-Wave eine niedrigere Vorwärmtemperatur, um eine Entwässerung am Rand des Pads zu vermeiden.

5. Schweißen

(1) Die turbulente Welle sollte eine gewisse Auswirkung nach oben haben und unregelmäßige Täler und Gipfel bilden;

(2) Die glatte Wellenzinnwellenoberfläche muss flach sein, und die Wellenhöhe wird justiert, um fehlerfreies Schweißen zu erreichen.

6. Häufig schlechtes Schweißen und Gegenmaßnahmen

1. Brückenbildung

1) Arten der Überbrückung

Es gibt viele Faktoren, die die Brückenbildung beeinflussen, wie Design, Flussmittelaktivität, Lotzusammensetzung, Prozess usw., die eine kontinuierliche Verbesserung in vielen Aspekten erfordern.

Je nach Ursachen kann die Überbrückung grob in zwei Arten unterteilt werden: unzureichender Flusstyp und vertikaler Layouttyp.

(1) Unzureichende Flussart.

Die Eigenschaft ist, dass es keine Benetzung oder Teilbenetzung von Mehrleitern mit Zinn, Pads und Bleiköpfen (die am leichtesten oxidiert werden) gibt.

(2) Vertikaler Layouttyp.

Die Eigenschaft ist, dass die Lötstellen voll sind, der Bleikopf mit Zinn bedeckt ist und das Zinn aufgehängt ist, wie in der Abbildung gezeigt. Dies ist eine gängige Art der Überbrückung. Als sein Klassifizierungsname steht er hauptsächlich in Verbindung mit der Dicke der Zinnwand, die durch die Bleie gebildet wird – dem Durchmesser, der Länge und dem Abstand der Bleie.

Natürlich hängt es auch mit dem Layout der Komponenten auf der Leiterplatte, der Aktivität des Flusses, der Höhe der Zinnwelle, der Vorwärmtemperatur und der Kettengeschwindigkeit usw. Die Einflussfaktoren sind viele und kompliziert, und es ist schwierig, 100%. Im Allgemeinen tritt es in Steckverbinderkomponenten mit relativ kleinem Leitungsabstand (â­2mm), relativ langer Verlängerung (â­¥1,5mm) und relativ dick auf, wie z.B. europäische Steckdosen.

2) Verbesserungsmaßnahmen:

(1) Design

a) Die effektivste Maßnahme ist die Verwendung eines kurzen Bleidesigns. Für 2.5mm Pitch Leads sollte die Länge innerhalb 1.2mm kontrolliert werden; Für 2mm Pitch Leads sollte die Länge innerhalb von 0.5mm kontrolliert werden. Die einfachste Erfahrung ist das "1/3 Prinzip", d.h. die Bleilänge sollte 1/3 seiner Tonhöhe betragen. Solange dies geschieht, kann das Brückenphänomen grundsätzlich beseitigt werden.

b) Komponenten wie Steckverbinder. Die Längsrichtung der Bauteile sollte möglichst parallel zur Übertragungsrichtung angeordnet sein und die Lötpads sollten so ausgelegt sein, dass sie eine kontinuierliche Trägerfähigkeit bieten.

c) Use a small pad design, weil die Festigkeit der PCB-Lötstellen des metallisierten Lochs grundsätzlich nicht von der Größe des Pads abhängt. Zur Verringerung von Überbrückungsfehlern, je kleiner die Padringbreite, die bessere, solange es die Mindestringbreite erfüllt, die von Leiterplattenherstellung.

(2) Handwerk

a) Verwenden Sie eine schmale Flachwellenlötemaschine zum Löten.

b) Verwenden Sie eine angemessene Übertragungsgeschwindigkeit (es ist ratsam, die Leitung kontinuierlich abzulösen). Schnelle oder langsame Kettengeschwindigkeit ist nicht förderlich für die Verringerung des Brückenphänomens. Dies liegt daran, dass (traditionelle Erklärung) die Kettengeschwindigkeit schnell ist und die Zeit zum Öffnen der Brücke nicht ausreicht oder die Heizung unzureichend ist; Die langsame Kettengeschwindigkeit kann dazu führen, dass die Temperatur des Bleis in der Nähe des Paketenden sinkt. Aber die tatsächliche Situation ist viel komplizierter als dies. Manchmal sollte ein Blei mit einer großen Wärmekapazität und einem langen Blei schnell sein und umgekehrt. Versuchen Sie daher mehr in der Praxis.