Yuzaki o'rnatish jarayoni

Qayta oqimli lehim - sirt o'rnatish komponentlarini bosilgan elektron platalarga (PCB) ulashning eng keng tarqalgan usuli.Jarayonning maqsadi birinchi navbatda komponentlarni / PCB / lehim pastasini oldindan qizdirish va keyin haddan tashqari issiqlik bilan zarar etkazmasdan lehimni eritish orqali qabul qilinadigan lehim birikmalarini hosil qilishdir.

Samarali qayta oqimli lehim jarayoniga olib keladigan asosiy jihatlar quyidagilardan iborat:

1. Tegishli mashina
2. Qabul qilinadigan qayta oqim profili
3. PCB/komponent izi dizayni
4. Yaxshi mo'ljallangan stencil yordamida ehtiyotkorlik bilan bosilgan PCB
5. Yuzaki o'rnatish komponentlarini takroriy joylashtirish
6. Yaxshi sifatli PCB, komponentlar va lehim pastasi

Tegishli mashina

Kerakli liniya tezligiga va qayta ishlanadigan tenglikni yig'ishlarining dizayni / materialiga qarab, har xil turdagi qayta oqimli lehim mashinasi mavjud.Tanlangan pechni tanlash va joylashtirish uskunasini ishlab chiqarish tezligini boshqarish uchun mos o'lchamda bo'lishi kerak.

Chiziq tezligini quyidagi tarzda hisoblash mumkin:

Chiziq tezligi (minimal) =Daqiqada taxtalar x Doska boshiga uzunlik
Yuk koeffitsienti (taxtalar orasidagi bo'shliq)

Jarayonning takrorlanishini hisobga olish muhim, shuning uchun "Yuklash faktori" odatda mashina ishlab chiqaruvchisi tomonidan belgilanadi, hisoblash quyida ko'rsatilgan:

Qayta oqimli pechning to'g'ri o'lchamini tanlash uchun jarayon tezligi (quyida belgilangan) minimal hisoblangan chiziq tezligidan kattaroq bo'lishi kerak.

Jarayon tezligi =Pech kamerasining isitiladigan uzunligi
Jarayonning turish vaqti

Quyida pechning to'g'ri o'lchamini aniqlash uchun hisoblash misoli keltirilgan: -

SMT montajchisi soatiga 180 dona tezlikda 8 dyuymli taxtalarni ishlab chiqarishni xohlaydi.Lehim pastasi ishlab chiqaruvchisi 4 daqiqa, uch bosqichli profilni tavsiya qiladi.Ushbu o'tkazuvchanlikda taxtalarni qayta ishlash uchun pechka qancha vaqt kerak?

Daqiqada taxtalar = 3 (180/soat)
Har bir taxtaning uzunligi = 8 dyuym
Yuk koeffitsienti = 0,8 (plitalar orasidagi 2 dyuymli bo'shliq)
Jarayonni kutish vaqti = 4 daqiqa

Chiziq tezligini hisoblash:(3 doska/daq) x (8 dyuym/taxta)
0,8

Chiziq tezligi = 30 dyuym/daqiqa

Shuning uchun, qayta oqimli pech daqiqada kamida 30 dyuymli jarayon tezligiga ega bo'lishi kerak.

Pech kamerasining isitiladigan uzunligini jarayon tezligi tenglamasi bilan aniqlang:

30 dyuym/min =Pech kamerasining isitiladigan uzunligi
4 daqiqa

Pechning isitiladigan uzunligi = 120 dyuym (10 fut)

E'tibor bering, pechning umumiy uzunligi sovutish qismi va konveyerni yuklash bo'limlari bilan birga 10 futdan oshadi.Hisoblash ISITISH UZUNLIK uchun - UMUMIY PECHON UZUNLIGI EMAS.

2. Konveksiya ventilyatorlarining tezligi uchun yopiq halqa nazorati - SOD323 (qo'shimchasiga qarang) kabi sirtga o'rnatiladigan ba'zi paketlar mavjud bo'lib, ular kichik aloqa maydonining massa nisbatiga ega bo'lib, qayta oqim jarayonida bezovtalanishi mumkin.Konventsiya fanatlarining yopiq aylanish tezligini nazorat qilish - bunday qismlardan foydalangan holda yig'ishlar uchun tavsiya etilgan variant.

3. Konveyer va markaziy platani qo'llab-quvvatlash kengliklarini avtomatik boshqarish - Ba'zi mashinalarda kenglikni qo'lda sozlash mavjud, ammo agar turli xil PCB kengliklari bilan ishlov beriladigan ko'plab turli yig'ilishlar mavjud bo'lsa, bu variant izchil jarayonni saqlab qolish uchun tavsiya etiladi.

Qabul qilinadigan qayta oqim profili

Qayta oqim profilini yaratish uchun termojuftlar PCB bo'ylab harorat oralig'ini o'lchash uchun bir qator joylarda namunaviy yig'ilishga (odatda yuqori haroratli lehim bilan) ulanadi.Hech bo'lmaganda bitta termojuftni tenglikni chekkasiga yostig'iga va bitta termojuftni tenglikni o'rtasiga yostiqchaga joylashtirish tavsiya etiladi.Ideal holda, "Delta T" deb nomlanuvchi PCB bo'ylab haroratning to'liq diapazonini o'lchash uchun ko'proq termojuftlardan foydalanish kerak.

Oddiy qayta oqimli lehim profilida odatda to'rt bosqich mavjud - oldindan qizdirish, ho'llash, qayta oqim va sovutish.Asosiy maqsad lehimni eritish va lehim bo'g'inlarini shakllantirish uchun komponentlarga yoki PCBga hech qanday zarar etkazmasdan etarli issiqlikni yig'ilishga o'tkazishdir.

Oldindan qizdiring– Ushbu bosqichda komponentlar, PCB va lehim juda tez qizib ketmasligi uchun ma'lum bir ho'llash yoki kutish haroratiga qadar isitiladi (odatda 2ºC / sekunddan oshmasligi kerak - lehim pastasi ma'lumotlar varag'ini tekshiring).Juda tez qizib ketish komponentlarning yorilishi va lehim pastasining sochilishi kabi nuqsonlarga olib kelishi mumkin, bu esa qayta oqim paytida lehim sharlarini keltirib chiqarishi mumkin.

Namlash– Ushbu bosqichning maqsadi qayta oqim bosqichiga kirishdan oldin barcha komponentlarning kerakli haroratgacha bo'lishini ta'minlashdir.Namlash odatda yig'ilishning "massa farqi" va mavjud komponentlar turlariga qarab 60 dan 120 soniyagacha davom etadi.Namlash bosqichida issiqlik uzatish qanchalik samarali bo'lsa, shunchalik kam vaqt talab etiladi.

Qayta oqim profilida qayta oqim bosqichida issiqlik etarli bo'lmasa, quyidagi rasmlarga o'xshash lehim birikmalari paydo bo'ladi:

qo'rg'oshin bilan fileto hosil bo'lmagan lehim

Barcha lehim to'plari erimaydi

Qayta oqimdan keyin keng tarqalgan lehimlash nuqsoni quyida ko'rinib turganidek, o'rta chipli lehim to'plari / boncuklar hosil bo'lishidir.Ushbu kamchilikni hal qilish stencil dizaynini o'zgartirishdir -batafsil ma'lumotni bu yerda ko'rish mumkin.

Qayta oqim jarayonida azotdan foydalanish kuchli oqimlarni o'z ichiga olgan lehim pastasidan uzoqlashish tendentsiyasi tufayli hisobga olinishi kerak.Muammo haqiqatan ham azotni qayta oqimlash qobiliyati emas, balki kislorod yo'qligida qayta oqim qobiliyatidir.Kislorod ishtirokida lehimni isitish oksidlarni hosil qiladi, ular odatda lehimsiz sirtdir.

Sovutish– Bu shunchaki yig‘ilish sovutiladigan bosqich, lekin yig‘ilishni juda tez sovutmaslik muhim – odatda tavsiya etilgan sovutish tezligi sekundiga 3ºC dan oshmasligi kerak.

PCB/komponent izi dizayni

PCB dizaynining bir qator jihatlari mavjud bo'lib, ular yig'ilish qanchalik yaxshi qayta tiklanishiga ta'sir qiladi.Komponent iziga ulanadigan yo'llarning o'lchamiga misol bo'lishi mumkin - agar komponent izining bir tomoniga ulanadigan yo'l ikkinchisidan kattaroq bo'lsa, bu issiqlik muvozanatiga olib kelishi mumkin, bu esa qismni "qabr toshiga" olib kelishi mumkin: -

Yana bir misol, "mis balanslash" - ko'p PCB dizaynlari katta mis maydonlarini ishlatadi va agar pcb ishlab chiqarish jarayoniga yordam berish uchun panelga o'rnatilgan bo'lsa, bu mis balansining buzilishiga olib kelishi mumkin.Bu panelni qayta oqimlash paytida egrilishiga olib kelishi mumkin va shuning uchun tavsiya etilgan yechim panelning chiqindi joylariga "mis balanslash" ni qo'shishdir, chunki quyida ko'rish mumkin: -

Qarang"Ishlab chiqarish uchun dizayn"boshqa fikrlar uchun.

Yaxshi mo'ljallangan stencil yordamida ehtiyotkorlik bilan bosilgan PCB

Yuzaki o'rnatish moslamasidagi oldingi jarayon bosqichlari samarali qayta oqimli lehim jarayoni uchun juda muhimdir.Thelehim pastasini bosib chiqarish jarayoniPCBga lehim pastasini izchil yotqizishni ta'minlash uchun kalit hisoblanadi.Ushbu bosqichdagi har qanday xato istalmagan natijalarga olib keladi va shu bilan birga bu jarayonni to'liq nazorat qiladisamarali stencil dizaynizarur.

Yuzaki o'rnatish komponentlarini takroriy joylashtirish

Komponentlarni joylashtirishning o'zgarishi

Yuzaki o'rnatish komponentlarini joylashtirish takrorlanishi kerak va shuning uchun ishonchli, yaxshi saqlangan tanlash va joylashtirish mashinasi zarur.Agar komponentlar paketlari to'g'ri o'rgatilmasa, bu mashinaning ko'rish tizimida har bir qismni bir xil ko'rmasligiga olib kelishi mumkin va shuning uchun joylashtirishda o'zgarishlar kuzatiladi.Bu qayta oqim lehimlash jarayonidan keyin nomuvofiq natijalarga olib keladi.

Komponentlarni joylashtirish dasturlarini tanlash va joylashtirish mashinalari yordamida yaratish mumkin, ammo bu jarayon centroid ma'lumotlarini to'g'ridan-to'g'ri PCB Gerber ma'lumotlaridan olish kabi aniq emas.Ko'pincha bu markazlashtirilgan ma'lumotlar PCB dizayn dasturidan eksport qilinadi, lekin ba'zida mavjud emas va shuning uchun hamGerber ma'lumotlaridan centroid faylini yaratish xizmati Surface Mount Process tomonidan taklif etiladi.

Barcha komponentlarni joylashtirish mashinalarida quyidagi kabi ko'rsatilgan "joylashtirish aniqligi" bo'ladi: -

35um (QFP) dan 60umgacha (chiplar) @ 3 sigma

Shuningdek, joylashtiriladigan komponent turi uchun to'g'ri nozulni tanlash muhimdir - quyida turli xil komponentlarni joylashtirish uchun nozullarni ko'rish mumkin:

Yaxshi sifatli PCB, komponentlar va lehim pastasi

Jarayon davomida ishlatiladigan barcha narsalarning sifati yuqori bo'lishi kerak, chunki sifatsiz har qanday narsa istalmagan natijalarga olib keladi.PCB ning ishlab chiqarish jarayoniga va ularni saqlash usuliga qarab, tenglikni tugatish qayta oqim lehimlash jarayonida yomon lehimga olib kelishi mumkin.Quyida PCB sirtining qoplamasi yomon bo'lganda ko'rish mumkin bo'lgan misol "Black Pad" deb nomlanuvchi nuqsonga olib keladi: -

YAXSHI SIFATLI PCB FINISH

XARALANGAN PCB

Lehim PCBga emas, balki komponentga oqadi

Xuddi shunday, ishlab chiqarish jarayoni va saqlash usuliga qarab, sirtga o'rnatiladigan komponentlarning sifati past bo'lishi mumkin.

Lehim pastasi sifatiga katta ta'sir ko'rsatadisaqlash va ishlov berish.Agar past sifatli lehim pastasi ishlatilsa, quyidagi natijalarni berishi mumkin: