Miten aaltojuottaminen toimii

Miten aaltojuottaminen toimii

Elektroniikkateollisuuden alkuaikoina, ennen kuin SMT-tekniikka (pinta-asennustekniikka) oli täysin kehittynyt, lähes kaikki piirilevykokoonpanot oli käytävä läpi... aaltojuottaminen prosessi elektronisten komponenttien juottamiseksi piirilevylle.

Sisällysluettelo
    Lisää otsikko sisällysluettelon luomisen aloittamiseksi.

    Mikä on aaltojuottaminen

    Sitä kutsutaan "aaltojuottamiseksi" siksi, että juottamisen aikana käytetään tinauunia. Tinauunia kuumennetaan lämpötilaan, joka riittää sulattamaan tinapalkin ja muodostamaan sulan tinanesteen. Voimme pitää tätä tinanestettä "järviveden" altaana. Kun se on tyyni eikä siinä ole aaltoa, jota kutsutaan "advektioaalloksi". Kun järvivettä sekoitetaan niin, että aallot liikkuvat, sitä kutsutaan "turbulenttiseksi aalloksi". 

    Vene liukuu tyynellä tai hieman aaltoilevalla järven pinnalla, jolloin tinaneste tarttuu elektronisten osien jalkojen ja piirilevyn väliin. Kun tinaneste on kulkenut läpi, se jäähtyy nopeasti, ja juote hitsaa elektroniset osat kiinni piirilevyyn.

    Miksi aaltojuottamista ei ole korvattu SMT:llä kokonaan?

    Teollisen teknologian nopean kehityksen myötä useimmat elektroniset osat ovat pienempiä, jotka voivat täyttää SMT-reflow-juottamisen vaatimukset (kuten pienikokoiset osat ja reflow-korkea lämpötilakestävyys), joten useimmat piirilevyvalmistajat ovat hylänneet aaltojuottamisprosessin, jopa joidenkin osien osalta, joita ei voida pienentää, niin kauan kuin materiaalin lämpötilakestävyys voi täyttää SMT-reflow-juottamisen vaatimukset, (PIH) liitä reikään-prosessia voidaan käyttää myös juottamisen aikaansaamiseksi reflow-uunin avulla.

    Tästä huolimatta on edelleen olemassa pieni määrä elektronisia komponentteja, jotka eivät vieläkään täytä SMT-prosessin vaatimuksia, joten joissakin tapauksissa tämä prosessi kuluttaa paljon juotetta.

    SMT-process

    Aaltojuottamisen prosessi

    Virtausvyöhyke

    Fluxin käytön tarkoituksena on parantaa osien juottamisen laatua, koska PCB, elektroniset osat ja jopa tinaneste voivat olla saastuneita varastointi- ja käyttöympäristössä, mikä aiheuttaa hapettumista ja vaikuttaa juottamisen laatuun. "Fluxin" päätehtävä on poistaa oksidit ja lika metallipinnalla, ja se voi myös muodostaa ohuen kalvon metallipinnalle eristämään ilmaa korkean lämpötilan käytön aikana, jotta juote ei ole helppo hapettaa.

    Aaltojuottamisessa on kuitenkin käytettävä sulaa tinaa juotosaineena. Koska kyseessä on tinaneste, lämpötilan on oltava korkeampi kuin juotteen sulamispiste. SAC305-lyijyttömän juotteen nykyinen lämpötila on noin 217 °C, yleistä juoksevaa ainetta ei voida pitää niin korkeassa lämpötilassa pitkään, joten jos haluat lisätä juoksevaa ainetta, sinun on käytettävä sitä ennen kuin piirilevy kulkee tinanesteen läpi.

    Yleisesti ottaen on olemassa kaksi tapaa levittää fluxia. Toinen on käyttää vaahtoavaa fluxia. Kun piirilevy kulkee flux-alueen läpi, se tarttuu piirilevyyn. Tämän menetelmän haittapuolena on se, että vuota ei voida levittää tasaisesti piirilevylle, mikä johtaa huonoon juottamiseen niissä osissa, joita ei ole päällystetty vuolla.

    Toinen vuon levitysmenetelmä on ruiskuttaminen.

    Toinen vuon levitysmenetelmä on ruiskuttaminen. Suutin asetetaan ketjun alareunaan, ja kun piirilevy kulkee ohi, sitä ruiskutetaan alhaalta ylöspäin. Tällä menetelmällä on myös yksi haittapuoli, nimittäin se, että vuon on helpompi kulkea piirilevyn raon läpi. Joskus vuoto saattaa saastuttaa suoraan piirilevyn etupuolella olevat osat tai jopa tunkeutua joidenkin vuolle herkkien osien sisäpuolelle, mikä aiheuttaa uhan tulevaisuudessa. Tai se jää aaltojuotoslaitteen yläosaan.

    Jos konetta ei puhdisteta säännöllisesti, kun vuota kerääntyy tiettyyn määrään, se tippuu, ja suuri möykky saastuttaa suoraan piirilevyn etuosan.Jos vuota pudotetaan suoraan piirilevylle ilman käsittelyä, se todennäköisesti aiheuttaa laatuongelmia, kuten piirilevyn korroosiota tai mikro-lyhytpiiriä.

    Esilämmitysalue

    Aivan kuten SMT-tuotantolinja, aaltojuottamisprosessissa on myös esilämmitettävä piirilevy ennen varsinaista juottamista. Näin vähennetään piirilevyn muodonmuutoksia ja vältetään joidenkin osien sisäinen kosteus. Muussa tapauksessa se kuumennetaan suoraan huoneenlämpötilasta yli 217 ° C: n lämpötilaan, mikä aiheuttaa helposti delaminaatiota.

    Juotosalue

    Säiliöön heitetään paljon tinapatukoita, jotka sitten kuumennetaan ja sulatetaan tinanesteeksi, joten tämä prosessi vaatii paljon tinamateriaalia. Koska kyseessä on nestemäinen tina, voidaan tehdä erilaisia tinapintoja nesteen ominaisuuksien mukaan juottotinan tarpeisiin.

    Yleisesti ottaen tinauunin tinakylpy on jaettu kahteen osaan. Ensimmäistä aukkoa kutsutaan siruaalloksi ja toista aukkoa kutsutaan aalloksi. Näillä kahdella tina-aukolla on eri tehtävät. Useimmissa tapauksissa Ainoastaan advektiiviset aallot on kytketty päälle.

    Siruaalto

    SMD-parts

    Sekoita tinanestettä työkalulla suihkulähdettä muistuttavan efektin aikaansaamiseksi. Sen päätarkoitus on juottaa SMD-osia, koska SMD-osat ovat yleensä tiheästi jakautuneet piirilevyn eri alueille, ja siellä on suuria ja pieniä, korkeita ja matalia, koska piirilevyn toiminta on samanlainen kuin sampanin liukuminen. Kuvittele, että jos sampanin alla on suuri esine, niin niin sanottu "varjovaikutus" muodostuu suuren esineen taakse liukumisen aikana.

    Sama pätee tinanesteeseen, jos tinanestettä ei ole, se ei voi koskettaa näitä osia tai juotosliitoksia varjojen alla, mikä aiheuttaa tyhjän hitsauksen ongelman. Koska tinaneste on kuitenkin aina pyörivä, joskus hitsaus ei ole riittävän tasaista, ja jopa hitsaussiltoja tai terävöitymistä voi esiintyä, joten aalto lisätään yleensä turbulenttisen aallon jälkeen.

    Aalto

    Se muistuttaa jonkin verran tyynen veden pintaa, mutta itse asiassa se on jatkuvasti virtaava tinaneste, mutta virtaus on hyvin tasainen, mikä voi tehokkaasti poistaa joitakin purseita ja hitsaussiltoja sekä turbulenttien aaltojen aiheuttamia oikosulkuongelmia. Lisäksi advektioaallolla on erittäin hyvä hitsausvaikutus perinteisiin läpireikäisiin komponentteihin (piirilevystä ulkonevat pitkät jalat). Jos aaltojuottamisen aikana on vain läpireikäisiä komponentteja, voit myös harkita spoileriaallon kytkemistä pois päältä ja käyttää vain advektiota hitsauksen loppuunsaattamiseen.

    short-circuit bridging

    Jäähdytysvyöhyke

    Yksi advektioaalto auttaa myös vähentämään usean nastan pistokkeiden oikosulkujen siltojen ongelmaa, koska vuo haihtuu kaksoisaaltoprosessin turbulenssiaallossa, ja advektioaallossa vuon hapettumisen poistuminen ja juottamisen tukeminen on vähäisempää. Jos juotteen kostutettavuus tulee.

    Tällä alueella käytetään yleensä jäähdytyspuhallinta tinauunin ulostulossa, jonka tehtävänä on jäähdyttää piirilevyä, joka on juuri läpäissyt korkean lämpötilan tinanesteen, koska joitakin juotos- ja korjaustoimenpiteitä on tehtävä välittömästi. Yleensä tinauunin läpi kulkevissa piirilevyissä ei käytetä pikajäähdytyslaitteita, luultavasti siksi, että suurin osa niistä on perinteisiä läpireikäisiä komponentteja tai suurempia SMD-osia.

    Jotkin aaltouunit lisäävät lopussa ylimääräisen puhdistusprosessin, koska jotkin piirilevyt käyvät vielä läpi puhdistusprosessin.

    Miksi aaltojuottamisen aikana tarvitaan kallistuskulmaa?

    The track of “wave soldering” has a certain inclination angle with the tin surface. Generally, the inclination angle is set at about 3~7°. The reason for the slight inclination is to facilitate the removal of tin when the solder joint is separated from the tin surface. And this inclination angle is also called “de-tinning angle”. When passing tin, an angle is required when the PCB board and the liquid molten tin surface are separated. If the de-tinning angle is smaller, the solder joint will be larger, and vice versa.

    Jos raita ja tina-pinta eivät ole kallellaan "aaltojuottamisen" aikana eikä juotoskulmaa ole, juotosliitokset ovat liian suuria, ja suuri määrä juotosliitoksia syntyy helposti. Tietty juottokulma aaltojuottamisen aikana voi edistää ylimääräisiä juotosliitoksia. Sula tinaneste virtaa aaltojuotosuuniin painovoiman vaikutuksesta poistokulmaa pitkin, jotta juotosliitoksessa olevan tinan määrää voidaan hallita.

    Mikä on valikoiva aaltojuottaminen

    Koska kaikki piirilevyjen osat eivät vaadi aaltojuottamista, levyllä on usein satoja osia, mutta alle 5 osaa vaatii aaltojuottamista, joten valikoiva aaltojuottaminen syntyi.
    Valikoivia aaltojuotoksia on kahdenlaisia:

    Ensimmäisessä valikoivan aaltojuottamisen tyypissä käytetään aaltojuotosuunin kantoa, joka kattaa osat, jotka eivät tarvitse aaltojuottamista, ja prosessi noudattaa edelleen alkuperäistä aaltojuotosuunia. Toisessa valikoivassa aaltojuotoksessa käytetään pientä tinauunia. Pieni suutin, ja siirrä sitten suutin kohdistamaan hitsattavat osat, mikä voi säästää juotetta.

    Päätelmä

    Vaikka SMT:hen verrattuna on monia haittoja, aaltojuottamista on edelleen käytetty SMT:ssä. PCB-kokoonpanotehdas ainutlaatuisten ominaisuuksiensa vuoksi, eikä sitä voida helposti korvata muulla valmistusmenetelmällä.

    FAQ

    Sitä kutsutaan "aaltojuottamiseksi" siksi, että juottamisen aikana käytetään tinauunia. Tinauunia kuumennetaan lämpötilaan, joka riittää sulattamaan tinapalkin ja muodostamaan sulan tinanesteen. Voimme pitää tätä tinanestettä "järviveden" altaana. Kun se on tyyni eikä siinä ole aaltoa, jota kutsutaan "advektioaalloksi".

    On vielä pieni määrä elektronisia komponentteja, jotka eivät vieläkään täytä SMT-prosessin vaatimuksia, joten joissakin tapauksissa tämä prosessi kuluttaa paljon juotetta.

    Valikoivia aaltojuotoksia on kahdenlaisia: Ensimmäinen tyyppi valikoivan aaltojuottamisen on käyttää aaltojuottamisuunin kantajaa kattamaan osat, jotka eivät tarvitse aaltojuottamista, ja prosessi noudattaa edelleen alkuperäistä aaltojuottamisen tinauunia. Toinen selektiivinen aaltojuottaminen on pienen tinauunin käyttäminen. Pieni suutin, ja siirrä sitten suutin kohdistamaan hitsattavat osat, mikä voi säästää juotetta.

    Aiheeseen liittyvät viestit

    PCB-impedanssilevy - kaikki mitä sinun tarvitsee tietää

    PCB-impedanssilevy - kaikki mitä sinun tarvitsee tietää

    PCB-impedanssilevyt ovat tehokkaiden elektronisten järjestelmien selkäranka, jossa signaalin eheys hallitsee ylivoimaisesti. Nämä erikoistuneet painetut piirilevyt on suunniteltu ja valmistettu huolellisesti ...
    Kuinka asentaa vastus painettuun piirilevyyn

    Miten asentaa vastus piirilevylle?

    Vastusten käyttö piirilevyllä (PCB) on tärkeä osa piirisuunnittelua. Vastus on komponentti, jota käytetään rajoittamaan ...
    SMT PCB-kokoonpanon purkaminen pakkauksesta - Pinta-asennustekniikka

    SMT PCB-kokoonpanon purkaminen pakkauksesta - Pinta-asennustekniikka

    Tässä artikkelissa selvitetään SMT-piirilevyjen kokoonpanoprosessien, koneiden, kustannusrakenteiden, edeltäjiin verrattuna saavutettujen etujen ja valmistuskumppaneiden valintastrategioiden määritelmiä.
    Perinteinen PCB-valmistus vs. Rapid Prototyping PCB - yksityiskohtainen vertailu

    Perinteinen PCB-valmistus vs. Rapid Prototyping PCB - yksityiskohtainen vertailu

    Elektroniikan jatkuvasti kehittyvässä maisemassa painettujen piirilevyjen (PCB) luominen on tärkeä osa tuotekehitystä. Olipa kyse sitten kuluttajille ...
    IBE Electronics tapaa sinut CES-messuilla (Consumer Electronics Show) 2024

    IBE Electronics tapaa sinut CES-messuilla (Consumer Electronics Show) 2024

    IBE on yksi globaaleista ODM / OEM-valmistajista, joilla on massatuotantopohja, ja IBE kutsuu sinut käymään osastollamme 2012 & 2014 ja osastollamme 2929 tammikuussa ...
    Pyydä tarjous

    Jätä kommentti

    Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

    fiFinnish
    Vieritä alkuun