Technologie PCBA - Introduction au procédé de soudage SMT Wave Welding

1. Histoire du soudage par vagues

Le soudage par vagues existe depuis des décennies et, en tant que méthode principale de soudage d'éléments, il a joué un rôle important dans la croissance de l'utilisation des PCB. Les PCB (le cœur de ces appareils) rendent l'électronique plus petite et plus fonctionnelle, ce qui est une force motrice énorme. Cette tendance a également donné naissance à de nouveaux procédés de soudage comme alternative au soudage par vagues.

2. Principe de fonctionnement de la machine de soudage à double onde

La machine de soudage à double vague a été développée sur la base de la machine de soudage à vague unique pour s'adapter aux caractéristiques de montage mixtes des éléments enfichables et des éléments montés en surface. Depuis l'invention, sa structure est essentiellement fixe sous forme de "turbulence + onde lisse".

1) ondes ondulées

L'effet principal est de créer des turbulences qui frappent vers le haut, chassant les bulles d'air formées par « effet de masquage» (comme indiqué sur la figure), permettant aux ondes d'étain d'entrer en contact étroit avec les Plots, réduisant ainsi l'apparition de fuites de soudure. Le choc ascendant des turbulences favorise également un bon remplissage en étain des trous de montage.

2) lisser les vagues

Comme son nom l'indique, sa fonction principale est de produire des vagues d'étain lisses sans pics ni creux pour modifier la forme de la soudure. La structure et la largeur des crêtes lisses ont une grande influence sur la qualité de la soudure à la vague, ce qui détermine en partie le taux de passage de la soudure à la vague, qui est également la valeur de différentes marques de machines de soudage à la vague.

(1) Analyse du processus d'onde lisse

L'onde de lissage peut être divisée en trois zones de processus: la zone d'entrée du PCB (avant le point a), la zone de transfert de chaleur (entre a et b) et la zone de sortie du PCB (après le point b).

3. Contrôle de processus

1) pulvérisation de flux

Collez une feuille de papier blanc sur le PCB avec du ruban adhésif double face, appliquez le flux, vérifiez si le flux est pulvérisé uniformément, s'il fuit, s'il pénètre dans le trou, en particulier dans le trou OSP.

Les fuites de pulvérisation sont souvent une cause fréquente de pontage et d'affûtage.

2) préchauffage

Le préchauffage a les objectifs suivants:

(1) volatiliser la majeure partie du flux pour éviter les éclaboussures et la chute de température de l'étain pendant le soudage (car le flux doit absorber la chaleur pour s'évaporer).

(2) obtenir la viscosité appropriée. Si la viscosité est trop faible, le flux est facilement emporté prématurément par les vagues d'étain, ce qui aggravera le mouillage;

(3) obtenir une température appropriée. Réduire le choc thermique et la déformation de la plaque lorsque le PCBA entre dans l'onde de soudure;

(4) Faciliter l'activation du flux.

4. Jugement des résultats de préchauffage appropriés

(1) pour le soudage au plomb, la surface de soudage est d'environ 110 ° c. Pour un PCBA donné, on peut juger par la mesure de la température de surface du composant; Il peut également être touché à la main et est collant. Trop sec peut facilement causer des problèmes de soudage.

(2) pour les plaques OSP, une augmentation appropriée de la température de préchauffage, par exemple 130 ° C, est nécessaire.

(3) la carte enig dépend de l'utilisation d'ondes simples ou doubles. Une température de préchauffage plus élevée est requise pour les ondes doubles et une température de préchauffage plus basse pour les ondes simples afin d'éviter la condensation des bords des plots.

5. Soudure

(1) la turbulence devrait produire un certain impact vers le haut, formant des creux et des pics irréguliers;

(2) la surface d'onde lisse de l'étain de crête doit être plate et la hauteur de crête ajustée pour permettre une soudure sans défaut.

6. Mauvaise soudure commune et contre - mesures

1. Pont

1) type de pont

Il existe de nombreux facteurs qui influencent le pontage, tels que la conception, l'activité du flux, la composition de la soudure, le processus, etc., qui doivent être constamment améliorés à bien des égards.

Selon la cause, le pontage peut être grossièrement divisé en deux types: le type à flux insuffisant et le type à disposition verticale.

(1) type de flux insuffisant.

Il est caractérisé par le fait que les multi - conducteurs avec de l'étain, des plots et des têtes de plomb (les plus faciles à oxyder) ne sont pas mouillés ou partiellement mouillés.

(2) type de disposition verticale.

Il se caractérise par des points de soudure pleins et des têtes de plomb recouvertes d'étain, qui est suspendu dans l'air, comme le montre l'image. C'est un moyen commun de pontage. En tant que nom taxonomique, il est principalement lié à l'épaisseur de la paroi d'étain formée par les conducteurs, ainsi qu'au diamètre, à la longueur et à l'espacement des conducteurs.

Bien sûr, cela est également lié à la disposition des composants sur le PCB, à l'activité du flux, à la hauteur des ondes d'étain, à la température de préchauffage et à la vitesse de la chaîne, etc. les facteurs d'influence sont nombreux et complexes et difficiles à résoudre à 100%. En général, il se produit dans des assemblages de connecteurs relativement peu espacés (2 mm), relativement longs (1,5 mm) et relativement épais, tels que les prises européennes.

2) Mesures d'amélioration:

1) Conception

A) la mesure la plus efficace consiste à utiliser une conception à fil court. Pour les fils espacés de 2,5 mm, leur longueur doit être contrôlée à 1,2 mm près; Pour les fils avec un pas de 2 mm, leur longueur doit être contrôlée à moins de 0,5 mm. L'expérience la plus simple est le « principe 1 / 3», c'est - à - dire que la longueur des fils doit être de 1 / 3 de leur espacement. Ce faisant, le phénomène de pontage peut être essentiellement éliminé.

B) composants tels que connecteurs. La direction de longueur des composants doit être aussi parallèle que possible à la direction de transmission et les plots de soudage doivent être conçus pour fournir une capacité de charge continue.

C) la conception de petits Plots est utilisée, car la résistance des points de soudure PCB des trous métallisés ne dépend pas essentiellement de la taille des plots. En termes de réduction des défauts de pontage, plus la largeur de l'anneau de Plot est faible, mieux c'est, tant que la largeur minimale de l'anneau requise pour la fabrication du PCB est satisfaite.

(2) Processus

A) le soudage est effectué à l'aide d'une machine de soudage à ondes plates de type étroit.

B) utilisez une vitesse de transmission appropriée (il est recommandé de séparer les fils en continu). Ni la vitesse rapide ni la lenteur de la chaîne ne favorisent la réduction du phénomène de pontage. Cela est dû (interprétation traditionnelle) à la vitesse rapide de la chaîne, au temps insuffisant pour ouvrir le pont ou au chauffage insuffisant; Une vitesse de chaîne lente peut provoquer une chute de température de la sonde près de l'extrémité du boîtier. Mais la réalité est bien plus complexe que cela. Parfois, les conducteurs avec une grande capacité thermique et de longs conducteurs devraient être rapides et vice versa. Essayez donc plus en pratique.