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Ci sono molti metodi di saldatura, come la saldatura manuale, la saldatura ad onda, la saldatura a riflusso (cioè, la saldatura a riflusso in fase di vapore e la saldatura a riflusso a convezione) e la saldatura selettiva. Tra questi processi di saldatura, alcuni sono stati utilizzati per molti anni, altri sono stati appena introdotti. Tutti questi saldatori hanno i loro vantaggi e svantaggi e le relative applicazioni. Prendiamo ad esempio i componenti del circuito stampato passante per saldatura ad onda, altri processi di saldatura non possono essere confrontati con esso in termini di benefici economici. Allo stesso modo, se il circuito stampato contiene solo componenti di montaggio superficiale, l'opzione principale del processo di saldatura è la saldatura a riflusso a convezione.
Se avete a che fare con circuiti di assemblaggio misti che hanno sia componenti di montaggio superficiale che fori passanti, questo è il caso per oltre il 95% dei sottoprodotti oggi, soprattutto se si desidera utilizzare componenti in stagno e componenti senza piombo sullo stesso circuito. In questo caso, la scelta del giusto processo di saldatura sarà più complicata.
Tecnologia di saldatura alternativa
La saldatura in fase di vapore (VPS), conosciuta anche come saldatura a condensa, era una volta molto popolare. Tuttavia, negli anni '80, le persone raramente usavano questo processo. Ci sono due ragioni per questo: i problemi del processo di saldatura in fase di vapore stesso e il miglioramento continuo del processo di riflusso convettivo. I problemi della saldatura in fase di vapore si concentrano principalmente sull'alto tasso di difetto, come la maggior parte degli effetti dello stoppino nelle parti del piombo J e difetti della lapide dei componenti nei componenti del chip.
Tuttavia, poiché i componenti J-lead sono raramente utilizzati al giorno d'oggi, non c'è praticamente alcun difetto di stoppino nella saldatura in fase di vapore. La maggior parte dei dispositivi J-lead sono stati sostituiti da dispositivi BTC e dispositivi Gull-wing. Attualmente, la maggior parte della saldatura in fase di vapore ha un sistema di preriscaldamento incorporato, quindi anche la saldatura in fase di vapore è stata migliorata. Nonostante questi miglioramenti, è ancora difficile per voi trovare un gran numero di utenti che utilizzano la saldatura in fase di vapore. Considerando che il sistema a convezione può fornire un riscaldamento efficiente e uniforme senza i problemi intrinseci della saldatura in fase di vapore, la saldatura a riflusso a convezione è diventata il processo di saldatura più comune.
Opzioni di saldatura retrocompatibili
Con l'uso diffuso della saldatura senza piombo, le aziende devono riconsiderare le loro opzioni di saldatura, soprattutto quando si tratta di problemi di compatibilità retromarcia e compatibilità in avanti. Nel caso della retrocompatibilità, la maggior parte dei componenti utilizza saldatura stagno-piombo e alcuni componenti utilizzano saldatura senza piombo. Il caso della compatibilità in avanti è il contrario. La maggior parte dei componenti utilizza saldatura senza piombo e alcuni componenti utilizzano saldatura stagno-piombo. La compatibilità con l'avanzamento diventa raramente un problema perché si verifica raramente, mentre la compatibilità con l'indietro è molto comune.
Dato che questa industria non ha ancora adottato completamente materiali privi di piombo, la retrocompatibilità è un problema importante in settori come quello militare e aerospaziale, ma deve anche utilizzare componenti privi di piombo. Questo perché i fornitori di componenti credono che sia i componenti stagno-piombo che i componenti senza piombo siano venduti contemporaneamente. Le componenti non hanno alcun vantaggio economico. Tranne per BGA senza piombo, tutti i componenti senza piombo possono essere saldati con pasta di saldatura stagno-piombo e profilo di temperatura di riflusso stagno-piombo. Alcune aziende sostituiscono le sfere di saldatura di BGA senza piombo con sfere di saldatura stagno-piombo ad un prezzo molto alto e utilizzano il processo stagno-piombo per saldare il BGA delle sfere di saldatura riformate. Allo stesso tempo, altre aziende utilizzano una curva di temperatura la cui temperatura di picco è inferiore alla curva di temperatura senza piombo, ma superiore alla temperatura di picco della curva di temperatura stagno-piombo. Essenzialmente, questa curva di temperatura è una delle curve di temperatura stagno-piombo e della curva di temperatura senza piombo. Il risultato di un compromesso tra.
In entrambi i casi, c'è un problema che i requisiti di input termico dei componenti senza piombo e dei componenti senza piombo sono diversi durante la saldatura, quindi i compromessi e i compromessi devono essere fatti con attenzione. Poiché la maggior parte dei componenti stagno-piombo può essere danneggiata a causa di questo, non è possibile reflow alcuni BGA privi di piombo a una temperatura relativamente elevata. Non puoi semplicemente utilizzare la curva di temperatura stagno-piombo, perché le sfere di saldatura del BGA senza piombo non si sciolgono completamente e le sfere di saldatura non collasseranno. Questa è la chiave per migliorare l'affidabilità dei giunti di saldatura BGA. Introdurrò questo argomento complesso in dettaglio in una colonna di follow-up.
Opzioni di saldatura selettive per componenti ibridi
Circuiti assemblati misti, questi circuiti stampati contenenti tecnologia di montaggio superficiale (SMT) e componenti passanti rappresentano la maggior parte dei prodotti nel nostro settore. Cosa si deve fare quando si mescolano componenti SMT e componenti passanti sullo stesso circuito stampato? Ecco alcune opzioni di saldatura selettiva comuni che possono essere prese in considerazione.
1. L'uso di dispositivi non metallici su un circuito misto assemblato è un metodo comune per la saldatura selettiva di componenti passanti. Tuttavia, questo metodo è efficace solo quando il circuito stampato è progettato correttamente. Altrimenti, l'apparecchio dovrà passare attraverso più iterazioni per raggiungere l'obiettivo finale di fissazione, che esporrà le parti del foro passante e nasconderà completamente i componenti del montaggio superficiale sul lato inferiore del circuito stampato. Questo metodo può essere molto costoso, a seconda del mix di prodotti che devi affrontare, e richiede molto spazio di archiviazione per memorizzare gli apparecchi.
2. L'altro metodo di solito si riferisce al dispositivo della fontana della saldatura, che utilizza un dispositivo metallico che copre il serbatoio della saldatura. La saldatura scorre nel foro passante come una fontana nella posizione designata sotto il foro passante. Questi dispositivi di fissaggio possono anche essere molto costosi, richiedendo molto tempo e lavoro per progettare e produrre. Il livello di difetto della saldatura può essere molto alto, questo perché il dispositivo della fontana della saldatura cambia la meccanica del fluido dell'onda di saldatura. Questo non è un processo molto comune.
3. Onda saldante a punto fisso o "onda danzante". Quando questa onda di saldatura viene spruzzata, il supporto del robot muove il dispositivo della fontana di saldatura. Poiché il numero di componenti passanti sul circuito stampato diminuisce di anno in anno, questo è il metodo più comune. Se ci sono solo pochi componenti passanti sul circuito stampato, questo è un processo perfetto. In questo metodo, il circuito stampato rimane fisso, ma il dispositivo della fontana di saldatura viene spostato nella posizione in cui i cavi sono estesi. La saldatura della fontana salda ogni piombo o ogni fila di cavi rispettivamente. Queste saldatrici a punto fisso hanno incorporato applicatore di flusso, preriscaldatore e dispositivo della fontana della saldatura, questo tipo di saldatura spesso simula il processo di saldatura ad onda standard. Questa macchina è molto flessibile, non utilizza apparecchi fissi e utilizza un profilo di temperatura di saldatura completamente diverso, compresa una temperatura della fontana di saldatura che è molto più alta della temperatura dell'onda di saldatura del processo di saldatura ad onda standard (ad esempio, l'onda di saldatura della saldatura selettiva.
