คลื่นบัดกรี
ฉันพยายามที่จะเข้าใจว่าการบัดกรีด้วยคลื่นทำงานอย่างไร น่าเสียดายที่บทความ Wikipediaทำให้ฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับกระบวนการ:
การบัดกรี SMT แบบสองด้าน
แผงสองด้านที่มีส่วนประกอบ SMT บัดกรีเป็นอย่างไร จะป้องกันได้อย่างไรว่าส่วนประกอบในด้านหนึ่งหลุดออกมา?
คำตอบ:
คลื่นนี้สัมผัสที่ด้านล่างของ PCB เท่านั้น
กาลครั้งหนึ่งเคยใช้เครื่องประสานคลื่นเพื่อบัดกรีชิ้นส่วน SMT ที่ด้านล่างของ PCB แต่ไม่ได้ใช้อีกต่อไปเนื่องจากเทคนิคที่ทันสมัยกว่า
นี่คือกระบวนการหยาบสำหรับการบัดกรี PCB ที่มีชิ้นส่วน SMT ทั้งสองด้านและผ่านส่วนรู (TH) ที่ด้านบนเท่านั้น
A. แผ่นวงจรเปล่านั้นหันด้านล่างขึ้นด้านบน วางประสานถูกกดผ่านลายฉลุและบนแผ่นของ PCB เครื่องเลือกและวางเครื่องวางชิ้นส่วนลงบนด้านล่าง PCB นั้นวิ่งผ่านเตาอบ (การหมุนเวียนอากาศร้อนหรือเตาอบ IR) เพื่อละลายบัดกรีและติดชิ้นส่วน
ขั้นตอนเพิ่มเติมคือการวางกาวเล็ก ๆ ไว้ใต้ชิ้นส่วน วางประสานก่อนแล้วจึงกาวจากนั้นนำชิ้นส่วนไปวางบน PCB และบัดกรี กาวนี้ช่วยป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนหลุดในระหว่างขั้นตอนต่อไป
B. มีการพลิกบอร์ด (ด้านบนขึ้นบน) และกระบวนการเดียวกันนี้ซ้ำสำหรับชิ้นส่วน SMT ทั้งหมดที่ด้านบนของ PCB โดยที่ฉันหมายถึงวางประสานชิ้นส่วนที่วางไว้แล้วผ่านเตาอบ ไม่จำเป็นต้องใช้กาว
ระหว่างขั้นตอน B ชิ้นส่วนที่ด้านล่างของ PCB จะไม่หลุด เห็นได้ชัดว่าพวกเขาติดอยู่ที่นั่น แต่ บริษัท ส่วนใหญ่ไม่ใช้กาว หากไม่มีกาวความตึงผิวจากการหลอมเหลวก็เพียงพอที่จะยึดชิ้นส่วนให้เข้าที่ บางส่วนโดยเฉพาะอย่างยิ่งชิ้นส่วนที่ไม่มีหมุดจำนวนมากอาจใช้งานไม่ได้กับเทคนิคนี้เนื่องจากมีแรงตึงผิวไม่เพียงพอที่จะยึดชิ้นส่วนไว้
C. ชิ้นส่วนทะลุรูทั้งหมดจะถูกวางไว้ที่ด้านบนของ PCB พาเลทบัดกรีติดอยู่ที่ด้านล่างของ PCB PCB นั้นวิ่งผ่านเครื่องประสานคลื่นเพื่อประสานชิ้นส่วน TH ทั้งหมด
หมายเหตุ: พาเลทบัดกรีนั้นเป็นเกราะป้องกันเพื่อป้องกันชิ้นส่วน SMT จากการถูกเอาออกไปในคลื่น พวกมันถูกสร้างขึ้นมาสำหรับแต่ละ PCB และมีรูและรูปทรงเพื่อแสดงชิ้นส่วน TH ในขณะที่ป้องกันชิ้นส่วน SMT PCB จะต้องได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงพาเลทบัดกรีเนื่องจากคุณไม่สามารถวางชิ้นส่วน SMT ด้านล่างใกล้กับชิ้นส่วน TH และชิ้นส่วน SMT ไม่สามารถสูงเกินไปได้
เทคนิคที่ค่อนข้างใหม่สำหรับชิ้นส่วน TH คือการข้ามเครื่องประสานคลื่นอย่างสมบูรณ์ ย้อนกลับไปในขั้นตอน B วางประสานถูกวางไว้บนแผ่น TH (และในหลุม) และส่วน TH จะถูกแทรกและบัดกรีในเตาอบกับส่วนที่เหลือของ SMT บริษัท บางแห่งเช่นโมโตโรล่าได้กำจัดเครื่องประสานคลื่นของพวกเขาในความโปรดปรานของวิธีนี้ แต่ บริษัท ส่วนใหญ่ยังคงใช้เทคนิคที่เก่ากว่าของการใช้เครื่องประสานคลื่นด้วยพาเลทบัดกรี
แน่นอนว่ามีหลายรูปแบบของกระบวนการทั้งหมดนี้ ฉันเพิ่งได้รับภาพรวมที่ง่ายและสั้น แต่มันก็ค่อนข้างสอดคล้องกับวิธีการทำงานของกระบวนการผลิตในปัจจุบัน (สิ่งต่าง ๆ แม้เมื่อ 10 ปีก่อน)
การบัดกรี
ด้วยคลื่นสำหรับการบัดกรีด้วยคลื่น PCB จะผ่านการบัดกรีของการหลอมเหลวที่ประสานถูกผลักขึ้นเพื่อให้มันกระทบกับด้านล่างของ PCB คุณจะต้องมีหน้ากากต่อต้านการบัดกรีเพื่อป้องกันไม่ให้ประสานกับทองแดงทั้งหมด
โปรดทราบว่า SMD ยังสามารถบัดกรีด้วยคลื่นได้ แต่จากนั้นการวางแนวของชิ้นส่วนก็มีความสำคัญเช่นกัน บางส่วนจะต้องวางในแนวตั้งฉากกับทิศทางคลื่น ส่วนพิทช์แบบละเอียดเช่น 0.4 มม. QFP ไม่สามารถบัดกรีด้วยคลื่นได้เนื่องจากพินทั้งหมดจะถูกตัดให้สั้นลง แต่ QFP ที่มีระยะพิทช์สูงกว่า พวกเขาต้องการ "ขโมยประสาน" ซึ่งเป็นแผ่นประสานที่ส่วนท้ายของแถวของหมุดเพื่อรวบรวมประสานที่เหลือ
อาจต้องวาง QFP ที่มุม 45 °และจะต้องมีหัวแร้งบัดกรีที่มุมใดมุมหนึ่ง:
ทิศทางของคลื่นมีความสำคัญในระหว่างโครงร่าง PCB และการจัดเรียงและวิศวกรการผลิตควรได้รับคำแนะนำที่ชัดเจน
reflow บัดกรี
SMDs สำหรับตำแหน่งสองด้านจะติดกาวในด้านหนึ่ง หลังจากการวางประสานถูกนำไปใช้กับลายฉลุเครื่องจุดกาววางจุดกาวสำหรับชิ้นส่วน (ในอัตราที่เหลือเชื่อมากกว่า 10 ต่อวินาที) จากนั้นวางชิ้นส่วนลงบนแผงควบคุมแล้วพลิกไปด้านอื่น ๆ จะได้รับการวางประสานและการจัดวางองค์ประกอบ
ฉันไม่รู้ว่าคุณนึกภาพของคุณเกี่ยวกับคลื่นบัดกรีได้อย่างไร แต่มันเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างง่าย
แผงวงจรตั้งอยู่ระหว่าง 2 โซ่ลำเลียง โซ่เป็นโซ่แบบลูกกลิ้งเรียบง่าย แต่มี "นิ้ว" ยาวประมาณ 2 นิ้ว สายพานลำเลียงหนึ่งตัวสามารถเคลื่อนย้ายเพื่อยอมรับแผงวงจรขนาดแตกต่างกัน พวกมันอาจจะเอียงได้ 7 องศา แผงวงจรตั้งอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของสายพานลำเลียงพวกมันผ่านฟลักซ์ที่ใช้ฟลักซ์ประสานกับการเชื่อมต่อที่จะบัดกรี บัดกรีมีอยู่ในถังที่ร้อนและประสานอยู่ในสถานะของเหลว มีปั๊มที่ปั๊มประสานจริงภายในถังของตัวเองและสร้างคลื่น ความตึงผิวจะมองเห็นได้ชัดเจนและด้านล่างของวงจรที่ถูกบัดกรีสัมผัสกับประสานเมื่อผ่านคลื่น ใช้สำหรับบัดกรีผ่านรูเท่านั้นและไม่ได้ใช้กับส่วนประกอบ SMT ฟลักซ์ที่เหลือจะถูกชะออกในเครื่องซักผ้าคณะพาณิชย์
ส่วนประกอบของ SMT นั้นแตกต่างกัน แผงวงจรเปล่าทำงานผ่านเครื่องพิมพ์หน้าจอชนิดหนึ่งและใช้การวางประสานผ่านลายฉลุ ส่วนประกอบถูกวางไว้กับเครื่อง Pick & Place จากนั้นแผงจะถูกเรียกใช้ผ่านเตาอบ reflow หากบอร์ดมีสองด้านอีพ็อกซี่จำนวนเล็กน้อยจะถูกวางไว้ใต้แต่ละส่วนประกอบดังนั้นมันจะไม่หลุดออกจากบอร์ดระหว่างกระบวนการ reflow (เตาอบ) ของด้านที่สอง หวังว่าฉันจะสามารถตอบคำถามของคุณ
นี่เป็นวิธีที่ค่อนข้างโบราณที่ด้านล่างทั้งหมดของกระดานถูกวาดตามแนวของการประสาน: https://www.youtube.com/watch?v=inHzaJIE7-4
วิธีการที่ใหม่กว่า ได้แก่ น้ำพุประสานซีเอ็นซีขนาดเล็กที่ใช้กับจุดบัดกรีแต่ละจุดบนกระดานแทนที่จะเป็นอ่างอาบน้ำที่หน่วยทั้งหมดไหลผ่าน
ข้อดีและข้อเสียของแต่ละฉันไม่แน่ใจทั้งหมด
และนี่คือวิดีโอของเครื่องเลือกและวาง: https://www.youtube.com/watch?v=tn0EKtLOVx4