¿Cómo funciona la soldadura por ola?

¿Cómo funciona la soldadura por ola?

En los inicios de la industria electrónica, antes de que la tecnología SMT (montaje superficial) estuviera plenamente desarrollada, casi todos los montajes de placas de circuitos debían pasar por soldadura por ola proceso para soldar componentes electrónicos a la placa de circuito.

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    ¿Qué es la soldadura por ola?

    La razón por la que se denomina "soldadura por ola" es que utiliza un horno de estaño durante la soldadura. El horno de estaño se calentará a una temperatura suficiente para fundir la barra de estaño y formar un líquido de estaño fundido. Podemos considerar este líquido de estaño como un estanque de "agua de lago". Cuando está en calma y no hay oleaje, se denomina "oleaje de advección". Cuando el agua del lago se agita para que se muevan las olas, se denomina "ola turbulenta". 

    El barco se desliza sobre la superficie tranquila o ligeramente ondulada del lago, lo que permite que el líquido de estaño se adhiera entre las patas de las piezas electrónicas y la placa de circuitos. Tras pasar por el líquido de estaño, éste se enfría rápidamente y la soldadura soldará las piezas electrónicas a la placa de circuito.

    Por qué la soldadura por ola no ha sido sustituida totalmente por la SMT

    Con el rápido desarrollo de la tecnología industrial, la mayoría de las piezas electrónicas son cada vez más pequeñas, que pueden cumplir los requisitos de la soldadura por reflujo SMT (como piezas de pequeño tamaño y resistencia a altas temperaturas de reflujo), por lo que la mayoría de los fabricantes de PCB han abandonado el proceso de soldadura por ola, incluso para algunas piezas que no pueden reducirse de tamaño, siempre y cuando la resistencia a la temperatura del material pueda cumplir los requisitos de la soldadura por reflujo SMT, el proceso de pasta en agujero (PIH) también se puede utilizar para lograr la soldadura mediante el uso de un horno de reflujo.

    Dicho esto, todavía hay un pequeño número de componentes electrónicos que no pueden cumplir los requisitos del proceso SMT, por lo que en algunos casos, este proceso que consume mucha soldadura.

    Proceso SMT

    El proceso de soldadura por ola

    Zona de flujo

    El propósito de utilizar fundente es mejorar la calidad de la soldadura de las piezas, ya que los PCB, las piezas electrónicas e incluso el líquido de estaño pueden contaminarse en el entorno de almacenamiento y uso, lo que provocará oxidación y afectará a la calidad de la soldadura. La función principal del "fundente" es eliminar los óxidos y la suciedad de la superficie metálica, y también puede formar una fina película sobre la superficie metálica para aislar el aire durante la operación a alta temperatura, de modo que la soldadura no sea fácil de oxidar.

    Sin embargo, el proceso de soldadura por ola debe utilizar estaño fundido como medio de soldadura. Dado que se trata de estaño líquido, la temperatura debe ser superior al punto de fusión de la soldadura. La temperatura actual de la soldadura sin plomo SAC305 es de unos 217°C , el fundente general no puede mantenerse bajo una temperatura tan alta durante mucho tiempo, por lo que si desea añadir fundente, debe aplicarlo antes de que la placa de circuito pase por el líquido de estaño.

    En general, hay dos formas de aplicar el fundente. Una es utilizar fundente espumante. Cuando la placa de circuito pase por la zona de fundente, éste se adherirá a la placa de circuito. La desventaja de este método es que el fundente no puede aplicarse uniformemente a la placa de circuito, lo que da lugar a una soldadura deficiente de las piezas que no están recubiertas con fundente.

    El segundo método de aplicación del fundente es la pulverización

    El segundo método de aplicación de fundente es la pulverización. La boquilla se coloca en la parte inferior de la cadena y, cuando pasa la placa de circuito, se pulveriza de abajo hacia arriba. Este método también tiene una desventaja, y es que es más fácil que el fundente atraviese el hueco de la placa de circuito. A veces, el fundente puede contaminar directamente las piezas de la parte frontal de la placa de circuito, o incluso penetrar en el interior de algunas piezas sensibles al fundente, lo que puede suponer una amenaza en el futuro. O permanecerá en la parte superior de la máquina de soldadura por ola.

    Si la máquina no se limpia con regularidad, cuando el fundente se acumula hasta una cierta cantidad, goteará, y un gran bulto contaminará directamente la parte frontal de la placa de circuito.Si el fundente cae directamente sobre la placa de circuito sin tratamiento, es probable que cause problemas de calidad como corrosión de la placa de circuito o micro-cortocircuito.

    Zona de precalentamiento

    Al igual que el Línea de producción SMTEn el proceso de soldadura por ola también es necesario precalentar la placa de circuito antes de la soldadura propiamente dicha. Esto es para reducir la deformación de la placa de circuito y evitar la humedad interna de algunas partes. De lo contrario, se calentará directamente desde la temperatura ambiente hasta una temperatura superior a 217°C, lo que provocará fácilmente la delaminación.

    Zona de soldadura

    Se echan muchas barras de estaño en el tanque y luego se calientan y funden en estaño líquido, por lo que este proceso requiere mucho material de estaño. Al tratarse de estaño líquido, pueden fabricarse diversas superficies de estaño en función de las características del líquido para satisfacer las necesidades del estaño de soldadura.

    En términos generales, el baño de estaño en el horno de estaño se dividirá en dos ranuras. La primera ranura se llama onda de viruta, y la segunda ranura se llama onda. Estas dos ranuras de estaño tienen funciones diferentes. En la mayoría de los casos Sólo se encienden las ondas advectivas

    Onda de chip

    Piezas SMD

    Utiliza una herramienta para agitar el líquido de estaño y formar un efecto similar al de una fuente. Su propósito principal es soldar piezas SMD, porque las piezas SMD suelen estar densamente distribuidas en varias zonas de la placa de circuito, y hay grandes y pequeñas, altas y bajas, porque la acción de la placa de circuito es similar al deslizamiento de un sampán. Imagínese que si hay un objeto grande debajo del sampán, se formará el llamado "efecto sombra" detrás del objeto grande al deslizarse.

    Lo mismo es cierto para el líquido de estaño, si no hay líquido de estaño de volteo, no puede tocar estas partes o juntas de soldadura bajo las sombras, a continuación, causando el problema de la soldadura vacía. Sin embargo, debido a que el líquido de estaño siempre está dando vueltas, a veces la soldadura no es lo suficientemente uniforme, e incluso pueden producirse puentes de soldadura o afilados, por lo que la onda se añade generalmente después de la onda turbulenta.

    Onda

    Es algo similar a una superficie de agua estancada, pero en realidad es un líquido de estaño que fluye sin parar, pero el flujo es muy suave, lo que puede eliminar eficazmente algunas rebabas y problemas de puentes de soldadura y cortocircuitos causados por las ondas turbulentas. Además, la onda de advección tiene un efecto de soldadura muy bueno en los componentes tradicionales con orificios pasantes (patas largas que sobresalen de la placa de circuito). Si sólo hay componentes con orificios pasantes durante la soldadura por ola, también puede considerar la posibilidad de desactivar la ola de spoiler y utilizar únicamente la advección para completar la soldadura.

    puenteo de cortocircuito

    Zona de refrigeración

    Una sola onda de advección también ayuda a reducir el problema de los puentes de cortocircuito de los enchufes multipolo, porque el fundente se evaporará en la onda de turbulencia del proceso de doble onda, y cuando llegue a la onda de advección, habrá menos desoxidación y soporte de soldadura del fundente. Si la humectabilidad de la soldadura llega a ser.

    Esta zona suele utilizar un ventilador de refrigeración a la salida del horno de estaño, que se encarga de enfriar la placa de circuito que acaba de pasar por el líquido de estaño a alta temperatura, ya que habrá que realizar inmediatamente algunas acciones de soldadura y reparación. Por lo general, las placas de circuitos que pasan por el horno de estañado no utilizan equipos de enfriamiento rápido, probablemente porque la mayoría de ellas son componentes tradicionales con orificios pasantes o piezas SMD de mayor tamaño.

    Algunos hornos de ola añadirán un proceso de limpieza adicional al final, ya que algunas placas de circuitos seguirán pasando por el proceso de limpieza.

    ¿Por qué es necesario un ángulo de inclinación durante la soldadura por ola?

    La pista de "soldadura por ola" tiene un cierto ángulo de inclinación con la superficie de estaño. Generalmente, el ángulo de inclinación se fija en unos 3~7°. La razón de esta ligera inclinación es facilitar la eliminación del estaño cuando la junta de soldadura se separa de la superficie de estaño. Este ángulo de inclinación también se denomina "ángulo de desestañado". Al pasar el estaño, se requiere un ángulo cuando el Placa de circuito impreso y la superficie de estaño fundido líquido están separadas. Si el ángulo de desestañado es menor, la junta de soldadura será mayor, y viceversa.

    Si la pista y la superficie de estaño no están inclinadas durante la "soldadura en ola" y no hay ángulo de desoldadura, las juntas de soldadura serán demasiado grandes, y aparecerá fácilmente un gran número de juntas de soldadura. Un cierto ángulo de desoldadura durante la soldadura en ola puede favorecer el exceso de juntas de soldadura. El líquido de estaño fundido fluye en el horno de soldadura por ola a lo largo del ángulo de desoldadura por gravedad para lograr el propósito de controlar la cantidad de estaño en la junta de soldadura.

    ¿Qué es la soldadura por ola selectiva?

    Debido a que no todas las piezas de las placas de circuitos requieren soldadura por ola, a menudo hay cientos de piezas en una placa, pero menos de 5 piezas requieren soldadura por ola, por lo que nació la soldadura por ola selectiva.
    Existen dos tipos de soldadura por ola selectiva:

    El primer tipo de soldadura por ola selectiva consiste en utilizar un soporte de horno de soldadura por ola para cubrir las piezas que no necesitan soldadura por ola, y el proceso sigue siendo el horno de estaño de soldadura por ola original. La segunda soldadura por ola selectiva consiste en utilizar un pequeño horno de estaño. La boquilla pequeña, y luego mover la boquilla para alinearse con las partes que necesitan ser soldadas, lo que puede ahorrar la soldadura.

    Conclusión

    Incluso con muchos inconvenientes en comparación con SMT, la soldadura por ola se ha seguido utilizando en el Fábrica de montaje de PCB por sus características únicas, y no puede sustituirse fácilmente por otro proceso de fabricación.

    PREGUNTAS FRECUENTES

    La razón por la que se denomina "soldadura por ola" es que utiliza un horno de estaño durante la soldadura. El horno de estaño se calentará a una temperatura suficiente para fundir la barra de estaño y formar un líquido de estaño fundido. Podemos considerar este líquido de estaño como un estanque de "agua de lago". Cuando está en calma y no hay olas, se denomina "ola de advección".

    Todavía hay un pequeño número de componentes electrónicos que no pueden cumplir los requisitos del proceso SMT, por lo que en algunos casos, este proceso que consume mucha soldadura.

    Existen dos tipos de soldadura por ola selectiva: El primer tipo de soldadura por ola selectiva consiste en utilizar un soporte de horno de soldadura por ola para cubrir las piezas que no necesitan soldadura por ola, y el proceso sigue siendo el horno de estaño de soldadura por ola original. La segunda soldadura por ola selectiva consiste en utilizar un pequeño horno de estaño. La boquilla pequeña, y luego mover la boquilla para alinearse con las partes que necesitan ser soldadas, lo que puede ahorrar la soldadura.

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