عملية إنتاج PCBA التفصيلية (بما في ذلك عملية DIP بأكملها)، تعال وانظر!
"عملية اللحام الموجي"
يعد اللحام الموجي عمومًا عملية لحام للأجهزة الإضافية.إنها عملية يقوم فيها اللحام السائل المنصهر، بمساعدة المضخة، بتشكيل شكل محدد من موجة اللحام على السطح السائل لخزان اللحام، ويمر PCB الخاص بالمكون المدرج عبر ذروة موجة اللحام عند نقطة محددة زاوية وعمق غمر معين على سلسلة النقل لتحقيق لحام وصلة اللحام، كما هو موضح في الشكل أدناه.
يكون تدفق العملية العام كما يلي: إدخال الجهاز - تحميل ثنائي الفينيل متعدد الكلور - اللحام الموجي - تفريغ ثنائي الفينيل متعدد الكلور - تشذيب دبوس DIP - التنظيف، كما هو موضح في الشكل أدناه.
1. تقنية إدخال رباعي هيدروكانابينول (THC).
1. تشكيل دبوس المكون
يجب تشكيل أجهزة DIP قبل إدخالها
(1) تشكيل المكونات المعالجة يدويًا: يمكن تشكيل الدبوس المنحني باستخدام ملاقط أو مفك براغي صغير، كما هو موضح في الشكل أدناه.
(2) المعالجة الآلية لتشكيل المكونات: يتم الانتهاء من تشكيل الآلة للمكونات بآلة تشكيل خاصة، ومبدأ عملها هو أن وحدة التغذية تستخدم تغذية الاهتزاز لتغذية المواد، (مثل الترانزستور الإضافي) مع مقسم لتحديد الموقع الترانزستور، الخطوة الأولى هي ثني المسامير على جانبي الجانبين الأيسر والأيمن؛الخطوة الثانية هي ثني الدبوس الأوسط للخلف أو للأمام لتشكيله.كما هو مبين في الصورة التالية.
2. أدخل المكونات
تنقسم تقنية إدخال الثقب إلى إدخال يدوي وإدخال تلقائي للمعدات الميكانيكية
(1) يجب أن يقوم الإدخال واللحام اليدوي أولاً بإدخال تلك المكونات التي تحتاج إلى التثبيت ميكانيكيًا، مثل رف التبريد، والقوس، والمشبك، وما إلى ذلك، لجهاز الطاقة، ثم قم بإدخال المكونات التي تحتاج إلى اللحام والتثبيت.لا تلمس دبابيس المكونات والرقائق النحاسية الموجودة على لوحة الطباعة مباشرة عند إدخالها.
(2) يعد المكونات الإضافية الميكانيكية الأوتوماتيكية (المشار إليها باسم الذكاء الاصطناعي) هي تكنولوجيا الإنتاج الآلي الأكثر تقدمًا في تركيب المنتجات الإلكترونية المعاصرة.تركيب المعدات الميكانيكية الأوتوماتيكية يجب أولاً إدخال تلك المكونات ذات الارتفاع المنخفض، ومن ثم تركيب تلك المكونات ذات الارتفاع الأعلى.يجب وضع المكونات الرئيسية القيمة في التثبيت النهائي.يجب أن يكون تركيب رف تبديد الحرارة، والقوس، والمشبك، وما إلى ذلك قريبًا من عملية اللحام.يظهر تسلسل تجميع مكونات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الشكل التالي.
3. لحام الموجة
(1) مبدأ عمل اللحام الموجي
اللحام الموجي هو نوع من التكنولوجيا التي تشكل شكلاً محددًا لموجة اللحام على سطح سائل اللحام المنصهر عن طريق ضخ الضغط، وتشكل بقعة لحام في منطقة دبوس اللحام عندما يمر مكون التجميع الذي تم إدخاله مع المكون عبر اللحام موجة بزاوية ثابتة.يتم تسخين المكون أولاً في منطقة التسخين المسبق لآلة اللحام أثناء عملية النقل بواسطة ناقل السلسلة (لا يزال يتم التحكم في التسخين المسبق للمكون ودرجة الحرارة المراد تحقيقها بواسطة منحنى درجة الحرارة المحدد مسبقًا).في اللحام الفعلي، عادة ما يكون من الضروري التحكم في درجة حرارة التسخين المسبق لسطح المكون، لذلك أضافت العديد من الأجهزة أجهزة الكشف عن درجة الحرارة المقابلة (مثل كاشفات الأشعة تحت الحمراء).بعد التسخين المسبق، يذهب التجميع إلى أخدود الرصاص للحام.يحتوي خزان القصدير على سائل لحام منصهر، وتقوم الفوهة الموجودة في الجزء السفلي من الخزان الفولاذي برش قمة موجة ذات شكل ثابت من اللحام المنصهر، بحيث يتم تسخينه بواسطة موجة اللحام عندما يمر سطح اللحام الخاص بالمكون عبر الموجة. ، كما تعمل موجة اللحام أيضًا على ترطيب منطقة اللحام وتمتد لتملأها، مما يؤدي أخيرًا إلى عملية اللحام.يظهر مبدأ عملها في الشكل أدناه.
يستخدم اللحام الموجي مبدأ نقل الحرارة بالحمل الحراري لتسخين منطقة اللحام.تعمل موجة اللحام المنصهر كمصدر للحرارة، من ناحية تتدفق لغسل منطقة لحام الدبوس، ومن ناحية أخرى تلعب أيضًا دورًا في توصيل الحرارة، ويتم تسخين منطقة لحام الدبوس تحت هذا الإجراء.من أجل ضمان تسخين منطقة اللحام، عادة ما يكون لموجة اللحام عرض معين، بحيث يكون هناك تسخين وترطيب كافٍ وما إلى ذلك عندما يمر سطح اللحام للمكون عبر الموجة.في اللحام الموجي التقليدي، يتم استخدام موجة واحدة بشكل عام، وتكون الموجة مسطحة نسبيًا.ومع استخدام لحام الرصاص، يتم اعتماده حاليًا على شكل موجة مزدوجة.كما هو مبين في الصورة التالية.
يوفر دبوس المكون طريقة لحام يغمس في المعدن من خلال الفتحة في الحالة الصلبة.عندما يلامس الدبوس موجة اللحام، يتسلق اللحام السائل جدار الدبوس والثقب عن طريق التوتر السطحي.يعمل العمل الشعري للممعدنة من خلال الثقوب على تحسين تسلق اللحام.بعد أن يصل اللحام إلى لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور، فإنه ينتشر تحت تأثير التوتر السطحي لللوحة.يقوم اللحام الصاعد بتصريف غاز التدفق والهواء من الفتحة، وبالتالي يملأ الفتحة ويشكل وصلة اللحام بعد التبريد.
(2) المكونات الرئيسية لآلة اللحام الموجي
تتكون آلة اللحام الموجي بشكل أساسي من حزام ناقل، وسخان، وخزان من الصفيح، ومضخة، وجهاز رغوة التدفق (أو الرش).وهي مقسمة بشكل أساسي إلى منطقة إضافة التدفق ومنطقة التسخين ومنطقة اللحام ومنطقة التبريد، كما هو موضح في الشكل التالي.
3. الاختلافات الرئيسية بين اللحام الموجي واللحام بإعادة التدفق
الفرق الرئيسي بين اللحام الموجي واللحام بإعادة التدفق هو أن مصدر التسخين وطريقة إمداد اللحام في اللحام مختلفان.في اللحام الموجي، يتم تسخين اللحام مسبقًا وصهره في الخزان، وتلعب موجة اللحام التي تنتجها المضخة الدور المزدوج لمصدر الحرارة وإمدادات اللحام.تقوم موجة اللحام المنصهرة بتسخين الفتحات والوسادات ودبابيس مكونات PCB، بينما توفر أيضًا اللحام اللازم لتشكيل وصلات اللحام.في لحام إعادة التدفق، يتم تخصيص اللحام (معجون اللحام) مسبقًا لمنطقة اللحام في PCB، ويكون دور مصدر الحرارة أثناء إعادة التدفق هو إعادة ذوبان اللحام.
(1) 3 مقدمة لعملية اللحام الموجي الانتقائي
لقد تم اختراع معدات اللحام الموجي منذ أكثر من 50 عامًا، وتتمتع بمزايا كفاءة الإنتاج العالية والإنتاج الكبير في تصنيع المكونات عبر الفتحات ولوحات الدوائر، لذلك كانت ذات يوم أهم معدات اللحام في الإنتاج الضخم الأوتوماتيكي المنتجات الالكترونية.ومع ذلك، هناك بعض القيود في تطبيقه: (1) معلمات اللحام مختلفة.
قد تتطلب وصلات اللحام المختلفة الموجودة على نفس لوحة الدائرة معلمات لحام مختلفة جدًا نظرًا لخصائصها المختلفة (مثل السعة الحرارية، وتباعد المسامير، ومتطلبات اختراق القصدير، وما إلى ذلك).ومع ذلك، فإن خاصية اللحام الموجي هي إكمال لحام جميع وصلات اللحام على لوحة الدائرة بأكملها تحت نفس المعلمات المحددة، لذلك تحتاج وصلات اللحام المختلفة إلى "تسوية" بعضها البعض، مما يجعل لحام الموجة أكثر صعوبة لتلبية اللحام بالكامل متطلبات لوحات الدوائر عالية الجودة؛
(2) ارتفاع تكاليف التشغيل.
في التطبيق العملي للحام الموجة التقليدي، فإن رش اللوحة بالكامل للتدفق وتوليد خبث القصدير يؤدي إلى تكاليف تشغيل عالية.خاصة عند اللحام الخالي من الرصاص، نظرًا لأن سعر اللحام الخالي من الرصاص يزيد عن 3 أضعاف سعر اللحام بالرصاص، فإن الزيادة في تكاليف التشغيل الناجمة عن خبث القصدير مثيرة للدهشة للغاية.بالإضافة إلى ذلك، يستمر اللحام الخالي من الرصاص في إذابة النحاس الموجود على الوسادة، وسيتغير تكوين اللحام في أسطوانة القصدير بمرور الوقت، الأمر الذي يتطلب إضافة منتظمة للقصدير النقي والفضة باهظة الثمن لحلها؛
(3) مشاكل الصيانة والصيانة.
سيبقى التدفق المتبقي في الإنتاج في نظام نقل اللحام الموجي، ويجب إزالة خبث القصدير المتولد بانتظام، مما يؤدي إلى صيانة المعدات وأعمال الصيانة الأكثر تعقيدًا للمستخدم؛ولهذه الأسباب، ظهر اللحام الموجي الانتقائي إلى الوجود.
لا يزال ما يسمى لحام الموجة الانتقائية PCBA يستخدم فرن القصدير الأصلي، ولكن الفرق هو أن اللوحة تحتاج إلى وضعها في حامل فرن القصدير، وهو ما نقوله غالبًا عن تركيبات الفرن، كما هو موضح في الشكل أدناه.
يتم بعد ذلك تعريض الأجزاء التي تتطلب لحام موجي للقصدير، ويتم حماية الأجزاء الأخرى بكسوة السيارة، كما هو موضح أدناه.هذا يشبه إلى حد ما وضع عوامة النجاة في حوض السباحة، فالمكان الذي تغطيه عوامة النجاة لن يحصل على الماء، واستبداله بموقد من الصفيح، فإن المكان الذي تغطيه السيارة بطبيعة الحال لن يحصل على القصدير، وسيكون هناك لا توجد مشكلة في إعادة صهر القصدير أو الأجزاء المتساقطة.
"من خلال عملية لحام إنحسر الثقب"
اللحام بإعادة التدفق من خلال الفتحة هو عملية لحام بإعادة التدفق لإدخال المكونات، والتي تستخدم بشكل أساسي في تصنيع لوحات التجميع السطحية التي تحتوي على عدد قليل من المكونات الإضافية.جوهر التكنولوجيا هو طريقة تطبيق معجون اللحام.
1. مقدمة العملية
وفقًا لطريقة تطبيق معجون اللحام، من خلال لحام إنحسر الثقب يمكن تقسيمه إلى ثلاثة أنواع: طباعة الأنابيب من خلال عملية لحام إنحسر الثقب، طباعة معجون اللحام من خلال عملية لحام إنحسر الثقب وصفائح القصدير المقولبة من خلال عملية لحام إنحسر الثقب.
1) الطباعة الأنبوبية من خلال عملية لحام إنحسر الثقب
الطباعة الأنبوبية من خلال عملية لحام إنحسر الثقب هي أول تطبيق لعملية لحام إنحسر مكونات الثقب، والتي تستخدم بشكل رئيسي في تصنيع موالف التلفزيون الملون.جوهر العملية هو الضغط الأنبوبي لمعجون اللحام، وتظهر العملية في الشكل أدناه.
2) طباعة عجينة اللحام من خلال عملية لحام إنحسر الثقب
تعد طباعة عجينة اللحام من خلال عملية لحام إنحسر الثقب هي الأكثر استخدامًا حاليًا من خلال عملية لحام إنحسر الثقب، وتستخدم بشكل أساسي في PCBA المختلط الذي يحتوي على عدد صغير من المكونات الإضافية، وهذه العملية متوافقة تمامًا مع عملية اللحام التقليدية بإعادة التدفق، ولا توجد معدات معالجة خاصة المطلوبة، والشرط الوحيد هو أن المكونات الإضافية الملحومة يجب أن تكون مناسبة للحام بإنحسر الثقب، وتظهر العملية في الشكل التالي.
3) صب ورقة القصدير من خلال عملية لحام إنحسر الثقب
يتم استخدام صفائح القصدير المقولبة من خلال عملية لحام إنحسر الثقب بشكل أساسي للموصلات متعددة الأطراف، واللحام ليس معجون لحام ولكن صفائح القصدير المقولبة، بشكل عام من قبل الشركة المصنعة للموصل تضاف مباشرة، ولا يمكن تسخين التجميع إلا.
من خلال متطلبات تصميم إنحسر الثقب
1. متطلبات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور
(1) مناسبة لسمك ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي يقل عن أو يساوي 1.6 مم.
(2) الحد الأدنى لعرض الوسادة هو 0.25 مم، ويتم "سحب" معجون اللحام المنصهر مرة واحدة، ولا يتم تشكيل حبة القصدير.
(3) يجب أن تكون فجوة المكون خارج اللوحة (الوقوف) أكبر من 0.3 مم
(4) الطول المناسب للمقود الذي يخرج من الوسادة هو 0.25 ~ 0.75 مم.
(5) الحد الأدنى للمسافة بين مكونات التباعد الدقيق مثل 0603 واللوحة هو 2 مم.
(6) يمكن توسيع الحد الأقصى لفتح الشبكة الفولاذية بمقدار 1.5 مم.
(7) الفتحة هي قطر الرصاص بالإضافة إلى 0.1 ~ 0.2 مم.كما هو مبين في الصورة التالية.
"متطلبات فتح نافذة شبكية فولاذية"
بشكل عام، من أجل تحقيق ملء الثقب بنسبة 50٪، يجب توسيع نافذة الشبكة الفولاذية، ويجب تحديد المقدار المحدد للتوسع الخارجي وفقًا لسمك ثنائي الفينيل متعدد الكلور، وسمك الشبكة الفولاذية، والفجوة بين الفتحة والرصاص وعوامل أخرى.
بشكل عام، طالما أن التمدد لا يتجاوز 2 مم، سيتم سحب معجون اللحام للخلف وملؤه في الفتحة.تجدر الإشارة إلى أن التمدد الخارجي لا يمكن ضغطه بواسطة حزمة المكون، أو يجب تجنب جسم حزمة المكون، وتشكيل حبة قصدير على جانب واحد، كما هو موضح في الشكل التالي.
"مقدمة لعملية التجميع التقليدية لـ PCBA"
1) التركيب من جانب واحد
يظهر تدفق العملية في الشكل أدناه
2) الإدراج جانب واحد
يظهر تدفق العملية في الشكل 5 أدناه
يعد تشكيل دبابيس الجهاز في اللحام الموجي أحد الأجزاء الأقل كفاءة في عملية الإنتاج، مما يؤدي في المقابل إلى زيادة خطر التلف الكهروستاتيكي وإطالة وقت التسليم، كما يزيد من فرصة الخطأ.
3) التركيب على الوجهين
يظهر تدفق العملية في الشكل أدناه
4) جانب واحد مختلط
يظهر تدفق العملية في الشكل أدناه
إذا كان هناك عدد قليل من المكونات عبر الفتحة، فيمكن استخدام اللحام بإعادة التدفق واللحام اليدوي.
5) الخلط على الوجهين
يظهر تدفق العملية في الشكل أدناه
إذا كان هناك المزيد من أجهزة SMD ذات الوجهين وعدد قليل من مكونات THT، فيمكن أن تكون الأجهزة الإضافية عبارة عن إعادة تدفق أو لحام يدوي.يظهر مخطط تدفق العملية أدناه.
