Дизайн PCB - Выборочная сварка PCB по технологии PCB

Технологические характеристики выборочной пайки PCB

Технологические характеристики селективной сварки можно понять по сравнению с волновой сваркой. Наиболее очевидное различие между ними заключается в том, что при волновой сварке нижняя часть ПХБ полностью погружается в жидкий припой, в то время как при выборочной сварке только некоторые конкретные области вступают в контакт с волной припоя. Поскольку PCB сам по себе является менее теплопроводной средой, во время сварки он не нагревает и не расплавляет точки сварки и области PCB соседних компонентов. Перед сваркой также должен быть предварительно нанесен флюс. По сравнению с волновой сваркой флюс применяется только к нижней части PCB, подлежащей сварке, а не ко всему PCB. Кроме того, выборочная сварка применяется только к сварке вставных элементов. Выборочная сварка - это совершенно новый метод. Углубленное понимание процесса и оборудования выборочной сварки является необходимым условием для успешной сварки.

Выборочная сварка

Типичный процесс выборочной сварки включает в себя распыление флюса, подогрев ПХБ, погружение и буксировку.

Процесс покрытия флюсом

В селективной пайке важную роль играет процесс покрытия флюсом. В конце сварного нагрева и сварки флюс должен обладать достаточной активностью, чтобы предотвратить сварку моста и окисление PCB. Распыление флюса переносится манипулятором X / Y, перенося PCB через форсунку флюса и распыляя флюс на PCB, подлежащий сварке. В качестве флюса используются различные методы, такие как распыление с одним соплом, микропористое распыление и синхронное многоточечное / шаблонное распыление. После обратной сварки микроволновые пики выбирают сварку, и самое главное - точный впрыск флюса. Микроволновые струи никогда не загрязняют внешние участки сварочных точек. Диаметр минимальной точки потока, покрытой микроточкой, превышает 2 мм, поэтому точность осаждения флюса на ПХБ составляет ±0,5 мм, чтобы гарантировать, что флюс всегда покрыт сварочными деталями. Допуски на распыление флюса предоставляются поставщиком, технические спецификации должны указывать количество используемого флюса, как правило, рекомендуется использовать 100% диапазон допусков безопасности.

Процесс подогрева

Основная цель предварительного нагрева в процессе выборочной сварки заключается не в уменьшении теплового напряжения, а в удалении растворителя и предварительной сушке флюса, чтобы флюс имел правильную вязкость перед входом в сварную волну. В процессе сварки влияние тепла, создаваемого подогревом, на качество сварки не является ключевым фактором. Толщина материала PCB, спецификации упаковки устройства и тип флюса определяют температуру подогрева. При выборочной сварке существуют различные теоретические объяснения подогрева: некоторые инженеры - технологи считают, что перед распылением флюса следует подогревать ПХБ; Другая точка зрения заключается в том, что предварительное нагревание не требуется, а непосредственно сваривается. Пользователь может организовать процесс выборочной сварки в зависимости от обстоятельств.

Процесс сварки

Выборочная сварка имеет два разных процесса: буксировка и погружение.

Процесс выборочного перетаскивания осуществляется на одной небольшой сварной волне. Процесс перетаскивания сварки подходит для сварки в очень узком пространстве на ПХБ. Например, отдельные сварные соединения или штыри, однорядные штыри могут быть перетаскиваны для сварки. ПХБ перемещается по волнам сварки головки с разной скоростью и углом, чтобы получить оптимальное качество сварки. Для обеспечения стабильности процесса сварки внутренний диаметр сопла составляет менее 6 мм. После определения направления потока раствора припоя сварные головки устанавливаются и оптимизируются в разных направлениях в соответствии с различными потребностями сварки. Этот манипулятор может приближаться к сварной волне в разных направлениях, то есть под разными углами от 0° до 12°, поэтому пользователь может сварить различные устройства на электронных элементах. Для большинства устройств рекомендуемый угол наклона составляет 10°.

По сравнению с процессом погружения, движение раствора припоя и пластины PCB в процессе перетаскивания делает тепловое преобразование в процессе сварки более эффективным, чем процесс погружения. Тем не менее, тепло, необходимое для формирования сварного соединения, передается через волны припоя, но масса волны припоя на одном конце припоя мала, и только относительно высокая температура волны припоя может соответствовать требованиям процесса перетаскивания сварки. Пример: температура сварки составляет 275º по Цельсию и 300º по Цельсию, а скорость растяжения - 10мм / с½25 мм / с, как правило, приемлема. В зоне сварки подается азот для предотвращения окисления сварных волн. Сварные волны устраняют окисление, так что процесс сварки сопротивления избегает дефектов моста. Это преимущество повышает стабильность и надежность процесса сварки.

Процесс сварки с одним соплом с волновым сопротивлением также имеет недостатки: время сварки является самым длительным из трех процессов: впрыска флюса, подогрева и сварки. Кроме того, поскольку точки сварки перетаскиваются один за другим, по мере увеличения количества точек сварки время сварки будет значительно увеличиваться, эффективность сварки не может сравниться с традиционным процессом сварки на волнах. Однако ситуация меняется. Конструкция нескольких сопел позволяет максимизировать производительность. Например, использование двойного сопла может удвоить выход, а флюс также может быть спроектирован как двойное сопло.

Погруженная избирательная сварочная система имеет несколько сварных сопел и спроектирована в соответствии с PCB, подлежащим сварке. Хотя гибкость уступает типу робота, производительность сопоставима с традиционными устройствами для сварки волновых пиков, а стоимость оборудования относительно низка по сравнению с типами роботов. В зависимости от размера PCB одна или несколько пластин могут быть перенесены параллельно, при этом все точки, подлежащие сварке, могут быть распылены, подогреты и сварены параллельно. Однако из - за различного распределения точек сварки на разных ПХБ для разных ПХБ необходимо изготовить специальные сварочные сопла. Размеры сварных отверстий максимально велики, чтобы обеспечить стабильность процесса сварки без ущерба для соседних компонентов на ПХБ. Это важно и сложно для инженеров - дизайнеров, потому что от этого может зависеть стабильность процесса.

С помощью метода селективной сварки погружением можно сварить точку сварки 0,7мл½10 мм. Процесс сварки коротких выводов и небольших дисков более стабилен и менее вероятен для моста. Расстояние между соседними точками сварки, устройствами и краями сопла должно быть больше 5 мм.