U PROCESSU DI MONTAGNA DI SUPERFICIE

A saldatura di riflussu hè u metudu più utilizatu per attaccà cumpunenti di superficia à i circuiti stampati (PCB).L'obiettivu di u prucessu hè di furmà ghjunti di saldatura accettabili per prima pre-riscaldamentu di i cumpunenti / PCB / pasta di saldatura è dopu fondendu a saldatura senza causà danni per surriscaldamentu.

L'aspetti chjave chì portanu à un prucessu di saldatura di reflow efficace sò i seguenti:

1. Macchina adattata
2. Profilu di riflussu accettabile
3. Disegnu di l'impronta di PCB / cumpunenti
4. PCB stampatu cù cura cù un stencil ben cuncepitu
5. Posizionamentu ripetibile di cumpunenti di a superficia
6. PCB di bona qualità, cumpunenti è pasta di saldatura

Macchina adatta

Ci sò parechji tippi di saldatura à riflussu dispunibuli secondu a velocità di a linea necessaria è u disignu / materiale di l'assemblea di PCB per esse processatu.U fornu sceltu deve esse di una dimensione adattata per trattà a rata di produzzione di l'equipaggiu di pick and place.

A velocità di a linea pò esse calculata cum'è mostra quì sottu:

Velocità di linea (minimu) =Tavole per minutu x Lunghezza per tavola
Fattore di carica (spaziu trà i tavulini)

Hè impurtante di cunsiderà a ripetibilità di u prucessu è cusì u "Fattore di carica" ​​hè di solitu specificatu da u fabricatore di a macchina, calculu mostratu quì sottu:

Per pudè selezziunà u fornu di riflussu di taglia curretta, a velocità di u prucessu (definita quì sottu) deve esse più grande di a velocità di linea minima calculata.

Velocità di prucessu =Lunghezza di a camera di fornu riscaldata
Tempu di permanenza di prucessu

Quì sottu hè un esempiu di calculu per stabilisce a dimensione curretta di u fornu: -

Un assembler SMT vole pruduce schede 8-inch à una tarifa di 180 per ora.U fabricatore di pasta di saldatura ricumanda un prufilu di 4 minuti, trè passi.Quantu tempu un fornu aghju bisognu di processà i pannelli à questu throughput?

Tavole per minutu = 3 (180/ora)
Lunghezza per tavola = 8 inch
Fattore di carica = 0,8 (spaziu di 2 inch trà e tavole)
Tempu di permanenza di u prucessu = 4 minuti

Calculate a velocità di a linea:(3 tavole/min) x (8 pollici/tavola)
0,8

A velocità di a linea = 30 inch/minute

Dunque, u fornu di reflow deve avè una velocità di prucessu di almenu 30 inch per minutu.

Determina a lunghezza di a camera di u fornu riscaldata cù l'equazione di velocità di prucessu:

30 in/min =Lunghezza di a camera di fornu riscaldata
4 minuti

Lunghezza riscaldata in u fornu = 120 inches (10 piedi)

Nota chì a lunghezza generale di u fornu supererà i 10 piedi, cumprese a sezione di rinfrescante è e sezioni di carica di trasportatore.U calculu hè per a LUNGHEZZA CALIDATA - NON LUNGHEZZA GENERALE DEL FORNO.

2. Cuntrolla di u ciclu chjusu per a velocità di i fan di cunvezione - Ci sò certi pacchetti di superficia di muntagna cum'è u SOD323 (vede l'inseritu) chì anu una piccula zona di cuntattu à u rapportu di massa chì sò suscettibili à esse disturbati durante u prucessu di reflow.U cuntrollu di a velocità di u ciclu chjusu di i fan di cunvenzione hè una opzione cunsigliata per l'assemblee chì utilizanu tali parti.

3. U cuntrollu automaticu di l'larghezza di trasportu è centru-bordu-supportu - Certi machini anu aghjustamentu di larghezza manuale, ma s'ellu ci sò parechje assemblee diverse per esse processate cù diverse larghezze di PCB allora sta opzione hè cunsigliatu per mantene un prucessu coherente.

Profilu Reflow accettabile

Per creà un prufilu di reflow, i termocoppii sò cunnessi à un assemblea di mostra (di solitu cù saldatura à alta temperatura) in una quantità di lochi per misurà a gamma di temperature in u PCB.Hè cunsigliatu di avè almenu una termocoppia situata nantu à un pad versu u bordu di u PCB è una termocoppia situata nantu à un pad versu a mità di u PCB.Ideale, più termocoppii deve esse usatu per misurà a gamma completa di temperature in u PCB - cunnisciutu cum'è "Delta T".

In un profilu di saldatura di riflussu tipicu sò generalmente quattru tappe - Preheat, soak, reflow and cooling.L'obiettivu principale hè di trasfiriri abbastanza calore in l'assemblea per fonde a saldatura è formate e articuli di saldatura senza causà danni à i cumpunenti o PCB.

Preheat- Duranti sta fase, i cumpunenti, a PCB è a saldatura sò tutti riscaldati à una temperatura specifica d'immersione o di permanenza, attentu à ùn riscalda micca troppu rapidamente (in solitu micca più di 2ºC / secondu - verificate a scheda di pasta di saldatura).Riscaldamentu troppu rapidamente pò causà difetti cum'è cumpunenti à cracke è a pasta di saldatura per splatter causendu bolle di saldatura durante u riflussu.

Immergete- U scopu di sta fase hè di assicurà chì tutti i cumpunenti sò finu à a temperatura necessaria prima di entre in u stadiu di reflow.Soak dura di solitu trà 60 è 120 seconde secondu u "differenti di massa" di l'assemblea è i tipi di cumpunenti prisenti.U più efficiente u trasferimentu di calore durante a fase di soak, menu tempu hè necessariu.

Se u prufilu di riflussu hà un calore insufficiente applicatu durante a tappa di riflussu, ci saranu ghjunti di saldatura vistu simili à l'imaghjini sottu: -

fillet di saldatura micca furmatu cù piombo

Ùn sò micca tutti i boli di saldatura fusi

Un difettu di saldatura cumuni dopu à riflussu hè a furmazione di sfere / perle di saldatura mid-chip cum'è pò esse vistu quì sottu.A suluzione à stu difettu hè di mudificà u disignu di stencil -più dettagli ponu esse vistu quì.

L'usu di nitrogenu durante u prucessu di riflussu deve esse cunsideratu per a tendenza di alluntanassi da a pasta di saldatura chì cuntene flussi forti.U prublema ùn hè micca veramente a capacità di rinfriscà in nitrogenu, ma piuttostu a capacità di rifluisce in l'absenza di l'ossigenu.A saldatura di riscaldamentu in presenza di l'ossigenu crea l'ossidi, chì sò generalmente superfici non-solderable.

Cooling- Questu hè solu a tappa durante a quale l'assemblea hè rinfriscata, ma hè impurtante micca di rinfriscà l'assemblea troppu rapidamente - di solitu a velocità di rinfrescante cunsigliata ùn deve micca più di 3ºC / secondu.

Disegnu di l'impronta di PCB / cumpunenti

Ci hè una quantità di aspetti di u disignu di PCB chì anu influenza nantu à quantu un assemblea rifluverà.Un esempiu hè a dimensione di e piste chì si cunnettanu à una impronta di cumpunenti - se a pista chì si cunnetta à un latu di una impronta di cumpunenti hè più grande di l'altru, questu pò purtà à un sbilanciamentu termicu chì pruvucarà a parte à "pietra tombale" cum'è pò esse vistu quì sottu:

Un altru esempiu hè u "bilanciamentu di rame" - parechji disinni di PCB utilizanu grandi spazii di rame è se u pcb hè messu in un pannellu per aiutà u prucessu di fabricazione pò purtà à un sbilanciamentu in rame.Questu pò causà a deformazione di u pannellu durante u riflussu, è cusì a suluzione cunsigliata hè di aghjunghje un "equilibriu di rame" à e zone di rifiuti di u pannellu cum'è si pò vede quì sottu:

Vede"Design per a fabricazione"per altre considerazioni.

PCB stampatu cù cura cù un stencil ben cuncepitu

I passi di u prucessu prima in l'assemblea di a superficia sò critichi per un prucessu di saldatura di riflussu efficace.Uprucessu di stampa di pasta di saldaturahè chjave per assicurà un depositu consistente di pasta di saldatura nantu à u PCB.Qualchese difettu in questa tappa porta à risultati indesiderati è cusì u cuntrollu cumpletu di stu prucessu cùdesign efficace di stencilhè necessariu.

Posizionamentu ripetibile di cumpunenti di a superficia

Variazione di piazzamentu di cumpunenti

U piazzamentu di i cumpunenti di a superficia di a muntagna deve esse ripetibile è cusì hè necessariu una macchina affidabile è ben mantenuta di pick and place.Sè i pacchetti di cumpunenti ùn sò micca insignati in u modu currettu, pò causà à u sistema di visione di a macchina per ùn vede micca ogni parte in u listessu modu è cusì a variazione di a piazza serà osservata.Questu hà da purtà à risultati inconsistenti dopu u prucessu di saldatura di reflow.

I prugrammi di piazzamentu di i cumpunenti ponu esse creati aduprendu e macchine di pick and place, ma stu prucessu ùn hè micca cusì precisu cum'è piglià l'infurmazioni di centroid direttamente da i dati PCB Gerber.Piuttostu spessu, sta dati di centroide hè esportatu da u software di cuncepimentu di PCB, ma qualchì volta ùn hè micca dispunibule è cusìserviziu di generà u schedariu centroid da Gerber dati hè prupostu da Surface Mount Process.

Tutte e macchine di piazzamentu di cumpunenti anu una "Precisione di piazzamentu" specificata cum'è: -

35um (QFP) à 60um (chips) @ 3 sigma

Hè ancu impurtante per esse selezziunatu l'ugello currettu per u tipu di cumpunenti da esse piazzatu - una gamma di diverse ugelli di piazzamentu di cumpunenti pò esse vistu quì sottu: -

PCB di bona qualità, cumpunenti è pasta di saldatura

A qualità di tutti l'articuli utilizati durante u prucessu deve esse altu perchè qualcosa di una qualità povira porta à risultati indesevuli.Sicondu u prucessu di fabricazione di i PCB è u modu in quale sò stati almacenati, a finitura di i PCB pò purtà à una scarsa solderabilità durante u prucessu di saldatura di reflow.Quì sottu hè un esempiu di ciò chì pò esse vistu quandu a finitura di a superficia nantu à un PCB hè poviru chì porta à un difettu cunnisciutu cum'è 'Black Pad':

FINITURA PCB DI BONA QUALITÀ

PCB TARNISHED

Saldatura chì scorri à u cumpunente è micca PCB

In un modu simili, a qualità di i cumpunenti di a superficia di a superficia pò esse povira secondu u prucessu di fabricazione è u metudu di almacenamiento.

A qualità di a pasta di saldatura hè assai affettata da ualmacenamentu è manipulazione.Una pasta di saldatura di mala qualità, se usata, hè prubabile di dà risultati cum'è si pò vede quì sottu: