Вопросы по серийной пайке

Волна касается только нижней стороны печатной платы.

Когда-то машина для пайки волной припоя использовалась для пайки деталей поверхностного монтажа на нижней стороне печатной платы, но сейчас она не используется так часто в пользу более современных технологий.

Вот грубый процесс пайки печатных плат с деталями SMT с обеих сторон и деталями со сквозными отверстиями (TH) только на верхней стороне.

A. Неизолированная печатная плата перевернута «нижней стороной вверх». Паяльная паста наносится через трафарет на контактные площадки печатной платы. Машина для захвата и размещения помещает детали на нижнюю сторону. Печатная плата проходит через печь (с конвекцией горячего воздуха или ИК-печь), чтобы расплавить припой и соединить детали.

Необязательный шаг — нанести небольшую каплю клея под детали. Сначала паяльная паста, затем клей, затем детали устанавливаются на печатную плату и припаиваются. Этот клей помогает предотвратить падение деталей на более позднем этапе.

B. Плата переворачивается (верхней стороной вверх), и тот же процесс повторяется для всех частей поверхностного монтажа на верхней стороне печатной платы. Под этим я подразумеваю паяльную пасту, помещаемую детали, а затем через печь. Клей не нужен.

На шаге B детали в нижней части печатной платы не отваливаются. Очевидно, что если они приклеены, то они застревают там, но большинство компаний не используют клей. Без клея поверхностного натяжения расплавленного припоя достаточно, чтобы удерживать детали на месте. Некоторые детали, особенно тяжелые детали без большого количества штифтов, могут не работать с этой техникой, поскольку недостаточно поверхностного натяжения, чтобы удерживать детали.

C. Затем все детали со сквозными отверстиями размещаются на верхней стороне печатной платы. Поддон для припоя прикреплен к нижней части печатной платы. Печатная плата проходит через машину для пайки волной припоя, чтобы спаять все части TH.

Примечание. Поддон для припоя — это, по сути, экран для защиты деталей поверхностного монтажа от удаления в волне. Они изготавливаются на заказ для каждой печатной платы и имеют отверстия и контуры, открывающие части TH и защищающие части SMT. Печатная плата должна быть спроектирована с учетом поддона для пайки, поскольку вы не можете размещать детали SMT на нижней стороне слишком близко к частям TH, а детали SMT не могут быть слишком высокими.

Относительно новый метод изготовления деталей TH заключается в том, чтобы полностью отказаться от установки для пайки волной припоя. Возвращаясь к шагу B, паяльная паста наносится на контактные площадки TH (и в отверстия), а детали TH вставляются и припаиваются в печи к остальным деталям SMT. Некоторые компании, такие как Motorola, отказались от своих машин для пайки волной припоя в пользу этого метода. Но большинство компаний по-прежнему используют более старую технику с использованием машины для пайки волной припоя с поддоном для припоя.

Конечно, существует множество вариаций всего этого процесса. Я только что дал простой и краткий обзор. Но это вполне согласуется с тем, как сегодня работают текущие производственные процессы (еще 10 лет назад все было иначе).

пайка волной припоя
При пайке волной пайки печатная плата проходит над ванной с расплавленным припоем, где припой выталкивается вверх, так что он ударяет по нижней стороне печатной платы. Вам понадобится маска, защищающая от припоя, чтобы предотвратить попадание припоя на всю медь.

Обратите внимание, что SMD также можно припаивать волной припоя, но тогда важна ориентация деталей. Некоторые детали должны располагаться перпендикулярно направлению волны. Детали с мелким шагом, такие как QFP 0,4 мм, нельзя припаивать волной припоя, потому что все контакты будут закорочены, но QFP с более высоким шагом можно. Им нужны «воры припоя», которые представляют собой площадки для припоя в конце ряда контактов для сбора остаточного припоя.

QFP, возможно, придется разместить под углом 45 °, и воры припоя будут находиться в одном из углов:

Направление волны важно при разводке и панелеровании печатных плат, и инженер-технолог должен получить четкие инструкции по этому поводу.

SMD для пайки оплавлением
для двустороннего размещения приклеиваются с одной стороны. После нанесения паяльной пасты с помощью трафарета клеевая машина наносит точки клея на детали (с невероятной скоростью, более 10 в секунду). Затем размещаются детали, панель переворачивается, и на другую сторону наносится паяльная паста и размещаются компоненты.

Я не знаю, что вы представляете в своем воображении о волне припоя, но это относительно простой процесс.

Печатная плата установлена ​​между двумя конвейерными цепями. Цепи представляют собой простые роликовые цепи, но имеют «пальцы» длиной около 2 дюймов. Один конвейер подвижен для приема печатных плат разного размера. Они также наклонены, возможно, на 7 градусов. Печатные платы устанавливаются на одном конце конвейера, они проходят над устройством для флюса, которое наносит флюс припоя на соединения, подлежащие пайке. Припой содержится в ГОРЯЧЕМ резервуаре, а припой находится в жидком состоянии. Есть насосы, которые на самом деле качают припой в своем собственном резервуаре и создают волну. Поверхностное натяжение очень заметно, и нижняя часть припаиваемой схемы соприкасается с припоем, когда он проходит по волне. Это предназначено только для сквозной пайки и не используется для компонентов поверхностного монтажа. Любые остатки флюса смываются в промывочной машине для плат.

Компоненты SMT — это отдельная история. Неизолированная печатная плата пропускается через трафаретный принтер, а паяльная паста наносится через трафарет. Компоненты размещаются с помощью машины Pick & Place, затем платы проходят через печь оплавления. Если плата двусторонняя, под каждый компонент помещается небольшое количество эпоксидной смолы, чтобы он не отвалился от платы во время процесса оплавления второй стороны. Надеюсь, я смог ответить на ваши вопросы.

Это несколько архаичный метод, при котором вся нижняя часть платы рисуется вдоль растекающейся лужицы припоя: https://www.youtube.com/watch?v=inHzaJIE7-4 .

Более новые методы включают в себя небольшой фонтанчик припоя с ЧПУ, который применяется к отдельным точкам пайки на плате, а не ванну, через которую проходит все устройство.

Плюсы и минусы каждого, я не совсем уверен.

Кроме того, вот видео о машине для захвата и размещения: https://www.youtube.com/watch?v=tn0EKtLOVx4