ՄԱՔԵՐԵՎՈՒԹՅԱՆ ՀԵՌԱՑՄԱՆ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑ

Reflow զոդումը մակերևութային ամրացման բաղադրիչները տպագիր տպատախտակներին (PCB) միացնելու ամենատարածված մեթոդն է:Գործընթացի նպատակն է ձևավորել ընդունելի զոդման միացումներ՝ սկզբում նախապես տաքացնելով բաղադրիչները/PCB/զոդման մածուկը և այնուհետև հալեցնել զոդը՝ առանց գերտաքացումից վնաս պատճառելու:

Հիմնական ասպեկտները, որոնք հանգեցնում են արդյունավետ վերամշակման զոդման գործընթացին, հետևյալն են.

1. Հարմար մեքենա
2. Ընդունելի վերամշակման պրոֆիլ
3. PCB/բաղադրիչի հետք Դիզայն
4. Զգուշորեն տպված PCB՝ օգտագործելով լավ մշակված տրաֆարետ
5. Մակերեւութային ամրացման բաղադրիչների կրկնվող տեղադրում
6. Լավ որակի PCB, բաղադրիչներ և զոդման մածուկ

Հարմար մեքենա

Գոյություն ունեն տարբեր տեսակի վերամշակման զոդման մեքենաներ՝ կախված մշակման ենթակա PCB հավաքույթների պահանջվող գծի արագությունից և դիզայնից/նյութից:Ընտրված վառարանը պետք է լինի համապատասխան չափի, որպեսզի կարողանա կարգավորել հավաքման և տեղադրման սարքավորումների արտադրության արագությունը:

Գծի արագությունը կարելի է հաշվարկել, ինչպես ցույց է տրված ստորև.

Գծի արագություն (նվազագույն) =Տախտակներ մեկ րոպեում x Երկարություն մեկ տախտակի համար
Բեռնվածության գործակից (տախտակների միջև տարածություն)

Կարևոր է հաշվի առնել գործընթացի կրկնելիությունը, ուստի «Բեռի գործակիցը» սովորաբար սահմանվում է մեքենայի արտադրողի կողմից, հաշվարկը ցույց է տրված ստորև.

Վերահոսքի վառարանի ճիշտ չափը ընտրելու համար գործընթացի արագությունը (սահմանված է ստորև) պետք է լինի ավելի մեծ, քան նվազագույն հաշվարկված գծի արագությունը:

Գործընթացի արագությունը =Ջեռոցի խցիկի երկարությունը ջեռուցվում է
Գործընթացի մնալու ժամանակը

Ստորև բերված է վառարանի ճիշտ չափը հաստատելու հաշվարկի օրինակ.

SMT հավաքողը ցանկանում է արտադրել 8 դյույմանոց տախտակներ ժամում 180 արագությամբ:Զոդման մածուկ արտադրողը խորհուրդ է տալիս 4 րոպե, երեք քայլ պրոֆիլ:Որքա՞ն ժամանակ է ինձ անհրաժեշտ վառարանը այս թողունակությամբ տախտակները մշակելու համար:

Տախտակներ րոպեում = 3 (180/ժամ)
Մեկ տախտակի երկարությունը = 8 դյույմ
Բեռնվածության գործակից = 0,8 (2 դյույմ տարածություն տախտակների միջև)
Գործընթացի բնակության ժամանակը = 4 րոպե

Գծի արագության հաշվարկ.(3 տախտակ/րոպե) x (8 դյույմ/տախտակ)
0.8

Գծի արագությունը = 30 դյույմ / րոպե

Հետևաբար, վերամշակման վառարանը պետք է ունենա րոպեում առնվազն 30 դյույմ գործընթացի արագություն:

Որոշեք ջեռոցում ջեռուցվող խցիկի երկարությունը գործընթացի արագության հավասարմամբ.

30 դյույմ/րոպե =Ջեռոցի խցիկի երկարությունը ջեռուցվում է
4 րոպե

Ջեռոցի տաքացվող երկարությունը = 120 դյույմ (10 ֆուտ)

Նկատի ունեցեք, որ ջեռոցի ընդհանուր երկարությունը կգերազանցի 10 ոտնաչափը՝ ներառյալ հովացման հատվածը և փոխակրիչի բեռնման հատվածները:Հաշվարկը վերաբերում է ՏԱՔԱՑՎԱԾ ԵՐԿԱՐՈՒԹՅԱՆԸ – ՈՉ ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ՎԱՌԱՆԻ ԵՐԿԱՐՈՒԹՅԱՆԸ:

2. Կոնվեկցիոն օդափոխիչների արագության փակ հանգույցի հսկողություն – Կան որոշակի մակերևութային մոնտաժային փաթեթներ, ինչպիսիք են SOD323-ը (տես ներդիրը), որոնք ունեն փոքր շփման տարածք և զանգվածի հարաբերակցություն, որոնք ենթակա են խախտման վերահոսքի գործընթացում:Կոնվենցիոն օդափոխիչների փակ հանգույցի արագության կառավարումը առաջարկվող տարբերակ է նման մասեր օգտագործող հավաքույթների համար:

3. Փոխակրիչի և կենտրոնական տախտակի աջակցության լայնությունների ավտոմատ կառավարում – Որոշ մեքենաներ ունեն ձեռքով լայնության ճշգրտում, բայց եթե կան բազմաթիվ տարբեր հավաքույթներ, որոնք պետք է մշակվեն տարբեր PCB լայնություններով, ապա այս տարբերակը խորհուրդ է տրվում պահպանել հետևողական գործընթացը:

Ընդունելի Reflow պրոֆիլ

Վերահոսքի պրոֆիլ ստեղծելու համար ջերմազույգերը միացված են նմուշային հավաքույթին (սովորաբար բարձր ջերմաստիճանի զոդմամբ) մի շարք վայրերում՝ չափելու ջերմաստիճանների միջակայքը PCB-ում:Խորհուրդ է տրվում ունենալ առնվազն մեկ ջերմազույգ, որը տեղադրված է բարձիկի վրա՝ դեպի PCB-ի եզրին, և մեկ ջերմազույգ՝ տեղակայված բարձիկի վրա՝ դեպի PCB-ի կեսը:Իդեալում ավելի շատ ջերմազույգեր պետք է օգտագործվեն PCB-ում ջերմաստիճանների ողջ տիրույթը չափելու համար, որը հայտնի է որպես «Դելտա T»:

Տիպիկ վերաթողարկման զոդման պրոֆիլում սովորաբար լինում են չորս փուլեր՝ նախատաքացում, ներծծում, վերահոսում և հովացում:Հիմնական նպատակն է հավաքման մեջ բավականաչափ ջերմություն փոխանցել՝ զոդը հալեցնելու և զոդման միացումները ձևավորելու համար՝ առանց բաղադրիչներին կամ PCB-ին որևէ վնաս պատճառելու:

Նախապես տաքացնել– Այս փուլում բաղադրամասերը, PCB-ն և զոդումը տաքացվում են մինչև սահմանված ներծծման կամ բնակության ջերմաստիճանի, զգույշ լինելով, որ շատ արագ չտաքացվեն (սովորաբար ոչ ավելի, քան 2ºC/վրկ – ստուգեք զոդման մածուկի տվյալների թերթիկը):Չափազանց արագ տաքացումը կարող է առաջացնել այնպիսի թերություններ, ինչպիսիք են բաղադրիչները ճաքել, և զոդման մածուկը շաղ տալ՝ առաջացնելով զոդման գնդիկներ նորից հոսելու ընթացքում:

Թրջել– Այս փուլի նպատակն է ապահովել, որ բոլոր բաղադրիչները համապատասխանեն պահանջվող ջերմաստիճանին, նախքան վերամշակման փուլ մտնելը:Ներծծումը սովորաբար տևում է 60-ից մինչև 120 վայրկյան՝ կախված հավաքի «զանգվածային դիֆերենցիալից» և առկա բաղադրիչների տեսակներից:Որքան արդյունավետ է ջերմության փոխանցումը ներծծման փուլում, այնքան քիչ ժամանակ է պահանջվում:

Եթե ​​վերահոսքի պրոֆիլում անբավարար ջերմություն է կիրառվել վերամշակման փուլում, ապա կպչուն միացումներ կլինեն, որոնք երևում են ստորև ներկայացված պատկերների նման.

կապարով չձևավորված ֆիլե զոդել

Ոչ բոլոր զոդման գնդիկները հալվեցին

Վերալիցքավորումից հետո զոդման ընդհանուր թերությունը միջին չիպի զոդման գնդիկների/ուլունքների ձևավորումն է, ինչպես կարելի է տեսնել ստորև:Այս թերության լուծումը տրաֆարետային դիզայնի փոփոխությունն է.ավելի մանրամասն կարող եք տեսնել այստեղ.

Վերալիցքավորման գործընթացում ազոտի օգտագործումը պետք է դիտարկել ուժեղ հոսքեր պարունակող զոդման մածուկից հեռանալու միտումով:Խնդիրն իրականում ոչ թե ազոտի մեջ նորից հոսելու, այլ թթվածնի բացակայության դեպքում նորից հոսելու կարողությունն է:Թթվածնի առկայության դեպքում զոդման տաքացումը կստեղծի օքսիդներ, որոնք հիմնականում չզոդվող մակերեսներ են:

Սառեցում– Սա պարզապես այն փուլն է, որի ընթացքում հավաքումը սառչում է, բայց կարևոր է, որ հավաքը շատ արագ չհովանա. սովորաբար սառեցման առաջարկվող արագությունը չպետք է գերազանցի 3ºC/վրկ:

PCB / բաղադրիչի հետքի ձևավորում

Գոյություն ունեն PCB-ի նախագծման մի շարք ասպեկտներ, որոնք ազդում են այն բանի վրա, թե որքան լավ կհոսի հավաքը:Օրինակ՝ բաղադրիչի հետքին միացող հետքերի չափը. եթե բաղադրիչի հետքի մի կողմին միացող ուղին ավելի մեծ է, քան մյուսը, դա կարող է հանգեցնել ջերմային անհավասարակշռության, որի հետևանքով մասը «տապանաքար» է, ինչպես երևում է ստորև.

Մեկ այլ օրինակ է «պղնձի հավասարակշռումը». շատ PCB նմուշներ օգտագործում են մեծ պղնձի տարածքներ, և եթե PCB-ն տեղադրվում է վահանակի մեջ՝ արտադրական գործընթացին օգնելու համար, դա կարող է հանգեցնել պղնձի անհավասարակշռության:Սա կարող է առաջացնել վահանակի ծռվելը վերամշակման ժամանակ, և այդ պատճառով առաջարկվող լուծումը վահանակի թափոնների տարածքներին «պղնձի հավասարակշռում» ավելացնելն է, ինչպես երևում է ստորև.

Տեսնել«Դիզայն արտադրության համար»այլ նկատառումների համար:

Զգուշորեն տպված PCB՝ օգտագործելով լավ մշակված տրաֆարետ

Մակերեւութային մոնտաժային հավաքման գործընթացի ավելի վաղ փուլերը կարևոր են վերամշակման արդյունավետ զոդման գործընթացի համար:ԱյնԶոդման մածուկի տպագրության գործընթացըառանցքային է` ապահովելու զոդման մածուկի հետևողական կուտակումը PCB-ի վրա:Այս փուլում ցանկացած անսարքություն կհանգեցնի անցանկալի արդյունքների և այդպիսով այս գործընթացի ամբողջական վերահսկողությանըարդյունավետ տրաֆարետային ձևավորումպահանջվում է.

Մակերեւութային ամրացման բաղադրիչների կրկնվող տեղադրում

Բաղադրիչների տեղադրման տատանումները

Մակերեւութային ամրացման բաղադրիչների տեղադրումը պետք է կրկնվող լինի, ուստի անհրաժեշտ է հուսալի, լավ պահպանված հավաքման և տեղադրման մեքենա:Եթե ​​բաղադրիչների փաթեթները ճիշտ ձևով չեն ուսուցանվում, դա կարող է պատճառ դառնալ, որ մեքենաների տեսողության համակարգը նույն կերպ չտեսնի յուրաքանչյուր մաս, և այդպիսով կնկատվի տեղակայման փոփոխություն:Սա կհանգեցնի անհամապատասխան արդյունքների վերամշակման զոդման գործընթացից հետո:

Բաղադրիչների տեղադրման ծրագրերը կարող են ստեղծվել ընտրող և տեղադրման մեքենաների միջոցով, սակայն այս գործընթացը այնքան ճշգրիտ չէ, որքան կենտրոնական տեղեկատվությունը անմիջապես PCB Gerber-ի տվյալներից վերցնելը:Հաճախ այս կենտրոնական տվյալները արտահանվում են PCB-ի նախագծման ծրագրաշարից, բայց երբեմն հասանելի չեն, և հետևաբարGerber տվյալներից ցենտրոիդ ֆայլը ստեղծելու ծառայությունն առաջարկում է Surface Mount Process-ը.

Բոլոր բաղադրիչների տեղադրման մեքենաները կունենան «Տեղադրման ճշգրտություն», որը նշված է.

35um (QFPs) մինչև 60um (չիպսեր) @ 3 sigma

Կարևոր է նաև, որ ճիշտ վարդակ ընտրվի տեղադրվող բաղադրիչի տեսակի համար. տարբեր բաղադրիչների տեղադրման վարդակների մի շարք կարելի է տեսնել ստորև.

Լավ որակի PCB, բաղադրիչներ և զոդման մածուկ

Գործընթացի ընթացքում օգտագործվող բոլոր իրերի որակը պետք է լինի բարձր, քանի որ վատ որակի ցանկացած բան կհանգեցնի անցանկալի արդյունքների:Կախված PCB-ների արտադրական գործընթացից և դրանց պահպանման եղանակից, PCB-ների ավարտը կարող է հանգեցնել վատ զոդման հնարավորության վերահոսքի զոդման գործընթացում:Ստորև բերված է մի օրինակ, թե ինչ կարելի է տեսնել, երբ PCB-ի մակերեսի ծածկույթը վատ է, ինչը հանգեցնում է թերության, որը հայտնի է որպես «Սև բարձիկ».

ԼԱՎ ՈՐԱԿ PCB FINISH

ԿԵՂԾՎԱԾ PCB

Զոդումը հոսում է դեպի բաղադրիչ և ոչ թե PCB

Նմանապես, մակերևութային մոնտաժային բաղադրիչի կապարների որակը կարող է վատ լինել՝ կախված արտադրության գործընթացից և պահպանման եղանակից:

Զոդման մածուկի որակը մեծապես ազդում էպահեստավորում և բեռնաթափում.Անորակ զոդման մածուկը, եթե օգտագործվի, հավանաբար կտա արդյունքներ, ինչպես կարելի է տեսնել ստորև.