Conception électronique - Soudage sélectif de PCB pour la technologie de carte PCB

Caractéristiques du processus de brasage sélectif PCB

Les caractéristiques du procédé de soudage sélectif peuvent être comprises par comparaison avec le soudage par vagues. La différence la plus évidente entre les deux est que dans le soudage par vagues, la partie inférieure du PCB est complètement immergée dans la soudure liquide, tandis que dans le soudage sélectif, seules certaines zones spécifiques sont en contact avec les ondes de soudure. Comme le PCB lui - même est un moyen de conduction thermique médiocre, il ne chauffe pas et ne fond pas les points de soudure et les zones de PCB des composants adjacents pendant le soudage. Le flux doit également être préalablement enduit avant le soudage. Contrairement au soudage à la vague, le flux est appliqué uniquement sur la partie inférieure du PCB à souder et non sur l'ensemble du PCB. De plus, le soudage sélectif ne convient que pour le soudage d'éléments intercalaires. Le soudage sélectif est une toute nouvelle approche. Une connaissance approfondie des processus et des équipements de soudage sélectif est nécessaire pour réussir le soudage.

Procédé de soudage sélectif

Les procédés de soudage sélectif typiques comprennent: la pulvérisation de flux, le préchauffage de PCB, le soudage par immersion et le soudage par Traction.

Procédé de revêtement fluidifiant

Dans le brasage sélectif, le processus de revêtement de flux joue un rôle important. À la fin du chauffage et de la soudure, le flux doit être suffisamment actif pour empêcher le pontage et l'oxydation du PCB. La pulvérisation de flux est portée par un manipulateur X / y qui transporte le PCB via une buse de flux et pulvérise le flux sur le PCB à souder. Les fluxants sont disponibles dans une variété de méthodes telles que le Spray à une seule buse, le Spray microporeux et le Spray synchronisé multipoint / mode. La chose la plus importante dans la sélection de la soudure par micro - ondes après le soudage à reflux est l'injection précise du flux. Les jets microporeux ne polluent jamais les zones extérieures aux points de soudure. Le diamètre minimum du motif de point de flux de la pulvérisation micropointe est supérieur à 2 mm, de sorte que la précision de la position du dépôt de flux sur le PCB est de ± 0,5 mm pour s'assurer que le flux est toujours recouvert sur les pièces soudées. Les tolérances de flux de pulvérisation sont fournies par le fournisseur, les spécifications techniques doivent spécifier la quantité de flux utilisée et une plage de tolérance de sécurité de 100% est généralement recommandée.

Processus de préchauffage

L'objectif principal du préchauffage lors du soudage sélectif n'est pas de réduire les contraintes thermiques, mais d'éliminer le solvant et de pré - sécher le flux de soudure pour lui donner la bonne viscosité avant d'entrer dans l'onde de soudure. L'influence de la chaleur générée par le préchauffage sur la qualité de la soudure n'est pas un facteur clé lors du soudage. L'épaisseur du matériau PCB, les spécifications d'encapsulation du dispositif et le type de flux déterminent le réglage de la température de préchauffage. En soudage sélectif, il existe différentes explications théoriques pour le préchauffage: certains ingénieurs de procédés estiment que le PCB doit être préchauffé avant de pulvériser le flux; Un autre point de vue est qu'aucun préchauffage n'est nécessaire, mais que la soudure est effectuée directement. L'utilisateur peut organiser le processus de soudage sélectif au cas par cas.

Processus de soudage

Il existe deux processus différents pour le soudage sélectif: le soudage par traction et le soudage par immersion.

Le processus de soudage par glissement sélectif est effectué sur une seule petite onde de soudage de la tête de soudage. Le processus de soudage par glissement est adapté pour le soudage dans des espaces très restreints sur les PCB. Par exemple, un seul joint de soudage ou une seule broche, une seule rangée de broches peut effectuer un soudage par glissement. Le PCB se déplace sur l'onde de soudage de la tête de soudage à différentes vitesses et angles pour une qualité de soudage optimale. Pour garantir la stabilité du processus de soudage, le diamètre intérieur de la buse de soudage est inférieur à 6 mm. Après avoir déterminé le sens d'écoulement de la solution de soudure, la tête de soudage est installée et optimisée dans différentes directions en fonction des différents besoins de soudage. Ce manipulateur peut approcher l'onde de soudage de différentes directions, c'est - à - dire de différents angles compris entre 0° et 12°, de sorte que l'utilisateur peut souder divers équipements sur des composants électroniques. Pour la plupart des appareils, l'angle d'inclinaison recommandé est de 10°.

Par rapport au processus de soudage par immersion, le mouvement de la solution de soudure et de la plaque PCB du processus de soudage par traction rend l'efficacité de conversion thermique supérieure au processus de soudage par immersion. Cependant, la chaleur nécessaire pour former la connexion de soudage est transmise par l'onde de soudure, mais la masse de l'onde de soudure d'une seule extrémité de soudure est faible et seule la température relativement élevée de l'onde de soudure peut répondre aux exigences du procédé de soudage par glissement. Exemple: une température de soudage de 275 degrés Celsius ½ 300 degrés Celsius et une vitesse de traction de 10 mm / sï½ 25 mm / s sont généralement acceptables. L'azote est fourni dans la zone de soudage pour empêcher l'oxydation des ondes de soudage. Les ondes de soudage éliminent l'oxydation, ce qui permet au processus de soudage par résistance d'éviter les défauts de pontage. Cet avantage améliore la stabilité et la fiabilité du procédé de soudage par résistance.

Le procédé de soudage par soudage par résistance à l'onde à une seule buse présente également des inconvénients: parmi les trois procédés, jet de flux, préchauffage et soudage, le temps de soudage est le plus long. Et parce que les points de soudure sont traînés l'un après l'autre, le temps de soudage augmente considérablement à mesure que le nombre de points de soudure augmente, et l'efficacité de soudage ne peut pas être comparée au processus de soudage par vagues traditionnel. Cependant, les choses changent. Plusieurs buses sont conçues pour maximiser le rendement. Par exemple, l'utilisation d'une double buse permet de doubler la sortie et le flux peut également être conçu comme une double buse.

Le système de soudage sélectif immergé comporte plusieurs Buses de soudage et est conçu un par un pour correspondre au PCB à souder. Bien que moins flexible que le type de robot, le rendement est équivalent à celui d'un équipement de soudage à la vague traditionnel et le coût de l'équipement est relativement faible par rapport au type de robot. En fonction de la taille du PCB, il est possible de transférer une seule plaque ou plusieurs plaques en parallèle, en effectuant simultanément la pulvérisation, le préchauffage et le soudage parallèle de tous les points à souder. Cependant, en raison de la distribution différente des points de soudure sur différents PCB, il est nécessaire de faire des buses de soudure spéciales pour différents PCB. La taille de la buse de soudage est aussi grande que possible pour assurer la stabilité du processus de soudage sans affecter les composants adjacents sur le PCB. Ceci est important et difficile pour les ingénieurs de conception, car la stabilité du processus peut en dépendre.

Avec le procédé de soudage sélectif par immersion, il est possible de souder des points de soudure de 0,7 mmï½ 10 mm. Le processus de soudage des broches courtes et des plots de petite taille est plus stable et moins susceptible de pontage. La distance entre les bords des points de soudure, dispositifs et embouts adjacents doit être supérieure à 5 mm.