Падрабязны працэс вытворчасці друкаваных плат (у тым ліку ўвесь працэс DIP), заходзьце і паглядзіце!
"Працэс хвалевай пайкі"
Пайка хваляй прыпою — гэта, як правіла, працэс зваркі для падключаемых прылад. Гэта працэс, пры якім расплаўлены вадкі прыпой з дапамогай помпы фарміруе пэўную форму хвалі прыпою на паверхні вадкасці ў рэзервуары для прыпою, і друкаваная плата ўстаўленага кампанента праходзіць праз пік хвалі прыпою пад пэўным вуглом і на пэўную глыбіню апускання ў ланцугу перадачы для дасягнення зваркі паянага злучэння, як паказана на малюнку ніжэй.
Агульны працэс выглядае наступным чынам: устаўка прылады -- загрузка друкаванай платы -- прыпой хваляй паяння -- выгрузка друкаванай платы -- абрэзка DIP-вывадаў -- ачыстка, як паказана на малюнку ніжэй.
1. Тэхналогія ўстаўкі THC
1. Фарміраванне штыфтоў кампанентаў
Прылады DIP павінны быць сфарміраваны перад устаўкай
(1) Ручная апрацоўка дэталяў: Выгнутаму штыфту можна надаць форму пінцэтам або невялікай адвёрткай, як паказана на малюнку ніжэй.
(2) Апрацоўка дэталяў на станках для фармавання: фармаванне дэталяў ажыццяўляецца з дапамогай спецыяльнага фармавальнага абсталявання. Прынцып яго працы заключаецца ў тым, што падача матэрыялаў (напрыклад, транзістараў, якія падключаюцца) ажыццяўляецца з дапамогай вібрацыі з дапамогай падачы праз раздзяляльнік. Першы крок - сагнуць кантакты з абодвух бакоў злева і справа. Другі крок - сагнуць сярэдні кантакт назад або наперад. Як паказана на наступным малюнку.
2. Устаўце кампаненты
Тэхналогія ўстаўкі праз адтуліну падзяляецца на ручную ўстаўку і аўтаматычную ўстаўку механічнага абсталявання
(1) Пры ручной устаўцы і зварцы спачатку трэба ўставіць тыя кампаненты, якія патрабуюць механічнай фіксацыі, такія як ахаладжальная стойка, кранштэйны, заціск і г.д. сілавой прылады, а затым уставіць кампаненты, якія патрабуюць зваркі і фіксацыі. Не дакранайцеся непасрэдна да штыфтоў кампанентаў і меднай фальгі на друкаванай пласціне падчас устаўкі.
(2) Механічнае аўтаматычнае падключэнне (так званы ШІ) — гэта найбольш перадавая аўтаматызаваная вытворчая тэхналогія пры ўсталёўцы сучасных электронных вырабаў. Пры ўсталёўцы аўтаматычнага механічнага абсталявання спачатку трэба ўсталяваць кампаненты меншай вышыні, а потым — кампаненты большай вышыні. Каштоўныя ключавыя кампаненты павінны быць усталяваны ў канчатковую ўстаноўку. Усталёўка цеплаадводнай стойкі, кранштэйна, заціскаў і г.д. павінна выконвацца блізка да працэсу зваркі. Паслядоўнасць зборкі кампанентаў друкаванай платы паказана на наступным малюнку.
3. Пайка хваляй
(1) Прынцып працы хвалевай паяння
Хвалевая пайка — гэта тэхналогія, якая фарміруе пэўную форму хвалі прыпою на паверхні расплаўленага прыпою з дапамогай ціску помпавання і ўтварае пляму прыпою ў зоне зваркі штыфтоў, калі кампанент зборкі, устаўлены з кампанентам, праходзіць праз хвалю прыпою пад фіксаваным вуглом. Кампанент спачатку награваецца ў зоне папярэдняга нагрэву зварачнага апарата падчас працэсу перадачы ланцуговым канвеерам (папярэдні нагрэў кампанента і дасягнутая тэмпература ўсё яшчэ кантралююцца зададзенай тэмпературнай крывой). Пры рэальнай зварцы звычайна неабходна кантраляваць тэмпературу папярэдняга нагрэву паверхні кампанента, таму многія прылады дадаюць адпаведныя прылады вымярэння тэмпературы (напрыклад, інфрачырвоныя датчыкі). Пасля папярэдняга нагрэву зборка падаецца ў свінцовую канаўку для зваркі. Бляшаны рэзервуар змяшчае расплаўлены вадкі прыпой, і сопла ў ніжняй частцы сталёвага рэзервуара распыляе фіксаваную форму грэбня хвалі расплаўленага прыпою, так што, калі паверхня зваркі кампанента праходзіць праз хвалю, яна награваецца хваляй прыпою, а хваля прыпою таксама ўвільгатняе зону зваркі і пашыраецца, каб запоўніць яе, у рэшце рэшт дасягаючы працэсу зваркі. Прынцып яе працы паказаны на малюнку ніжэй.
Хвалевая пайка выкарыстоўвае прынцып канвекцыйнай цеплаперадачы для нагрэву зоны зваркі. Хваля расплаўленага прыпою дзейнічае як крыніца цяпла, з аднаго боку, абцякаючы зону зваркі штыфтоў, а з другога боку, выконвае ролю цеплаправоднасці, і зона зваркі штыфтоў награваецца пад гэтым дзеяннем. Каб забяспечыць нагрэў зоны зваркі, хваля прыпою звычайна мае пэўную шырыню, так што пры праходжанні хвалі зваркі паверхня кампанента праходзіць праз яе, адбываецца дастатковы нагрэў, змочванне і г.д. Пры традыцыйнай хвалевай пайцы звычайна выкарыстоўваецца аднахвалевая хваля, прычым хваля адносна плоская. Пры выкарыстанні свінцовага прыпою ў цяперашні час выкарыстоўваецца двайная хваля. Як паказана на наступным малюнку.
Штыфт кампанента забяспечвае магчымасць апускання прыпоя ў металізаваную адтуліну ў цвёрдым стане. Калі штыфт дакранаецца хвалі прыпоя, вадкі прыпой падымаецца па штыфту і сценцы адтуліны дзякуючы павярхоўнаму нацяжэнню. Капілярнае дзеянне металізаваных скразных адтулін паляпшае пад'ём прыпоя. Пасля таго, як прыпой дасягае кантактнай пляцоўкі друкаванай платы, ён распаўсюджваецца пад дзеяннем павярхоўнага нацяжэння пляцоўкі. Падымаючыся прыпой высмоктвае флюс і паветра з адтуліны, тым самым запаўняючы адтуліну і ўтвараючы паянае злучэнне пасля астывання.
(2) Асноўныя кампаненты хвалевай зварачнай машыны
Зварачны апарат хвалевай зваркі ў асноўным складаецца з канвеернай стужкі, награвальніка, бляшанага бака, помпы і прылады для ўспушвання (або распылення) флюсу. Ён у асноўным падзелены на зону дадання флюсу, зону папярэдняга нагрэву, зону зваркі і зону астуджэння, як паказана на наступным малюнку.
3. Асноўныя адрозненні паміж хвалевай пайкай і зваркай пайкай
Асноўнае адрозненне паміж хвалевай паяннем і зваркай аплаўленнем заключаецца ў тым, што крыніца нагрэву і спосаб падачы прыпою пры зварцы адрозніваюцца. Пры хвалевай паянні прыпой папярэдне награваецца і плавіцца ў рэзервуары, а хваля прыпою, якая ствараецца помпай, выконвае двайную ролю: крыніцы цяпла і падачы прыпою. Хваля расплаўленага прыпою награвае скразныя адтуліны, кантактныя пляцоўкі і кантакты кампанентаў друкаванай платы, а таксама забяспечвае прыпой, неабходны для фарміравання паяных злучэнняў. Пры паянні аплаўленнем прыпой (паяльная паста) папярэдне размяркоўваецца па зоне зваркі друкаванай платы, і роля крыніцы цяпла падчас аплаўлення заключаецца ў паўторным плаўленні прыпою.
(1) 3 Уводзіны ў працэс селектыўнага паяння хваляй паяння
Абсталяванне для хвалевай паяння існуе больш за 50 гадоў таму і мае такія перавагі, як высокая эфектыўнасць вытворчасці і вялікая прадукцыйнасць пры вырабе кампанентаў і друкаваных плат, якія праходзяць праз адтуліны, таму калісьці яно было найважнейшым зварачным абсталяваннем у аўтаматычнай масавай вытворчасці электронных вырабаў. Аднак у яго ўжыванні ёсць некаторыя абмежаванні: (1) параметры зваркі адрозніваюцца.
Розныя паяныя злучэнні на адной і той жа друкаванай плаце могуць патрабаваць вельмі розных параметраў зваркі з-за іх розных характарыстык (напрыклад, цеплаёмістасці, адлегласці паміж кантактамі, патрабаванняў да пранікнення волава і г.д.). Аднак асаблівасцю хвалевай паяння з'яўляецца завяршэнне зваркі ўсіх паяных злучэнняў на ўсёй друкаванай плаце з аднолькавымі зададзенымі параметрамі, таму розныя паяныя злучэнні павінны "асесці" адно з адным, што ўскладняе хвалевую паянне для поўнага задавальнення патрабаванняў да зваркі высакаякасных друкаваных плат;
(2) Высокія эксплуатацыйныя выдаткі.
Пры практычным ужыванні традыцыйнай хвалевай паяння распыленне флюсу на ўсю пласціну і ўтварэнне алавянага шлаку прыводзяць да высокіх эксплуатацыйных выдаткаў. Асабліва пры зварцы без свінцу, паколькі кошт бессвінцовага прыпою больш чым у 3 разы вышэйшы за кошт свінцовага прыпою, павелічэнне эксплуатацыйных выдаткаў, выкліканае алавяным шлакам, вельмі нечаканае. Акрамя таго, бессвінцовы прыпой працягвае плавіць медзь на пляцоўку, і склад прыпою ў алавяным цыліндры з часам змяняецца, што патрабуе рэгулярнага дадання чыстага волава і дарагога срэбра для вырашэння праблемы.
(3) Праблемы з тэхнічным абслугоўваннем і рамонтам.
Рэшткавы флюс у вытворчасці будзе заставацца ў сістэме перадачы хвалевай пайкі, а алавяны шлак, які ўтвараецца, павінен рэгулярна выдаляцца, што ўскладняе абслугоўванне абсталявання і рамонт для карыстальніка; па гэтых прычынах з'явілася селектыўная хвалевая пайка.
Так званая селектыўная хвалевая пайка друкаваных поплаткаў усё яшчэ выкарыстоўвае арыгінальную алавяную печ, але розніца ў тым, што плату трэба змясціць у носьбіт алавяной печы, што мы часта кажам пра мацаванне печы, як паказана на малюнку ніжэй.
Дэталі, якія патрабуюць паяння хваляй, затым падвяргаюцца ўздзеянню волава, а астатнія дэталі абараняюцца абалонкай транспартнага сродку, як паказана ніжэй. Гэта трохі падобна на тое, як быццам вы кладзеце выратавальны круг у басейн: месца, пакрытае выратавальным кругам, не будзе атрымліваць ваду, а калі замяніць яго волаватай плітой, то месца, пакрытае транспартным сродкам, натуральна, не будзе атрымліваць волава, і не будзе праблем з паўторным плаўленнем волава або падзеннем дэталяў.
"Працэс зваркі паплаўленнем праз адтуліну"
Зварка аплаўленнем праз адтуліны — гэта працэс зваркі аплаўленнем для ўстаўкі кампанентаў, які ў асноўным выкарыстоўваецца пры вырабе паверхневых зборачных пласцін, якія змяшчаюць некалькі ўстаўных элементаў. Асновай тэхналогіі з'яўляецца метад нанясення паяльнай пасты.
1. Уводзіны ў працэс
У залежнасці ад спосабу нанясення паяльнай пасты, зварку аплаўленнем праз адтуліну можна падзяліць на тры віды: зварку аплаўленнем праз адтуліну з нанясеннем прыпоя на трубы, зварку аплаўленнем праз адтуліну з нанясеннем прыпоя на адтуліну з нанясеннем прыпоя на адтуліну і зварку аплаўленнем літых бляхавых лістоў праз адтуліну.
1) Трубчасты друк праз адтуліну працэс зваркі аплаўленнем
Працэс зваркі аплаўленнем трубчастых адтулін праз адтуліну з'яўляецца самым раннім ужываннем працэсу зваркі аплаўленнем кампанентаў праз адтуліну, які ў асноўным выкарыстоўваецца ў вытворчасці каляровых тэлевізійных цюнераў. Асновай працэсу з'яўляецца прэсаванне трубчастай паяльнай пасты, працэс паказаны на малюнку ніжэй.
2) Друк паяльнай пасты праз адтуліну працэс зваркі аплаўленнем
Працэс зваркі аплаўленнем праз адтуліну з выкарыстаннем прыпою для друку паяльнай пасты ў цяперашні час з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным працэсам зваркі аплаўленнем праз адтуліну, які ў асноўным выкарыстоўваецца для змешаных друкаваных плат, якія змяшчаюць невялікую колькасць уставак. Працэс цалкам сумяшчальны з традыцыйным працэсам зваркі аплаўленнем, не патрабуецца спецыяльнага тэхналагічнага абсталявання, адзінае патрабаванне заключаецца ў тым, што звараныя ўставныя кампаненты павінны быць прыдатнымі для зваркі аплаўленнем праз адтуліну. Працэс паказаны на наступным малюнку.
3) Працэс зваркі аплаўленнем праз адтуліну праз ліццё бляхі
Працэс зваркі аплаўленнем праз адтуліну ў асноўным выкарыстоўваецца для шматкантактных раздымаў, прыпой не з'яўляецца паяльнай пастай, а з'яўляецца літым бляшаным лістом, які звычайна дадаецца непасрэдна вытворцам раздымаў, зборку можна толькі награваць.
Патрабаванні да канструкцыі скразнога адтуліны паліваннем
1. Патрабаванні да праектавання друкаванай платы
(1) Падыходзіць для друкаваных плат таўшчынёй менш або роўнай 1,6 мм.
(2) Мінімальная шырыня пляцоўкі складае 0,25 мм, а расплаўленая паста для прыпою "выцягваецца" адзін раз, і алавяная пацерка не ўтвараецца.
(3) Зазор паміж кампанентамі і платай павінен быць большым за 0,3 мм
(4) Адпаведная даўжыня провада, які тырчыць з пляцоўкі, складае 0,25~0,75 мм.
(5) Мінімальная адлегласць паміж кампанентамі з дробным інтэрвалам, такімі як 0603, і пляцоўкай складае 2 мм.
(6) Максімальны праём сталёвай сеткі можна пашырыць на 1,5 мм.
(7) Адтуліна — гэта дыяметр дроту плюс 0,1~0,2 мм. Як паказана на наступным малюнку.
Патрабаванні да праёмаў вокнаў з сталёвай сеткі
Увогуле, каб дасягнуць 50% запаўнення адтуліны, акно сталёвай сеткі павінна быць пашырана, канкрэтная велічыня знешняга пашырэння павінна вызначацца ў залежнасці ад таўшчыні друкаванай платы, таўшчыні сталёвай сеткі, зазору паміж адтулінай і вывадам і іншых фактараў.
Як правіла, пакуль пашырэнне не перавышае 2 мм, паяльная паста будзе ўцягнутая назад і запоўненая ў адтуліну. Варта адзначыць, што знешняе пашырэнне не можа быць сціснута корпусам кампанента, або павінна абыходзіць корпус кампанента і ўтвараць алавяны шарык з аднаго боку, як паказана на наступным малюнку.
"Уводзіны ў традыцыйны працэс зборкі друкаваных плат"
1) Аднабаковы мантаж
Схема працэсу паказана на малюнку ніжэй
2) Устаўка з аднаго боку
Схема працэсу паказана на малюнку 5 ніжэй
Фарміраванне вывадаў прылады пры паянні хваляй прыпою з'яўляецца адной з найменш эфектыўных частак вытворчага працэсу, што, адпаведна, нясе рызыку электрастатычных пашкоджанняў і падаўжае тэрмін пастаўкі, а таксама павялічвае верагоднасць памылак.
3) Двухбаковы мантаж
Схема працэсу паказана на малюнку ніжэй
4) Адзін бок змяшаны
Схема працэсу паказана на малюнку ніжэй
Калі кампанентаў са скразнымі адтулінамі мала, можна выкарыстоўваць зварку паплаўленнем і ручную зварку.
5) Двухбаковае змешванне
Схема працэсу паказана на малюнку ніжэй
Калі двухбаковых SMD-прылад больш, а кампанентаў THT мала, падключаемыя прылады можна выкарыстоўваць для паплавлення або ручной зваркі. Блок-схема працэсу паказана ніжэй.
