Technologie PCBA - Description du processus de soudage des composants PCB

La technologie de soudage par refusion est une tendance évidente dans le développement des composants de PCB. Fondamentalement, les Inserts traditionnels peuvent également être refondus, ce qui est communément appelé soudage par retour via. L'avantage est que tous les points de soudure sont réalisés simultanément, ce qui minimise les coûts de production. Cependant, les éléments sensibles à la température limitent l'utilisation du soudage par reflux, qu'il s'agisse d'Inserts ou de SMD. Les gens ont tourné leur attention vers le soudage sélectif. Dans de nombreuses applications, le soudage sélectif est utilisé après le soudage par reflux. C'est une méthode très efficace.

Caractéristiques du processus de soudage sélectif des composants 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 lors du soudage par vagues, la partie inférieure de la carte PCB est complètement immergée dans la soudure liquide, tandis que dans le soudage sélectif, seule une partie de la zone spécifique est en contact avec les ondes de soudure. Comme la carte PCB elle - même est un moyen de conduction thermique médiocre, elle ne chauffe pas les points de soudure qui font fondre les composants adjacents et les zones de la carte PCB pendant le soudage. Le flux doit également être pré - enduit avant le soudage. Contrairement au soudage par vagues, le flux est appliqué uniquement sur la partie à souder sous l'assemblage de PCB, et non sur l'ensemble de l'assemblage de PCB. De plus, le soudage sélectif n'est applicable qu'au soudage des éléments insérés. Le soudage sélectif est une nouvelle approche. Une connaissance approfondie des processus et des équipements de soudage sélectif est nécessaire pour réussir le soudage.

Processus de soudage sélectif des composants PCB

Les procédés de soudage sélectif typiques pour les assemblages de PCB comprennent la pulvérisation de flux, le préchauffage de la carte PCB, l'imprégnation et le soudage par Traction.

Procédé de préchauffage et procédé de revêtement de flux

Le processus de revêtement de flux joue un rôle important dans le soudage sélectif. À la fin du chauffage et du soudage, le flux doit être suffisamment actif pour empêcher le pontage et l'oxydation de la carte multicouche PCB. Le manipulateur X / y de projection de flux porte la carte multicouche PCB sur la buse de projection de flux, qui est pulvérisée à l'endroit où les composants de PCB doivent être soudés. Le fondant peut être pulvérisé de manière mono - buse, microporeuse, multipoint / graphique synchrone. Le choix des pics micro - ondes après l'opération de reflux est avant tout une projection précise du flux. Les jets microporeux ne polluent jamais les zones autres que les points de soudure. Le diamètre graphique minimal du point de soudure pour la pulvérisation de micropointes 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 couvre toujours la zone de soudure. Les tolérances sur les doses de soudage par pulvérisation sont fournies par le fournisseur. Les spécifications techniques doivent préciser la quantité de flux utilisée et une tolérance de sécurité de 100% est généralement recommandée.

Processus de soudage des composants PCB

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 un seul petit point de soudure, soudant les ondes d'étain. Le soudage par résistance convient pour le soudage dans des espaces très restreints sur les composants de PCB. Par exemple, vous pouvez faire glisser un seul point de soudure ou une seule broche, une seule rangée de broches. La carte multicouche PCB se déplace sur l'onde de soudage de la buse 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 soudage, les buses de soudage sont installées et optimisées dans différentes directions en fonction des différents besoins de soudage. Le manipulateur peut approcher l'onde de soudage de différentes directions, c'est - à - dire de 0 à 12 degrés, afin que l'utilisateur puisse souder divers appareils sur les composants électroniques. Pour la plupart des appareils, un angle d'inclinaison de 10 degrés est recommandé.

Par rapport au processus d'imprégnation, le déplacement de la solution de soudure et de la plaque PCB dans le processus de glisser - déposer conduit à une meilleure efficacité de transfert de chaleur que dans le processus d'imprégnation. Cependant, la chaleur nécessaire pour former la connexion de soudage est transmise par l'onde de soudage, mais l'onde de soudage d'une seule buse est de faible masse et seule la température de l'onde de soudage est relativement élevée pour répondre aux exigences du processus de soudage par Traction. Exemple: la température de soudage est de 275 300°c et la vitesse de traction est généralement comprise entre 10 mm / s et 25 mm / S. L'azote est fourni dans la zone de soudage pour éviter l'oxydation de l'onde de soudage et ainsi éliminer l'oxydation, évitant ainsi les défauts de pontage lors du soudage par Traction. Cet avantage améliore la stabilité et la fiabilité du processus de soudage par glissement.

Avec la haute précision et la flexibilité de la machine, le système de conception de la structure modulaire peut être entièrement personnalisé en fonction des exigences de production spéciales du client et peut être mis à niveau pour répondre aux besoins du développement futur du produit. Le rayon de mouvement du manipulateur couvre la buse de flux, la buse de préchauffage et la buse de soudage afin de compléter différents processus de soudage sur le même appareil. Le traitement synchrone de machines spécifiques peut réduire considérablement les cycles de traitement des placages. La capacité du manipulateur rend cette soudure sélective de haute précision et de haute qualité. Tout d'abord, la capacité de positionnement précis du manipulateur est très stable (+ 0,05 mm), ce qui garantit un haut degré de Répétabilité et de cohérence des paramètres de production de la tôle à chaque fois. Deuxièmement, le mouvement en 5 dimensions du manipulateur permet à la carte PCB de toucher la surface de l'étain avec un angle et une orientation optimaux pour une qualité de soudage optimale. L'aiguille de mesure de la hauteur d'étain montée sur l'attelle de manipulateur est en alliage de titane. La hauteur de la vague d'étain peut être mesurée périodiquement sous le contrôle du programme. La hauteur de fluctuation de l'étain peut être contrôlée en ajustant la vitesse de la pompe à étain pour assurer la stabilité du processus.

Malgré ces avantages, le procédé de soudage par soudage par ondulation à une seule buse présente également des inconvénients: le temps de projection de la soudure, de préchauffage et de soudage est le plus long. Et parce que les points de soudure sont le soudage par traction l'un après l'autre, avec l'augmentation du nombre de points de soudure, le temps de soudage augmentera considérablement et l'efficacité de la soudure ne peut pas être comparée au processus de soudage par vagues traditionnel. Mais les choses changent et la conception Multi - buses peut maximiser le rendement. Par example, les buses de soudage bifaciales peuvent être doublées et les buses bifaciales peuvent également être conçues pour être utilisées avec des flux de soudage.

Le système de soudage sélectif immergé dispose de plusieurs Buses de soudage et est conçu un à un pour assembler des points de soudure avec des PCB. Bien que moins flexible que le manuel, le rendement est comparable à celui des équipements de soudage à la vague traditionnels et le coût de l'équipement est inférieur à celui du manuel. Selon la taille du composant PCB, une ou plusieurs cartes peuvent être transférées en parallèle. Tous les joints soudés seront pulvérisés, préchauffés et soudés en parallèle en même temps. Cependant, en raison de la distribution différente des points de soudure sur les différents composants de PCB, différents composants de PCB nécessitent des buses de soudure spéciales. La taille de la buse est aussi grande que possible pour assurer la stabilité du processus de soudage sans affecter les composants périphériques adjacents sur la carte PCB, ce qui est important et difficile pour les ingénieurs de conception, car la stabilité du processus peut en dépendre.

Avec le processus de soudage sélectif par immersion, il est possible de souder des joints soudés de 0,7 mm ~ 10 mm. Le processus de soudage avec des broches courtes et des plots de petite taille est plus stable, la possibilité de pontage est moindre et la distance entre les bords de soudage adjacents, les dispositifs et les soudures doit être supérieure à 5 mm. L'objectif principal du préchauffage lors du soudage sélectif est de réduire les contraintes thermiques, mais d'éliminer le solvant de pré - séchage du flux, ce qui donne au flux une viscosité correcte avant de passer dans l'onde de soudage. Pendant le processus de soudage, la chaleur transportée par le préchauffage n'est pas un facteur clé qui affecte la qualité du soudage. L'épaisseur du matériau d'assemblage du 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 pensent que les cartes PCB devraient être préchauffées avant la pulvérisation du flux; Un autre point de vue est que le soudage ne nécessite pas de préchauffage. L'utilisateur peut organiser le processus de soudage sélectif au cas par cas.