Detaillierter PCBA-Produktionsprozess (einschließlich des gesamten DIP-Prozesses), kommen Sie vorbei und sehen Sie sich um!
„Wellenlötprozess“
Beim Wellenlöten handelt es sich im Allgemeinen um ein Schweißverfahren für steckbare Geräte.Dabei handelt es sich um einen Prozess, bei dem das geschmolzene flüssige Lot mit Hilfe der Pumpe eine bestimmte Form einer Lotwelle auf der Flüssigkeitsoberfläche des Lottanks bildet und die Leiterplatte des eingesetzten Bauteils an einem bestimmten Punkt durch die Spitze der Lotwelle läuft Winkel und eine bestimmte Eintauchtiefe an der Übertragungskette, um ein Lötverbindungsschweißen zu erreichen, wie in der Abbildung unten dargestellt.
Der allgemeine Prozessablauf ist wie folgt: Einsetzen des Geräts – Laden der Leiterplatte – Wellenlöten – Entladen der Leiterplatte – Trimmen der DIP-Stifte – Reinigen, wie in der Abbildung unten dargestellt.
1.THC-Einfügungstechnologie
1. Bauteilstiftformung
DIP-Geräte müssen vor dem Einsetzen geformt werden
(1)Handbearbeitete Bauteilformung: Der gebogene Stift kann mit einer Pinzette oder einem kleinen Schraubendreher geformt werden, wie in der Abbildung unten gezeigt.
(2) Die maschinelle Bearbeitung der Formgebung von Bauteilen: Die maschinelle Formgebung von Bauteilen wird mit einer speziellen Formungsmaschine durchgeführt. Ihr Funktionsprinzip besteht darin, dass der Zuführer Vibrationsvorschub verwendet, um Materialien zuzuführen (z. B. Plug-in-Transistor), mit einem Teiler zum Positionieren Beim Transistor besteht der erste Schritt darin, die Stifte auf beiden Seiten der linken und rechten Seite zu biegen.Der zweite Schritt besteht darin, den mittleren Stift nach hinten oder vorne zu biegen, um ihn zu formen.Wie im folgenden Bild gezeigt.
2. Komponenten einfügen
Die Durchgangsloch-Einfügungstechnologie ist in manuelle Einfügung und automatische mechanische Einfügung von Geräten unterteilt
(1) Beim manuellen Einsetzen und Schweißen sollten zuerst die Komponenten eingefügt werden, die mechanisch befestigt werden müssen, wie z. B. das Kühlregal, die Halterung, der Clip usw. des Leistungsgeräts, und dann die Komponenten eingefügt werden, die geschweißt und befestigt werden müssen.Berühren Sie beim Einsetzen nicht direkt die Bauteilstifte und die Kupferfolie auf der Druckplatte.
(2) Mechanisches automatisches Plug-in (als KI bezeichnet) ist die fortschrittlichste automatisierte Produktionstechnologie bei der Installation moderner elektronischer Produkte.Bei der Installation automatischer mechanischer Geräte sollten zuerst die Komponenten mit geringerer Höhe und dann die Komponenten mit höherer Höhe installiert werden.Wertvolle Schlüsselkomponenten sollten in die endgültige Installation integriert werden.Die Installation des Wärmeableitungsgestells, der Halterung, des Clips usw. sollte in der Nähe des Schweißprozesses erfolgen.Die Montagereihenfolge der Leiterplattenkomponenten ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
3. Wellenlöten
(1) Funktionsprinzip des Wellenlötens
Beim Wellenlöten handelt es sich um eine Technologie, die durch Pumpendruck eine bestimmte Form einer Lötwelle auf der Oberfläche von geschmolzenem flüssigem Lot erzeugt und einen Lötpunkt im Stiftschweißbereich bildet, wenn die mit dem Bauteil eingesetzte Baugruppe durch das Lot läuft Welle in einem festen Winkel.Während des Fördervorgangs durch den Kettenförderer wird das Bauteil zunächst in der Vorwärmzone der Schweißmaschine vorgewärmt (die Bauteilvorwärmung und die zu erreichende Temperatur werden weiterhin durch die vorgegebene Temperaturkurve gesteuert).Beim eigentlichen Schweißen ist es in der Regel notwendig, die Vorwärmtemperatur der Bauteiloberfläche zu kontrollieren, daher verfügen viele Geräte über entsprechende Temperaturerfassungsgeräte (z. B. Infrarotdetektoren).Nach dem Vorwärmen wird die Baugruppe zum Schweißen in die Bleinut gelegt.Der Zinntank enthält geschmolzenes flüssiges Lot, und die Düse am Boden des Stahltanks versprüht einen festen Wellenkamm des geschmolzenen Lots, sodass die Schweißoberfläche des Bauteils beim Durchgang durch die Welle durch die Lotwelle erhitzt wird , und die Lötwelle befeuchtet auch den Schweißbereich und dehnt sich aus, um ihn zu füllen, wodurch schließlich der Schweißprozess erreicht wird.Das Funktionsprinzip ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Beim Wellenlöten wird das Prinzip der Konvektionswärmeübertragung genutzt, um den Schweißbereich zu erwärmen.Die geschmolzene Lotwelle fungiert als Wärmequelle, einerseits fließt sie zum Waschen des Stiftschweißbereichs, andererseits spielt sie auch eine Wärmeleitungsrolle, und der Stiftschweißbereich wird dadurch erhitzt.Um eine Erwärmung des Schweißbereichs zu gewährleisten, weist die Lotwelle in der Regel eine bestimmte Breite auf, sodass beim Durchlaufen der Schweißfläche des Bauteils durch die Welle eine ausreichende Erwärmung, Benetzung usw. erfolgt.Beim herkömmlichen Wellenlöten wird im Allgemeinen eine einzelne Welle verwendet, und die Welle ist relativ flach.Bei der Verwendung von Bleilot wird es derzeit in Form einer Doppelwelle eingesetzt.Wie im folgenden Bild gezeigt.
Der Stift des Bauteils bietet dem Lot im festen Zustand die Möglichkeit, in das metallisierte Durchgangsloch einzutauchen.Wenn der Stift die Lotwelle berührt, steigt das flüssige Lot aufgrund der Oberflächenspannung am Stift und an der Lochwand hoch.Die Kapillarwirkung metallisierter Durchgangslöcher verbessert das Lotklettern.Nachdem das Lot das PCB-Pad erreicht hat, breitet es sich unter der Wirkung der Oberflächenspannung des Pads aus.Das aufsteigende Lot entzieht dem Durchgangsloch Flussmittelgas und Luft, füllt so das Durchgangsloch und bildet nach dem Abkühlen die Lötverbindung.
(2) Die Hauptkomponenten der Wellenschweißmaschine
Eine Wellenschweißmaschine besteht hauptsächlich aus einem Förderband, einer Heizung, einem Zinntank, einer Pumpe und einer Vorrichtung zum Aufschäumen (oder Sprühen) des Flussmittels.Es ist hauptsächlich in eine Flussmittelzugabezone, eine Vorwärmzone, eine Schweißzone und eine Kühlzone unterteilt, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.
3. Hauptunterschiede zwischen Wellenlöten und Reflow-Schweißen
Der Hauptunterschied zwischen Wellenlöten und Reflow-Schweißen besteht darin, dass die Heizquelle und die Lotzufuhrmethode beim Schweißen unterschiedlich sind.Beim Wellenlöten wird das Lot im Tank vorgewärmt und geschmolzen, wobei die von der Pumpe erzeugte Lotwelle die Doppelrolle von Wärmequelle und Lotversorgung übernimmt.Die geschmolzene Lotwelle erhitzt die Durchgangslöcher, Pads und Komponentenstifte der Leiterplatte und liefert gleichzeitig das für die Bildung von Lötverbindungen erforderliche Lot.Beim Reflow-Löten wird das Lot (Lötpaste) vorab dem Schweißbereich der Leiterplatte zugewiesen, und die Rolle der Wärmequelle beim Reflow-Löten besteht darin, das Lot wieder aufzuschmelzen.
(1) 3 Einführung in den selektiven Wellenlötprozess
Wellenlötgeräte werden seit mehr als 50 Jahren erfunden und bieten die Vorteile einer hohen Produktionseffizienz und einer großen Leistung bei der Herstellung von Durchgangslochkomponenten und Leiterplatten. Daher waren sie einst die wichtigste Schweißausrüstung in der automatischen Massenproduktion von elektronische Produkte.Es gibt jedoch einige Einschränkungen bei der Anwendung: (1) Die Schweißparameter sind unterschiedlich.
Unterschiedliche Lötverbindungen auf derselben Leiterplatte können aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften (z. B. Wärmekapazität, Pinabstand, Zinndurchdringungsanforderungen usw.) sehr unterschiedliche Schweißparameter erfordern.Das Charakteristikum des Wellenlötens besteht jedoch darin, das Schweißen aller Lötstellen auf der gesamten Leiterplatte unter den gleichen eingestellten Parametern abzuschließen, sodass sich verschiedene Lötstellen gegenseitig „beruhigen“ müssen, was es schwieriger macht, die Schweißung vollständig zu erfüllen Anforderungen an hochwertige Leiterplatten;
(2) Hohe Betriebskosten.
Bei der praktischen Anwendung des herkömmlichen Wellenlötens verursachen das Versprühen des Flussmittels über die gesamte Platte und die Bildung von Zinnschlacke hohe Betriebskosten.Insbesondere beim bleifreien Schweißen ist der durch Zinnschlacke verursachte Anstieg der Betriebskosten sehr überraschend, da der Preis für bleifreies Lot mehr als dreimal so hoch ist wie der für Bleilot.Darüber hinaus schmilzt das bleifreie Lot weiterhin das Kupfer auf dem Pad, und die Zusammensetzung des Lots im Zinnzylinder ändert sich mit der Zeit, was zur Lösung eine regelmäßige Zugabe von reinem Zinn und teurem Silber erfordert;
(3) Wartungs- und Wartungsprobleme.
Das bei der Produktion verbleibende Flussmittel verbleibt im Übertragungssystem des Wellenlötens, und die erzeugte Zinnschlacke muss regelmäßig entfernt werden, was für den Benutzer kompliziertere Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten an der Ausrüstung mit sich bringt;Aus diesen Gründen entstand das selektive Wellenlöten.
Beim sogenannten PCBA-Selektivwellenlöten wird immer noch der ursprüngliche Zinnofen verwendet, der Unterschied besteht jedoch darin, dass die Platine in den Zinnofenträger gelegt werden muss, was wir oft über die Ofenhalterung sagen, wie in der Abbildung unten dargestellt.
Die zu schwalllötenden Teile werden dann dem Zinn ausgesetzt und die anderen Teile werden mit einer Fahrzeugverkleidung geschützt, wie unten gezeigt.Das ist ein bisschen so, als würde man einen Rettungsring in einem Schwimmbad anbringen, die Stelle, die mit der Rettungsboje bedeckt ist, wird kein Wasser bekommen, und wenn man sie durch einen Blechofen ersetzt, wird die Stelle, die mit dem Fahrzeug bedeckt ist, natürlich kein Zinn bekommen, und das wird es auch Kein Problem durch erneutes Einschmelzen von Zinn oder herabfallende Teile.
„Durchgangsloch-Reflow-Schweißprozess“
Das Through-Hole-Reflow-Schweißen ist ein Reflow-Schweißverfahren zum Einsetzen von Bauteilen, das hauptsächlich bei der Herstellung von Aufbauplatten mit wenigen Steckverbindungen eingesetzt wird.Der Kern der Technologie ist die Auftragungsmethode der Lotpaste.
1. Prozesseinführung
Je nach Auftragungsmethode der Lötpaste kann das Durchgangsloch-Reflow-Schweißen in drei Arten unterteilt werden: Rohrdruck-Durchgangsloch-Reflow-Schweißverfahren, Lötpastendruck-Durchgangsloch-Reflow-Schweißverfahren und geformtes Zinnblech-Durchgangsloch-Reflow-Schweißverfahren.
1) Rohrdruck durch Loch-Reflow-Schweißverfahren
Das Rohrdruck-Durchgangsloch-Reflow-Schweißverfahren ist die früheste Anwendung des Durchloch-Reflow-Schweißverfahrens für Komponenten, das hauptsächlich bei der Herstellung von Farb-TV-Tunern verwendet wird.Der Kern des Prozesses ist die Lotpastenrohrpresse, der Prozess ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
2) Lötpastendruck durch Loch-Reflow-Schweißverfahren
Der Lötpastendruck durch Loch-Reflow-Schweißverfahren ist derzeit das am weitesten verbreitete Durchloch-Reflow-Schweißverfahren, das hauptsächlich für gemischte PCBA mit einer kleinen Anzahl von Plug-Ins verwendet wird. Das Verfahren ist vollständig kompatibel mit dem herkömmlichen Reflow-Schweißverfahren, es gibt keine spezielle Prozessausrüstung erforderlich, die einzige Voraussetzung ist, dass die verschweißten Steckbauteile für das Durchkontakt-Reflow-Schweißen geeignet sein müssen, der Prozess ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
3) Formen von Zinnblech durch Loch-Reflow-Schweißverfahren
Das Reflow-Schweißverfahren für Durchgangslöcher aus geformtem Zinnblech wird hauptsächlich für mehrpolige Steckverbinder verwendet. Beim Lot handelt es sich nicht um Lotpaste, sondern um geformtes Zinnblech, das im Allgemeinen direkt vom Hersteller des Steckverbinders hinzugefügt wird. Die Baugruppe kann nur erhitzt werden.
Anforderungen an das Durchsteck-Reflow-Design
1. PCB-Designanforderungen
(1) Geeignet für Leiterplatten mit einer Dicke von weniger als oder gleich 1,6 mm.
(2) Die Mindestbreite des Pads beträgt 0,25 mm, und die geschmolzene Lotpaste wird einmal „gezogen“, und es bildet sich keine Zinnperle.
(3) Der Abstand zwischen der Komponente und der Platine (Abstand) sollte größer als 0,3 mm sein
(4) Die geeignete Länge des aus dem Pad herausragenden Kabels beträgt 0,25–0,75 mm.
(5) Der Mindestabstand zwischen Feinabstandskomponenten wie 0603 und dem Pad beträgt 2 mm.
(6) Die maximale Öffnung des Stahlgeflechts kann um 1,5 mm erweitert werden.
(7) Die Apertur ist der Bleidurchmesser plus 0,1–0,2 mm.Wie im folgenden Bild gezeigt.
„Anforderungen an die Öffnung von Stahlgitterfenstern“
Im Allgemeinen muss das Stahlgitterfenster erweitert werden, um eine Lochfüllung von 50 % zu erreichen. Das spezifische Ausmaß der externen Ausdehnung sollte entsprechend der Leiterplattendicke, der Dicke des Stahlgitters und dem Spalt zwischen Loch und Leitung bestimmt werden und andere Faktoren.
Im Allgemeinen wird die Lotpaste zurückgezogen und in das Loch gefüllt, solange die Ausdehnung 2 mm nicht überschreitet.Es ist zu beachten, dass die äußere Ausdehnung nicht durch das Komponentenpaket komprimiert werden kann oder den Paketkörper der Komponente meiden muss und auf einer Seite eine Zinnperle bilden muss, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.
„Einführung in den konventionellen Montageprozess von PCBA“
1) Einseitige Montage
Der Prozessablauf ist in der folgenden Abbildung dargestellt
2) Einseitiges Einsetzen
Der Prozessablauf ist in Abbildung 5 unten dargestellt
Das Formen der Gerätestifte beim Wellenlöten ist einer der am wenigsten effizienten Teile des Produktionsprozesses, was dementsprechend das Risiko elektrostatischer Schäden mit sich bringt, die Lieferzeit verlängert und auch die Fehlerwahrscheinlichkeit erhöht.
3) Beidseitige Montage
Der Prozessablauf ist in der folgenden Abbildung dargestellt
4) Eine Seite gemischt
Der Prozessablauf ist in der folgenden Abbildung dargestellt
Wenn nur wenige Durchgangslochkomponenten vorhanden sind, können Reflow-Schweißen und manuelles Schweißen verwendet werden.
5) Beidseitiges Mischen
Der Prozessablauf ist in der folgenden Abbildung dargestellt
Wenn mehr doppelseitige SMD-Geräte und wenige THT-Komponenten vorhanden sind, können die Steckgeräte Reflow- oder Handschweißgeräte sein.Das Prozessablaufdiagramm ist unten dargestellt.
