PROCESI I MONTIMIT TË SIPËRFAQËSISË

Saldimi me rrjedhje është metoda më e përdorur për lidhjen e komponentëve të montimit sipërfaqësor në pllakat e qarkut të printuar (PCB).Qëllimi i procesit është të formojë lidhje të pranueshme saldimi duke ngrohur paraprakisht përbërësit/PCB/pastën e saldimit dhe më pas duke shkrirë saldimin pa shkaktuar dëme nga mbinxehja.

Aspektet kryesore që çojnë në një proces efektiv bashkimi me ripërtëritje janë si më poshtë:

1. Makinë e përshtatshme
2. Profili i pranueshëm i rikthimit
3. Dizajni i gjurmës së PCB/komponentit
4. PCB i printuar me kujdes duke përdorur shabllon të dizajnuar mirë
5. Vendosja e përsëritshme e komponentëve të montimit në sipërfaqe
6. PCB me cilësi të mirë, përbërës dhe pastë saldimi

Makinë e përshtatshme

Ekzistojnë lloje të ndryshme të makinerive të saldimit me ripërtëritje në dispozicion në varësi të shpejtësisë së kërkuar të linjës dhe dizajnit/materialit të asambleve të PCB-ve që do të përpunohen.Furra e zgjedhur duhet të jetë e një madhësie të përshtatshme për të përballuar shkallën e prodhimit të pajisjeve të marrjes dhe vendosjes.

Shpejtësia e linjës mund të llogaritet siç tregohet më poshtë: -

Shpejtësia e linjës (minimale) =Tabelat për minutë x Gjatësia për tabelë
Faktori i ngarkesës (hapësira midis tabelave)

Është e rëndësishme të merret parasysh përsëritshmëria e procesit dhe kështu 'Faktori i Ngarkesës' zakonisht specifikohet nga prodhuesi i makinës, llogaritja e treguar më poshtë:

Për të qenë në gjendje të zgjidhni madhësinë e saktë të furrës së rifluksit, shpejtësia e procesit (e përcaktuar më poshtë) duhet të jetë më e madhe se shpejtësia minimale e llogaritur e linjës.

Shpejtësia e procesit =Gjatësia e dhomës së furrës e ngrohur
Koha e qëndrimit të procesit

Më poshtë është një shembull i llogaritjes për të përcaktuar madhësinë e saktë të furrës:-

Një montues SMT dëshiron të prodhojë pllaka 8 inç me një shpejtësi prej 180 në orë.Prodhuesi i pastës së saldimit rekomandon një profil 4 minutash me tre hapa.Sa kohë më duhet një furrë për të përpunuar dërrasat me këtë kapacitet?

Tabela në minutë = 3 (180/orë)
Gjatësia për dërrasë = 8 inç
Faktori i ngarkesës = 0,8 (hapësirë ​​2 inç midis dërrasave)
Koha e qëndrimit të procesit = 4 minuta

Llogaritni shpejtësinë e linjës:(3 dërrasa/min) x (8 inç/dërrasë)
0.8

Shpejtësia e linjës = 30 inç/minutë

Prandaj, furra ripërtëritëse duhet të ketë një shpejtësi procesi prej të paktën 30 inç në minutë.

Përcaktoni gjatësinë e dhomës së nxehtë të furrës me ekuacionin e shpejtësisë së procesit:

30 in/min =Gjatësia e dhomës së furrës e ngrohur
4 minuta

Gjatësia e ngrohur në furrë = 120 inç (10 këmbë)

Vini re se gjatësia e përgjithshme e furrës do të kalojë 10 këmbë duke përfshirë seksionin e ftohjes dhe seksionet e ngarkimit të transportuesit.Llogaritja është për GJATESINË ME NXEHJE – JO GJATESINË E PËRGJITHSHME TË FURËS.

2. Kontrolli me unazë të mbyllur për shpejtësinë e ventilatorëve me konvekcion – Ka paketa të caktuara të montimit në sipërfaqe, si p.sh. SOD323 (shih insertin) të cilat kanë një raport të vogël të zonës së kontaktit me masën, të cilat janë të ndjeshme për t'u shqetësuar gjatë procesit të rimbushjes.Kontrolli i shpejtësisë me qark të mbyllur të ventilatorëve konvencional është një opsion i rekomanduar për montimet që përdorin pjesë të tilla.

3. Kontrolli automatik i gjerësisë së transportuesit dhe të dërrasës qendrore - Disa makina kanë rregullim manual të gjerësisë, por nëse ka shumë montime të ndryshme për t'u përpunuar me gjerësi të ndryshme PCB, atëherë ky opsion rekomandohet për të mbajtur një proces të qëndrueshëm.

Profili i pranueshëm i rikthimit

Për të krijuar një profil ripërtëritjeje, termoçiftet lidhen me një montim kampioni (zakonisht me saldim me temperaturë të lartë) në një numër vendesh për të matur gamën e temperaturave nëpër PCB.Rekomandohet të keni të paktën një termoelement të vendosur në një jastëk drejt skajit të PCB-së dhe një termoelement të vendosur në një jastëk drejt mesit të PCB-së.Idealisht, duhet të përdoren më shumë termoçifte për të matur gamën e plotë të temperaturave në PCB - e njohur si 'Delta T'.

Brenda një profili tipik të saldimit me ripërtëritje, zakonisht ekzistojnë katër faza - Ngrohja paraprake, thithja, rrjedhja e re dhe ftohja.Qëllimi kryesor është transferimi i nxehtësisë së mjaftueshme në montim për të shkrirë saldimin dhe për të formuar nyjet e saldimit pa shkaktuar ndonjë dëmtim të komponentëve ose PCB-së.

Ngrohni paraprakisht– Gjatë kësaj faze, përbërësit, PCB dhe saldimi nxehen të gjithë në një temperaturë të caktuar njomjeje ose qëndrimi, duke pasur kujdes që të mos nxehen shumë shpejt (zakonisht jo më shumë se 2ºC/sekondë – kontrolloni fletën e të dhënave të pastës së saldimit).Ngrohja shumë e shpejtë mund të shkaktojë defekte të tilla si p.sh. përbërësit që të plasaritet dhe pasta e saldimit të spërkat, duke shkaktuar topa saldimi gjatë rrjedhjes së re.

Thith– Qëllimi i kësaj faze është të sigurohet që të gjithë komponentët të jenë deri në temperaturën e kërkuar përpara se të hyjnë në fazën e rifluksit.Thithja zakonisht zgjat nga 60 deri në 120 sekonda në varësi të 'diferencës së masës' të montimit dhe llojeve të përbërësve të pranishëm.Sa më efikas të jetë transferimi i nxehtësisë gjatë fazës së thithjes, aq më pak kohë nevojitet.

Nëse profili i rikthimit ka nxehtësi të pamjaftueshme të aplikuar gjatë fazës së rifluksit, do të ketë nyje saldimi të ngjashme me imazhet më poshtë:-

saldim i paformuar fileto me plumb

Jo të gjithë topat e saldimit janë shkrirë

Një defekt i zakonshëm i saldimit pas rikthimit është formimi i topave/rruazave të saldimit me çip të mesëm siç mund të shihet më poshtë.Zgjidhja për këtë defekt është modifikimi i dizajnit të shabllonit -më shumë detaje mund të shihen këtu.

Përdorimi i azotit gjatë procesit të rifluksit duhet të merret parasysh për shkak të tendencës së largimit nga pasta e saldimit që përmban flukse të forta.Çështja në të vërtetë nuk është aftësia për të ri rrjedhur në azot, por aftësia për të ri rrjedhur në mungesë të oksigjenit.Ngrohja e saldimit në prani të oksigjenit do të krijojë okside, të cilat në përgjithësi janë sipërfaqe jo të saldueshme.

Ftohja– Kjo është thjesht faza gjatë së cilës montimi ftohet, por është e rëndësishme që të mos ftohet shumë shpejt - zakonisht shkalla e rekomanduar e ftohjes nuk duhet të kalojë 3ºC/sekondë.

Projektimi i gjurmës së PCB/komponentit

Ekzistojnë një sërë aspektesh të dizajnit të PCB-ve që kanë një ndikim në atë se sa mirë do të rrjedhë një asamble.Një shembull është madhësia e gjurmëve që lidhen me një gjurmë komponenti – nëse gjurma që lidhet me njërën anë të gjurmës së një komponenti është më e madhe se tjetra, kjo mund të çojë në një çekuilibër termik duke shkaktuar që pjesa në "gur varri" siç mund të shihet më poshtë:

Një shembull tjetër është 'balancimi i bakrit' – shumë dizajne të PCB-ve përdorin zona të mëdha bakri dhe nëse PCB vendoset në një panel për të ndihmuar procesin e prodhimit, mund të çojë në një çekuilibër në bakër.Kjo mund të bëjë që paneli të shtrembërohet gjatë rrjedhjes së re dhe kështu zgjidhja e rekomanduar është shtimi i 'balancimit të bakrit' në zonat e mbeturinave të panelit siç mund të shihet më poshtë:

Shiko'Dizajni për prodhim'për konsiderata të tjera.

PCB i printuar me kujdes duke përdorur shabllon të dizajnuar mirë

Hapat e mëparshëm të procesit brenda montimit të montimit në sipërfaqe janë kritike për një proces efektiv të saldimit me ripërtëritje.Tëprocesi i printimit të pastës së saldimitështë çelësi për të siguruar një depozitim të qëndrueshëm të pastës së saldimit në PCB.Çdo gabim në këtë fazë do të çojë në rezultate të padëshiruara dhe kështu kontroll të plotë të këtij procesi së bashku medizajn efektiv i stenciliteshte e nevojshme.

Vendosja e përsëritshme e komponentëve të montimit në sipërfaqe

Variacioni i vendosjes së komponentëve

Vendosja e komponentëve të montimit sipërfaqësor duhet të jetë e përsëritshme dhe kështu është e nevojshme një makineri e besueshme, e mirëmbajtur dhe e vendosjes.Nëse paketat e komponentëve nuk mësohen në mënyrën e duhur, mund të shkaktojë që sistemi i shikimit të makinerive të mos e shohë secilën pjesë në të njëjtën mënyrë dhe kështu do të vërehen ndryshime në vendosje.Kjo do të çojë në rezultate jokonsistente pas procesit të saldimit me ripërtëritje.

Programet e vendosjes së komponentëve mund të krijohen duke përdorur makinat e zgjedhjes dhe vendosjes, por ky proces nuk është aq i saktë sa marrja e informacionit të centroidit direkt nga të dhënat PCB Gerber.Shumë shpesh këto të dhëna centroide eksportohen nga softueri i projektimit të PCB-ve, por ndonjëherë nuk janë të disponueshëm dhe kështushërbimi për të gjeneruar skedarin centroid nga të dhënat Gerber ofrohet nga Surface Mount Process.

Të gjitha makinat e vendosjes së komponentëve do të kenë një 'Saktësi vendosjeje' të specifikuar si:

35um (QFP) deri në 60um (patate të skuqura) @ 3 sigma

Është gjithashtu e rëndësishme që të zgjidhet gryka e duhur për llojin e komponentit që do të vendoset – një sërë grykash të ndryshme për vendosjen e komponentëve mund të shihen më poshtë:

PCB me cilësi të mirë, përbërës dhe pastë saldimi

Cilësia e të gjithë artikujve të përdorur gjatë procesit duhet të jetë e lartë sepse çdo gjë me cilësi të dobët do të çojë në rezultate të padëshirueshme.Në varësi të procesit të prodhimit të PCB-ve dhe mënyrës në të cilën ato janë ruajtur, përfundimi i PCB-ve mund të çojë në ngjitje të dobët gjatë procesit të saldimit me ripërtëritje.Më poshtë është një shembull i asaj që mund të shihet kur përfundimi i sipërfaqes në një PCB është i dobët duke çuar në një defekt të njohur si 'Black Pad':-

FINISHIM PCB me cilësi të mirë

PCB e njollosur

Saldimi që rrjedh te komponenti dhe jo te PCB

Në mënyrë të ngjashme, cilësia e kapëseve të komponentit të montimit në sipërfaqe mund të jetë e dobët në varësi të procesit të prodhimit dhe mënyrës së ruajtjes.

Cilësia e pastës së saldimit ndikohet shumë ngamagazinimi dhe trajtimi.Pastë saldimi me cilësi të dobët nëse përdoret, ka të ngjarë të japë rezultate siç mund të shihet më poshtë: