Câu hỏi về hàn sản xuất hàng loạt

Hàn sóng

Tôi đang cố gắng để hiểu làm thế nào hàn sóng hoạt động. Thật không may, bài viết Wikipedia đã khiến tôi không chắc chắn về quy trình:

1. Là toàn bộ bảng với các thành phần của nó được ngâm trong chất hàn lỏng trong khi nó đi qua sóng? (Nếu không, câu hỏi sau đây có thể không có ý nghĩa.)
2. Nếu bảng cắt vào sóng, sóng được duy trì như thế nào?
3. Tại sao điều này không để lại dư lượng hàn siêu lỏng trên bảng?

Hàn hai mặt

Làm thế nào là bảng hai mặt với các thành phần SMT được hàn? Làm thế nào để ngăn chặn các thành phần ở một bên rơi ra?

Sóng chỉ tiếp xúc với mặt dưới của PCB.

Ngày xửa ngày xưa, một máy hàn sóng đã được sử dụng để hàn các bộ phận của SMT ở phía dưới cùng của PCB nhưng nó không được sử dụng nhiều nữa để ủng hộ các kỹ thuật hiện đại hơn.

Đây là quy trình sơ bộ để hàn PCB với các bộ phận SMT ở cả hai bên và chỉ thông qua các bộ phận lỗ (TH) ở phía trên.

A. PCB trần được bật "mặt dưới lên". Một miếng dán hàn được ép thông qua một tấm giấy nến và trên các miếng đệm của PCB. Một máy chọn và đặt các bộ phận vào phía dưới cùng. PCB được chạy qua một lò (đối lưu không khí nóng hoặc lò hồng ngoại) để làm nóng chảy vật hàn và gắn các bộ phận.

Một bước tùy chọn là đặt một giọt keo nhỏ dưới các bộ phận. Hàn dán đầu tiên, sau đó keo, sau đó các bộ phận được đưa vào PCB và hàn. Keo này giúp giữ cho các bộ phận khỏi rơi ra trong một bước sau đó.

B. Bảng được lật (mặt trên lên) và quy trình tương tự được lặp lại cho tất cả các bộ phận của SMT ở phía trên của PCB. Ý tôi là, dán hàn, các bộ phận được đặt, sau đó thông qua lò nướng. Không cần keo.

Trong bước B, các bộ phận ở dưới cùng của PCB không rơi ra. Rõ ràng nếu chúng được dán xuống thì chúng bị kẹt ở đó, nhưng hầu hết các công ty không sử dụng keo. Không có keo, sức căng bề mặt từ vật hàn nóng chảy là đủ để giữ các bộ phận tại chỗ. Một số bộ phận, đặc biệt là các bộ phận nặng không có nhiều chân, có thể không hoạt động với kỹ thuật này vì không có đủ sức căng bề mặt để giữ các bộ phận trên.

C. Tất cả các bộ phận xuyên qua lỗ sau đó được đặt ở phía trên cùng của PCB. Một pallet hàn được gắn vào dưới cùng của PCB. PCB được chạy qua một máy hàn sóng để hàn tất cả các bộ phận TH.

Lưu ý: Một pallet hàn về cơ bản là một lá chắn để bảo vệ các bộ phận SMT khỏi bị loại bỏ trong sóng. Chúng được chế tạo riêng cho từng PCB, và có các lỗ và đường viền để lộ các bộ phận TH trong khi che chắn các bộ phận của SMT. PCB phải được thiết kế với pallet hàn, vì bạn không thể đặt các bộ phận bên phía dưới quá gần với các bộ phận TH và các bộ phận của SMT không thể quá cao.

Một kỹ thuật tương đối mới cho các bộ phận TH là bỏ qua hoàn toàn máy hàn sóng. Quay lại bước B, miếng dán hàn được đặt trên miếng TH (và trong các lỗ) và các bộ phận TH được chèn và hàn trong lò với phần còn lại của các bộ phận SMT. Một số công ty, như Motorola, đã loại bỏ các máy hàn sóng của họ để ủng hộ phương pháp này. Nhưng hầu hết các công ty vẫn sử dụng kỹ thuật cũ hơn là sử dụng máy hàn sóng với pallet hàn.

Tất nhiên, có nhiều biến thể của toàn bộ quá trình này. Tôi vừa đưa ra một cái nhìn tổng quan đơn giản và ngắn gọn. Nhưng nó khá phù hợp với cách thức hoạt động của các quy trình sản xuất hiện nay (mọi thứ đã khác dù chỉ 10 năm trước).

hàn sóng
Để hàn sóng, PCB đi qua một bể hàn nóng chảy, nơi hàn được đẩy lên để nó đập dọc theo mặt dưới của PCB. Bạn sẽ cần một mặt nạ chống hàn để ngăn không cho hàn trên tất cả các đồng.

Lưu ý rằng các SMD cũng có thể được hàn sóng, nhưng sau đó sự định hướng của các bộ phận là quan trọng. Một số phần phải được đặt vuông góc với hướng sóng. Các phần cao độ mịn như QFP 0,4 mm không thể được hàn bằng sóng vì tất cả các chân sẽ bị rút ngắn, nhưng các QFP có độ cao cao hơn có thể. Họ cần "kẻ trộm hàn", đó là những miếng hàn ở cuối một hàng ghim để thu thập chất hàn còn lại.

Một QFP có thể phải được đặt ở góc 45 °, và sẽ có những tên trộm hàn ở một trong các góc:

Hướng sóng rất quan trọng trong quá trình bố trí và điều chỉnh PCB, và kỹ sư sản xuất cần được hướng dẫn rõ ràng về nó.

SMD hàn nóng chảy cho vị trí hai mặt được dán ở một bên. Sau khi dán hàn được áp dụng với một stprint một máy chấm keo đặt các chấm keo cho các bộ phận (với tốc độ đáng kinh ngạc hơn 10 mỗi giây). Sau đó, các bộ phận được đặt, bảng điều khiển được lật, và phía bên kia được dán hàn và vị trí thành phần.

Tôi không biết những gì bạn đã hình dung trong tâm trí của bạn về sóng hàn, nhưng đó là một quá trình tương đối đơn giản.

Bảng mạch được đặt giữa 2 chuỗi băng tải. Các chuỗi là các chuỗi con lăn đơn giản nhưng có "ngón tay" dài khoảng 2 inch. Một băng tải có thể di chuyển để chấp nhận các bảng mạch kích thước khác nhau. Họ cũng nghiêng 7 độ. Các bảng mạch được đặt trên một đầu của băng tải, chúng đi qua một bộ phận thông lượng áp dụng từ thông hàn cho các kết nối được hàn. Chất hàn được chứa trong một bể chứa HẤP DẪN và chất hàn ở trạng thái lỏng. Có những máy bơm thực sự bơm chất hàn trong bể riêng của nó và tạo ra sóng. Sức căng bề mặt là rất rõ ràng và đáy của mạch được hàn tiếp xúc với chất hàn khi nó đi qua sóng. Điều này chỉ dành cho hàn qua lỗ và không được sử dụng cho các thành phần SMT. Bất kỳ dư lượng thông lượng được rửa sạch trong một máy giặt bảng thương mại.

Các thành phần SMT là một câu chuyện khác nhau. Bảng mạch trần được chạy qua một loại máy in màn hình và dán hàn được áp dụng thông qua một khuôn tô. Các thành phần được đặt với một máy Pick & Place, sau đó các bảng được chạy qua một lò nung lại. Nếu bảng là hai mặt, một lượng nhỏ epoxy được đặt dưới mỗi thành phần để nó không rơi ra khỏi bảng trong quá trình chỉnh lại dòng (lò) của mặt thứ hai. Hy vọng tôi đã có thể trả lời câu hỏi của bạn.

Đây là một phương pháp hơi cổ xưa, trong đó toàn bộ phần dưới của bảng được vẽ dọc theo một vệt hàn chảy: https://www.youtube.com/watch?v=inHzaJIE7-4

Các phương pháp mới hơn bao gồm một đài phun hàn nhỏ cnc được áp dụng cho các điểm hàn riêng lẻ trên bảng, thay vì một bồn tắm mà toàn bộ thiết bị chạy qua.

Những ưu và nhược điểm của mỗi loại, tôi không hoàn toàn chắc chắn.

Ngoài ra, đây là video về máy chọn và đặt: https://www.youtube.com/watch?v=tn0EKtLOVx4