Detaylı PCBA üretim süreci (DIP'in tüm süreci dahil), gelin ve görün!
"Dalga Lehimleme İşlemi"
Dalga lehimleme, genellikle fişli cihazlar için bir kaynak işlemidir. Erimiş sıvı lehimin, pompa yardımıyla lehim haznesinin sıvı yüzeyinde belirli bir lehim dalgası şekli oluşturduğu ve yerleştirilen bileşenin PCB'sinin, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, iletim zinciri üzerinde belirli bir açı ve belirli bir daldırma derinliğinde lehim dalgası tepe noktasından geçerek lehim eklemi kaynağı elde ettiği bir işlemdir.
Genel işlem akışı şu şekildedir: cihaz yerleştirme --PCB yükleme --dalga lehimleme --PCB boşaltma --DIP pin kesme --temizleme, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibidir.
1.THC ekleme teknolojisi
1. Bileşen pimi oluşturma
DIP cihazlarının yerleştirilmeden önce şekillendirilmesi gerekir
(1)Elle işlenmiş bileşen şekillendirme: Bükülmüş pim, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi cımbız veya küçük bir tornavida ile şekillendirilebilir.
(2) Bileşenlerin şekillendirilmesinin makine ile işlenmesi: Bileşenlerin makine ile şekillendirilmesi, özel bir şekillendirme makinesi ile tamamlanır; çalışma prensibi, besleyicinin malzemeleri beslemek için titreşimli besleme kullanmasıdır (örneğin, tak-çalıştır transistör), transistörü yerleştirmek için bir bölücü ile, ilk adım sol ve sağ tarafların her iki tarafındaki pimleri bükmektir; ikinci adım, orta pimi geriye veya öne doğru bükerek oluşturmaktır. Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi.
2. Bileşenleri ekleyin
Delikten yerleştirme teknolojisi, manuel yerleştirme ve otomatik mekanik ekipman yerleştirme olarak ikiye ayrılır
(1) Manuel yerleştirme ve kaynaklamada, öncelikle güç cihazının soğutma rafı, braket, klips vb. gibi mekanik olarak sabitlenmesi gereken bileşenler yerleştirilmeli ve ardından kaynaklanması ve sabitlenmesi gereken bileşenler yerleştirilmelidir. Yerleştirme sırasında baskı plakasındaki bileşen pimlerine ve bakır folyoya doğrudan dokunmayın.
(2) Mekanik otomatik eklenti (AI olarak adlandırılır), çağdaş elektronik ürünlerin montajında en gelişmiş otomatik üretim teknolojisidir. Otomatik mekanik ekipmanların montajında, önce alçak yükseklikteki bileşenler yerleştirilmeli, ardından yüksek yükseklikteki bileşenler takılmalıdır. Değerli temel bileşenler son montaja dahil edilmelidir. Isı dağıtım rafı, braket, klips vb. montajı kaynak işlemine yakın olmalıdır. PCB bileşenlerinin montaj sırası aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
3. Dalga lehimleme
(1) Dalga lehimlemenin çalışma prensibi
Dalga lehimleme, pompa basıncıyla erimiş sıvı lehimin yüzeyinde belirli bir lehim dalgası şekli oluşturan ve montaj bileşeni sabit bir açıyla lehim dalgasının içinden geçtiğinde pim kaynak bölgesinde bir lehim noktası oluşturan bir teknolojidir. Bileşen, zincirli konveyör tarafından iletim işlemi sırasında kaynak makinesinin ön ısıtma bölgesinde ilk olarak ön ısıtmaya tabi tutulur (bileşen ön ısıtması ve elde edilecek sıcaklık, önceden belirlenmiş sıcaklık eğrisi tarafından kontrol edilir). Gerçek kaynakta, genellikle bileşen yüzeyinin ön ısıtma sıcaklığını kontrol etmek gerekir, bu nedenle birçok cihaza buna uygun sıcaklık algılama cihazları (kızılötesi dedektörler gibi) eklenmiştir. Ön ısıtmanın ardından, montaj kaynak için kurşun oluğa girer. Teneke hazne erimiş sıvı lehim içerir ve çelik haznenin altındaki nozul, erimiş lehimin sabit şekilli bir dalga tepesine püskürtür, böylece bileşenin kaynak yüzeyi dalganın içinden geçtiğinde lehim dalgası tarafından ısıtılır ve lehim dalgası da kaynak alanını nemlendirerek genişler ve sonunda kaynak işlemi gerçekleştirilir. Çalışma prensibi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Dalga lehimleme, kaynak alanını ısıtmak için konveksiyon ısı transferi prensibini kullanır. Erimiş lehim dalgası bir ısı kaynağı görevi görür, bir yandan pim kaynak alanını yıkamak için akarken, diğer yandan da ısı iletimi rolü oynar ve pim kaynak alanı bu etki altında ısıtılır. Kaynak alanının ısınmasını sağlamak için, lehim dalgası genellikle belirli bir genişliğe sahiptir, böylece bileşenin kaynak yüzeyi dalgadan geçtiğinde yeterli ısıtma, ıslatma vb. sağlanır. Geleneksel dalga lehimlemede genellikle tek dalga kullanılır ve dalga nispeten düzdür. Kurşun lehim kullanımıyla birlikte, günümüzde çift dalga şeklinde uygulanmaktadır. Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi.
Bileşenin pimi, lehimin katı halde metalize deliğe daldırılması için bir yol sağlar. Pim lehim dalgasına temas ettiğinde, sıvı lehim yüzey gerilimi sayesinde pim ve delik duvarına tırmanır. Metalize deliklerin kılcal hareketi, lehimin tırmanmasını iyileştirir. Lehim PCB pedine ulaştıktan sonra, pedin yüzey geriliminin etkisiyle yayılır. Yükselen lehim, delikten akı gazını ve havayı boşaltır, böylece deliği doldurur ve soğuduktan sonra lehim bağlantısını oluşturur.
(2) Dalga kaynak makinesinin ana bileşenleri
Bir dalga kaynak makinesi temel olarak bir konveyör bant, bir ısıtıcı, bir teneke tank, bir pompa ve bir akı köpürtme (veya püskürtme) cihazından oluşur. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, akı ekleme bölgesi, ön ısıtma bölgesi, kaynak bölgesi ve soğutma bölgesi olmak üzere üç bölüme ayrılır.
3. Dalga lehimleme ile reflow kaynaklama arasındaki temel farklar
Dalga lehimleme ile reflow kaynak arasındaki temel fark, kaynaktaki ısıtma kaynağı ve lehim besleme yönteminin farklı olmasıdır. Dalga lehimlemede, lehim tankta önceden ısıtılıp eritilir ve pompa tarafından üretilen lehim dalgası, hem ısı kaynağı hem de lehim beslemesi olarak iki rol oynar. Erimiş lehim dalgası, PCB'nin deliklerini, pedlerini ve bileşen pinlerini ısıtırken, aynı zamanda lehim bağlantılarının oluşturulması için gereken lehimi de sağlar. Reflow lehimlemede ise lehim (lehim pastası) PCB'nin kaynak alanına önceden tahsis edilir ve reflow sırasında ısı kaynağının görevi lehimi yeniden eritmektir.
(1) 3 Seçici dalga lehimleme işlemine giriş
Dalga lehimleme ekipmanı 50 yılı aşkın bir süredir icat edilmiştir ve delikli bileşenler ve devre kartlarının üretiminde yüksek üretim verimliliği ve yüksek çıktı avantajlarına sahiptir, bu nedenle bir zamanlar elektronik ürünlerin otomatik seri üretiminde en önemli kaynak ekipmanıydı. Ancak, uygulamasında bazı sınırlamalar vardır: (1) kaynak parametreleri farklıdır.
Aynı devre kartı üzerindeki farklı lehim bağlantıları, farklı özellikleri (ısı kapasitesi, pim aralığı, kalay penetrasyon gereksinimleri vb.) nedeniyle çok farklı kaynak parametreleri gerektirebilir. Ancak dalga lehimlemenin özelliği, tüm devre kartı üzerindeki tüm lehim bağlantılarının kaynağının aynı parametreler altında tamamlanmasıdır, bu nedenle farklı lehim bağlantılarının birbirine "yerleşmesi" gerekir. Bu da dalga lehimlemenin yüksek kaliteli devre kartlarının kaynak gereksinimlerini tam olarak karşılamasını zorlaştırır;
(2) Yüksek işletme maliyetleri.
Geleneksel dalga lehimlemenin pratik uygulamasında, tüm plakaya akı püskürtülmesi ve kalay cürufu oluşumu yüksek işletme maliyetlerine yol açar. Özellikle kurşunsuz kaynakta, kurşunsuz lehimin fiyatı kurşunlu lehimin 3 katından fazla olduğundan, kalay cürufu kaynaklı işletme maliyetlerindeki artış oldukça şaşırtıcıdır. Ayrıca, kurşunsuz lehim, ped üzerindeki bakırı eritmeye devam eder ve kalay silindirindeki lehimin bileşimi zamanla değişir; bu da çözümü için düzenli olarak saf kalay ve pahalı gümüş eklenmesini gerektirir;
(3) Bakım ve bakım sıkıntısı.
Üretimde kalan artık akı dalga lehimlemenin iletim sisteminde kalacağından, oluşan kalay cürufu düzenli olarak temizlenmek zorunda kalacak, bu da kullanıcıya daha karmaşık ekipman bakımı ve onarım işleri getirecektir; bu gibi sebeplerden dolayı seçici dalga lehimleme ortaya çıkmıştır.
PCBA seçici dalga lehimleme olarak adlandırılan yöntemde hala orijinal kalay fırını kullanılıyor ancak fark, kartın kalay fırın taşıyıcısına yerleştirilmesi gerektiğidir; bu da fırın fikstürü için sıklıkla söylediğimiz şeydir, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi.
Dalga lehimleme gerektiren parçalar daha sonra kalay ile temas ettirilir ve diğer parçalar aşağıda gösterildiği gibi araç kaplamasıyla korunur. Bu, bir yüzme havuzuna can simidi takmaya benzer; can simidinin kapladığı yere su girmez ve yerine bir teneke soba takıldığında, aracın kapladığı yere doğal olarak kalay gelmez ve kalay erimesi veya parça düşmesi gibi bir sorun yaşanmaz.
"Delik İçi Reflow Kaynak İşlemi"
Delik içi reflow kaynak, esas olarak birkaç eklenti içeren yüzey montaj plakalarının üretiminde kullanılan, bileşenlerin yerleştirilmesi için kullanılan bir reflow kaynak yöntemidir. Teknolojinin özü, lehim pastası uygulama yöntemidir.
1. Süreç tanıtımı
Lehim macununun uygulama yöntemine göre, delik içi reflow kaynak işlemi üç türe ayrılabilir: boru baskı deliği reflow kaynak işlemi, lehim macunu baskı deliği reflow kaynak işlemi ve kalıplanmış teneke levha deliği reflow kaynak işlemi.
1) Delikten boru baskı, yeniden akış kaynak işlemi
Delikli boru baskı reflow kaynak işlemi, esas olarak renkli TV alıcısı üretiminde kullanılan delikli parça reflow kaynak işleminin en eski uygulamasıdır. İşlemin özü, lehim pastası boru baskı makinesidir ve işlem aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
2) Lehim pastası baskı deliğinden yeniden akış kaynak işlemi
Delikten lehim pastası baskı kaynak işlemi, şu anda en yaygın kullanılan delikten lehim pastası kaynak işlemidir ve esas olarak az sayıda eklenti içeren karışık PCBA'lar için kullanılır, işlem geleneksel reflow kaynak işlemiyle tamamen uyumludur, özel bir işlem ekipmanı gerektirmez, tek gereklilik, kaynaklı eklenti bileşenlerinin delikten lehim pastası kaynağına uygun olmasıdır, işlem aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
3) Kalıplama teneke sac delikten yeniden akış kaynak işlemi
Kalıplanmış teneke sacdan delikli reflow kaynak işlemi esas olarak çok pimli konnektörler için kullanılır, lehim lehim pastası değil kalıplanmış teneke sacdır, genellikle konnektör üreticisi tarafından doğrudan eklenir, montaj sadece ısıtılabilir.
Delikten akışlı geri akış tasarım gereksinimleri
1. PCB tasarım gereksinimleri
(1) 1,6 mm veya daha az kalınlıktaki PCB levhalar için uygundur.
(2) Pedin minimum genişliği 0,25 mm'dir ve erimiş lehim macunu bir kez "çekilir" ve kalay boncuk oluşmaz.
(3) Bileşenin kart dışı boşluğu (Aralık) 0,3 mm'den büyük olmalıdır
(4) Pedin dışına çıkan ucun uygun uzunluğu 0,25~0,75 mm'dir.
(5) 0603 gibi ince aralıklı bileşenler ile ped arasındaki minimum mesafe 2 mm'dir.
(6) Çelik ağın maksimum açıklığı 1,5 mm genişletilebilir.
(7)Açıklık, uç çapı artı 0,1~0,2 mm'dir. Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi.
"Çelik kafes pencere açılış gereksinimleri"
Genel olarak, %50 delik doluluğu elde etmek için çelik hasır pencere genişletilmelidir, harici genleşmenin belirli miktarı PCB kalınlığına, çelik hasırın kalınlığına, delik ile kurşun arasındaki boşluğa ve diğer faktörlere göre belirlenmelidir.
Genel olarak, genleşme 2 mm'yi geçmediği sürece lehim pastası geri çekilerek deliğe doldurulacaktır. Dış genleşmenin, bileşen paketi tarafından sıkıştırılamayacağı veya bileşenin paket gövdesinden kaçınarak, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi bir tarafta kalay boncuk oluşturması gerektiği unutulmamalıdır.
"PCBA'nın Geleneksel Montaj Sürecine Giriş"
1) Tek taraflı montaj
İşlem akışı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir
2) Tek taraflı yerleştirme
İşlem akışı aşağıdaki Şekil 5'te gösterilmiştir
Dalga lehimlemede cihaz pinlerinin oluşturulması üretim sürecinin en verimsiz kısımlarından biridir, bu da elektrostatik hasar riskini beraberinde getirir ve teslimat süresini uzatır, ayrıca hata olasılığını da artırır.
3) Çift taraflı montaj
İşlem akışı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir
4) Bir tarafı karışık
İşlem akışı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir
Eğer delikli parça sayısı az ise, reflow kaynak ve manuel kaynak kullanılabilir.
5) Çift taraflı karıştırma
İşlem akışı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir
Daha fazla çift taraflı SMD cihazı ve daha az THT bileşeni varsa, fişli cihazlar reflow veya manuel kaynak yapılabilir. Proses akış şeması aşağıda gösterilmiştir.
