Вопросы по серийной пайке

Волновая пайка

Я пытаюсь понять, как работает пайка волной. К сожалению, статья в Википедии оставила меня неуверенным в этом процессе:

1. Является ли вся плата с ее компонентами квазиопогруженной в жидком припое, пока она проходит через волну? (Если нет, то следующий вопрос, вероятно, не имеет смысла.)
2. Если доска врезается в волну, как она поддерживается?
3. Почему это не оставляет остатков припоя на плате?

Двухсторонняя пайка SMT

Как припаиваются двухсторонние платы с компонентами SMT? Как предотвратить падение компонентов с одной стороны?

Волна контактирует только с нижней стороной печатной платы.

Когда-то давно для пайки SMT-деталей на нижней стороне печатной платы использовался аппарат для пайки волной припоя, но это уже не так широко используется в пользу более современных технологий.

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

О. Голая печатная плата повернута «нижней стороной вверх». Паяльная паста вдавливается через трафарет и на контактные площадки печатной платы. Пикап размещает детали на нижней стороне. Печатную плату пропускают через печь (конвекцию с горячим воздухом или инфракрасную печь), чтобы расплавить припой и прикрепить детали.

Необязательный шаг - поместить небольшую каплю клея под детали. Сначала паяльной пастой, затем клеем, затем детали наносятся на печатную плату и спаиваются. Этот клей помогает предотвратить выпадение деталей на следующем этапе.

B. Плата переворачивается (верхней стороной вверх), и тот же процесс повторяется для всех деталей SMT на верхней стороне печатной платы. Под этим я подразумеваю паяльную пасту, детали помещаются, затем в духовку. Клей не нужен.

На этапе B детали на нижней части печатной платы не падают. Очевидно, что если они приклеены, то они застряли там, но большинство компаний не используют клей. Без клея поверхностного натяжения расплавленного припоя достаточно для удержания деталей на месте. Некоторые детали, особенно тяжелые детали без большого количества штифтов, могут не работать с этой техникой, поскольку поверхностного натяжения недостаточно для удержания деталей.

C. Все детали, проходящие через отверстия, размещаются на верхней стороне печатной платы. Поддон припоя прикреплен к нижней части печатной платы. Печатная плата проходит через машину для пайки волной припоя для пайки всех деталей TH.

Примечание. Поддон для припоя - это, в основном, экран для защиты частей SMT от удаления в волне. Они изготавливаются на заказ для каждой печатной платы и имеют отверстия и контуры для экспонирования частей TH при экранировании деталей SMT. Печатная плата должна быть спроектирована с учетом паяльного поддона, так как детали SMT на нижней стороне нельзя размещать слишком близко к деталям TH, а детали SMT не могут быть слишком высокими.

Относительно новая техника для деталей TH - полностью пропустить машину для пайки волной припоя. Вернувшись к шагу B, паяльная паста помещается на площадки TH (и в отверстия), а детали TH вставляются и спаиваются в печи вместе с остальными частями SMT. Некоторые компании, такие как Motorola, избавились от своих машин для пайки волной припоя в пользу этого метода. Но большинство компаний все еще используют более старую технику использования машины для пайки волной припоя с поддоном для пайки.

Есть, конечно, много вариантов всего этого процесса. Я только что дал простой и краткий обзор. Но это вполне согласуется с тем, как современные производственные процессы работают сегодня (все было иначе, всего 10 лет назад).

пайка волной
волной печатная плата проходит над ванной расплавленного припоя, где припой выталкивается вверх, так что он ударяется о нижнюю сторону печатной платы. Вам понадобится маска для защиты от припоя, чтобы не было припоя по всей меди.

Обратите внимание, что также SMD могут быть припаяны волной, но тогда важна ориентация деталей. Некоторые части должны быть расположены перпендикулярно направлению волны. Детали с мелким шагом, такие как 0,4 мм QFP, не могут быть припаяны волной, потому что все контакты будут закорочены, но QFP с более высоким шагом могут. Им нужны «паяльные воры», которые представляют собой паяльные пластины в конце ряда штырьков для сбора остаточного припоя.

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

Направление волны важно во время размещения печатной платы и панели, и инженер-технолог должен получить четкие инструкции по нему.

SMD для пайки оплавлением
для двустороннего размещения приклеены с одной стороны. После нанесения паяльной пасты с помощью трафарета, клеевая точечная машина наносит клеевые точки на детали (с невероятной скоростью, превышающей 10 в секунду). Затем детали размещаются, панель переворачивается, а другая сторона получает паяльную пасту и размещение компонентов.

Я не знаю, что вы себе представляли по поводу волны припоя, но это относительно простой процесс.

Печатная плата установлена ​​между двумя цепями конвейера. Цепи представляют собой простые роликовые цепи, но имеют «пальцы» длиной около 2 дюймов. Один конвейер является подвижным для приема печатных плат разных размеров. Они также наклонены, возможно, на 7 градусов. Печатные платы установлены на одном конце конвейера, они проходят над флюсером, который прикладывает флюс припоя к соединениям, подлежащим пайке. Припой содержится в ГОРЯЧЕМ резервуаре, а припой находится в жидком состоянии. Есть насосы, которые на самом деле накачивают припой в свой собственный резервуар и создают волну. Поверхностное натяжение очень заметно, и нижняя часть паяемой цепи входит в контакт с припоем, когда он проходит по волне. Это только для сквозной пайки и не используется для компонентов SMT. Любой остаток флюса смывается в промывной плате.

Компоненты SMT - это отдельная история. Чистая печатная плата проходит через тип трафаретной печати, а паяльная паста наносится через трафарет. Компоненты размещаются на машине Pick & Place, затем доски пропускаются через печь для оплавления. Если доска двухсторонняя, под каждым компонентом помещается небольшое количество эпоксидной смолы, чтобы она не упала с доски во время процесса оплавления (печи) второй стороны. Надеюсь, я смог ответить на ваши вопросы.

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

Более новые методы включают небольшой фонтанчик для пайки с ЧПУ, который наносится на отдельные точки пайки на плате, а не ванну, через которую проходит весь блок.

Плюсы и минусы каждого, я не совсем уверен.

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