Technologie PCB - Détails techniques de soudage sélectif PCB

En regardant l'histoire du développement de la technologie PCB au cours des dernières années, nous pouvons noter que la technologie de soudage par refusion est une tendance évidente. En principe, les pièces intercalaires traditionnelles peuvent également être soudées par refusion, communément appelées soudures par refusion via. L'avantage est que tous les points de soudure peuvent être réalisés simultanément, ce qui minimise les coûts de production. Cependant, les éléments sensibles à la température limitent les applications de soudage par reflux, qu'il s'agisse d'Inserts ou de SMD. Ensuite, les gens se sont tournés vers le choix du soudage. Dans la plupart des applications, le soudage sélectif peut être utilisé après le soudage à reflux. Cela deviendra un moyen rentable de terminer le soudage des pièces intercalaires restantes et sera entièrement compatible avec le soudage futur sans plomb.

Caractéristiques du procédé de soudage sélectif PCB

Les caractéristiques du procédé de brasage 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, les points de soudure et les zones de PCB des composants adjacents ne sont pas chauffés et fondus 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 inférieure du PCB à souder et non sur l'ensemble du PCB. De plus, le soudage sélectif ne convient que pour le soudage de pièces enfichables. 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.

Processus de revêtement de flux

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 empêcher 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. Le flux de soudure a une variété de méthodes telles que la pulvérisation à une seule buse, la pulvérisation microporeuse et la pulvérisation multi - points / motifs synchronisés. La chose la plus importante dans le soudage sélectif par micro - ondes après le processus de 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 se fait sur une seule petite onde de soudage à la pointe de la soudure. Le processus de soudage par glissement est adapté pour le soudage dans des espaces très restreints sur les PCB. Par exemple: un seul point de soudure ou une seule broche, une seule rangée de broches peut effectuer une soudure par glissement. Le PCB se déplace sur l'onde de soudage de la pointe 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. Le 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 appareils sur des composants électroniques. Pour la plupart des appareils, l'angle d'inclinaison recommandé est de 10°.

Par rapport au processus de soudage au trempé, le déplacement de la solution de soudure et de la plaque PCB pour le processus de soudage par traction rend l'efficacité de conversion thermique pendant le processus de soudage supérieure à celle du processus de soudage au trempé. Cependant, la chaleur nécessaire à la formation de 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 une température relativement élevée de l'onde de soudure peut répondre aux exigences du procédé de soudage par Traction. Exemple: une température de soudure 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 procédé de soudage par résistance d'éviter l'apparition de défauts de pontage. Cet avantage améliore la stabilité et la fiabilité du procédé de soudage par résistance.

Cette machine - outil se caractérise par une grande précision et une grande flexibilité. Le système de conception de 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 de la production. Le rayon de mouvement du manipulateur peut couvrir la buse de flux, la buse de préchauffage et la buse de brasage, de sorte qu'un même appareil peut effectuer différents processus de soudage. Le processus de synchronisation unique de cette machine peut réduire considérablement le cycle de processus de placage. La capacité du manipulateur confère à ce soudage sélectif les caractéristiques d'un soudage de haute précision et de haute qualité. Tout d'abord, la capacité de positionnement très stable et précise du robot (± 0,05 mm), qui assure une grande répétabilité des paramètres générés par chaque plaque; Le second est le mouvement en 5 dimensions du robot qui permet au PCB de toucher la surface de l'étain sous n'importe quel angle et dans n'importe quelle direction optimisés pour une qualité de soudage optimale. Le stylo indicateur de hauteur Tin Bo monté sur le dispositif de préhension du 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 tous les avantages mentionnés ci - dessus, le procédé de soudage par soudage par ondulation 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, les plaques simples ou multiples peuvent être transférées en parallèle et tous les points nécessitant une soudure seront pulvérisés, préchauffés et soudés en parallèle en même temps. 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 pointe de soudage est aussi grande que possible pour assurer la stabilité du processus de soudage sans affecter les composants PCB adjacents. 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 les possibilités de pontage sont minimes. La distance entre les bords des points de soudure, dispositifs et embouts adjacents doit être supérieure à 5 mm.