Tecnologia PCBA - SMT saldatura e onda cresta e onda di raffreddamento onda cresta

Il processo di assemblaggio SMT è strettamente correlato a ogni fase del processo prima della saldatura, compreso l'investimento di capitale, la progettazione del PCB, la saldabilità dei componenti, le operazioni di assemblaggio, la selezione del flusso, il controllo della temperatura / tempo, la saldatura e la struttura del cristallo, ecc.

1. Saldatura PCB

Attualmente, la saldatura più comunemente usata per la saldatura a onda è lega eutettica di stagno-piombo: stagno 63%; piombo 37%. La temperatura della saldatura nel piatto di saldatura dovrebbe essere mantenuta in ogni momento e la temperatura dovrebbe essere superiore alla temperatura liquida della lega di 183 gradi Celsius e la temperatura dovrebbe essere uniforme. In passato, la temperatura del vaso di saldatura di 250°C era considerata come lo "standard".

Con l'innovazione della tecnologia del flusso, è stata controllata l'uniformità della temperatura della saldatura nell'intero vaso di saldatura ed è stato aggiunto un preriscaldatore. La tendenza di sviluppo è quella di utilizzare la temperatura

Una pentola di saldatura con una temperatura inferiore. È molto comune impostare la temperatura della pentola di saldatura nell'intervallo 230-240 gradi Celsius. Generalmente, i componenti non hanno una qualità termica uniforme ed è necessario garantire che tutti i giunti di saldatura raggiungano una temperatura sufficiente per formare giunti di saldatura qualificati. La questione importante è fornire abbastanza calore per aumentare la temperatura di tutti i cavi e cuscinetti, garantendo così la fluidità della saldatura e bagnando entrambi i lati del giunto di saldatura. La temperatura più bassa della saldatura ridurrà lo shock termico ai componenti e al substrato, che contribuirà a ridurre la formazione di feccia. Sotto la resistenza inferiore, l'azione congiunta dell'operazione di rivestimento del flusso e del composto del flusso può far sì che lo sbocco dell'onda abbia flusso sufficiente, in modo che le sbavature e le sfere di saldatura possano essere ridotte.

La composizione della saldatura nel vaso di saldatura è strettamente correlata al tempo, cioè cambia con il tempo, che porta alla formazione di feccia. Questo è il motivo per rimuovere residui e altre impurità metalliche dai componenti saldati e nel processo di saldatura. Cause della perdita di stagno. Questi fattori possono ridurre la fluidità della saldatura. Nell'approvvigionamento, il limite massimo di contenuto di stagno nelle scorie metalliche e nella saldatura deve essere specificato in varie norme (ad esempio, IPC/J-STD-006 ha norme chiare). Durante il processo di saldatura, i requisiti per la purezza della saldatura sono specificati anche nella norma ANSI/J-STD-001B. Oltre alla restrizione sulle scorie, 63% stagno; La concentrazione di oro e rame nello strato organico di balneazione sui componenti di saldatura ad onda si accumula più velocemente che in passato. Questo accumulo, unito a una significativa perdita di stagno, può causare la perdita di fluidità della saldatura e causare problemi di saldatura. I giunti grezzi e granulari della saldatura sono spesso causati da feccia nella saldatura. I giunti granulari opachi e ruvidi dovuti alla sporcizia accumulata nel vaso di saldatura o al residuo intrinseco del componente stesso possono anche essere un segno di basso contenuto di stagno. Non è un giunto speciale locale di saldatura o il risultato della perdita di stagno nel vaso di latta. Questo aspetto può anche essere causato da vibrazioni o urti durante il processo di solidificazione.

L'aspetto dei giunti di saldatura può riflettere direttamente problemi di processo o materiali. Al fine di mantenere lo stato della saldatura "full pot" e controllare la saldatura secondo il piano di controllo del processo

L'analisi della pentola è molto importante. Poiché c'è feccia nel vaso di saldatura, di solito non è necessario "versare" il flusso nel vaso di saldatura. Nelle applicazioni convenzionali, è necessario aggiungere la saldatura al piatto di saldatura, in modo che la saldatura nel piatto sia sempre piena. In caso di perdita di stagno, l'aggiunta di stagno puro aiuta a mantenere la concentrazione desiderata. Al fine di monitorare i composti nel barattolo di latta, deve essere eseguita un'analisi di routine. Se si aggiunge stagno, i campioni devono essere campionati e analizzati per garantire che il rapporto di composizione della saldatura sia corretto. La feccia eccessiva è un altro problema spinoso. Non c'è dubbio che la feccia è sempre presente nel vaso di saldatura, soprattutto quando si salda in atmosfera. L'uso di "creste di chip" è molto utile per saldare componenti ad alta densità, perché la superficie di saldatura esposta all'atmosfera è troppo grande e la saldatura si ossida, quindi sarà generata più feccia. La superficie della saldatura nel vaso di saldatura è coperta da uno strato di feccia e il tasso di ossidazione rallenta.

Durante la saldatura, più feccia viene generata a causa della turbolenza e del flusso delle creste d'onda nel vaso di latta. Il metodo convenzionale raccomandato è quello di scremare la feccia. Se lo skimming viene fatto frequentemente, più feccia sarà prodotta e più saldatura sarà consumata. La feccia può anche essere mescolata nelle creste d'onda, causando instabilità o turbolenza nelle creste d'onda. Pertanto, è necessaria una maggiore manutenzione per i componenti liquidi nel vaso di saldatura. Se è consentito ridurre la quantità di saldatura nel vaso di stagno, la feccia sulla superficie della saldatura entrerà nella pompa e questo fenomeno è probabile che si verifichi. A volte, i giunti granulari della saldatura saranno mescolati con scorie. La feccia iniziale trovata può essere causata da creste ondulate e può ostruire la pompa. Il vaso di latta dovrebbe essere dotato di un sensore di saldatura regolabile a basso volume e di un dispositivo di allarme.

2 cresta

Nel processo di saldatura ad onda, la cresta d'onda è il nucleo. Il metallo preriscaldato, rivestito di flusso e non contaminato può essere inviato alla stazione di saldatura attraverso il nastro trasportatore per contattare

La saldatura con una certa temperatura viene quindi riscaldata, in modo che la saldatura avrà una reazione chimica e la lega di saldatura formerà interconnessioni attraverso la potenza dell'onda. Questo è il passo più critico. Attualmente, la cresta d'onda simmetrica comunemente usata è chiamata cresta d'onda principale. La velocità della pompa, l'altezza della cresta d'onda, la profondità di infiltrazione, l'angolo di trasmissione e la velocità di trasmissione sono impostati per fornire una gamma completa di condizioni per raggiungere buone caratteristiche di saldatura. I dati PCB devono essere regolati in modo appropriato e la saldatura dovrebbe essere rallentata dopo aver lasciato la cresta (estremità di uscita) e l'operazione dovrebbe essere interrotta lentamente. Il PCB alla fine spingerà la saldatura all'uscita mentre l'onda scorre. Nella condizione più sospesa, la tensione superficiale della saldatura e l'operazione ottimizzata del picco del bordo possono raggiungere il moto relativo zero tra il componente e il picco dell'onda all'estremità dell'uscita. Questa zona di shelling è per ottenere la rimozione della saldatura sul bordo. Dovrebbe essere fornito un angolo di inclinazione sufficiente e non dovrebbero essere prodotti difetti come ponti, sbavature, trafilatura e sfere di saldatura. A volte, l'uscita della cresta d'onda deve avere un flusso d'aria calda per garantire che i possibili ponti siano eliminati. Dopo aver montato componenti di montaggio superficiale sul fondo della scheda, a volte per compensare il flusso o le bolle nell'area "cresta dell'onda dura" formata in seguito, e prima che la cresta dell'onda sia livellata, viene utilizzata la cresta turbolenta del chip. L'alta velocità verticale della cresta d'onda turbolenta aiuta a garantire il contatto della saldatura con il piombo o pad. La parte vibrante dietro il picco dell'onda laminare appiattito può anche essere utilizzata per eliminare le bolle d'aria e garantire che la saldatura raggiunga un contatto soddisfacente con il componente. La stazione di saldatura dovrebbe fondamentalmente: saldatura ad alta purezza (secondo lo standard), temperatura di picco (230～250 gradi Celsius), tempo di contatto totale (3～5 secondi), la profondità della scheda stampata immersa nel picco d'onda (50～80%), per realizzare la pista di trasmissione parallela e il contenuto di flusso nel vaso di latta quando la cresta d'onda è parallela alla pista.

3 Raffreddamento dopo saldatura ad onda

Una stazione di raffreddamento viene solitamente aggiunta alla coda della saldatrice ad onda. Al fine di limitare la tendenza dei composti intermetallici rame-stagno a formare giunti di saldatura, un altro motivo è quello di accelerare

Il raffreddamento dei componenti impedisce alla scheda di muoversi quando la saldatura non è completamente solidificata. Raffreddamento rapido dei componenti per limitare l'esposizione dei componenti sensibili alle alte temperature. Tuttavia, occorre considerare i rischi dello shock termico del sistema di raffreddamento aggressivo per i componenti e i giunti di saldatura. Un sistema di raffreddamento ad aria forzato "morbido e stabile" ben controllato non dovrebbe danneggiare la maggior parte dei componenti PCB. Ci sono due motivi per utilizzare questo sistema: la scheda può essere lavorata rapidamente senza tenerla a mano e può garantire che la temperatura dei componenti sia inferiore alla temperatura della soluzione di pulizia. La gente è preoccupata per quest'ultima ragione, che può essere la causa della formazione di schiuma di alcuni residui di flusso. Un altro fenomeno è che a volte reagisce con alcune fecce di flusso, in modo che il residuo sia "non lavabile". Per garantire che il set di dati dalla stazione di lavoro di saldatura soddisfi tutte le macchine, tutti i progetti PCB, tutti i materiali utilizzati e le condizioni materiali e i requisiti del processo PCB, nessuna formula può soddisfare questi requisiti. Deve comprendere ogni fase dell'operazione nell'intero processo PCB.