Buscando diagrama eléctrico de PLC para zona de precalentamiento de soldadura por ola (preferiblemente con programa)

La soldadura por ola se refiere a rociar soldadura fundida (aleación de plomo y estaño) a través de una bomba eléctrica o bomba electromagnética en una onda de soldadura que cumpla con los requisitos de diseño, o inyectar nitrógeno en el baño de soldadura. Se forma una onda, de modo que los componentes precargados en la placa de circuito impreso se pueden soldar a través de la onda de soldadura para realizar la conexión mecánica y eléctrica entre el extremo de soldadura del componente o las clavijas y almohadillas de la placa de circuito impreso. Los sistemas de soldadura por ola se pueden dividir en muchos tipos según las diferentes geometrías de los picos de onda utilizados por la máquina.

Proceso de soldadura por ola: inserte el componente en el orificio del componente correspondiente → precapa de fundente → prehorneado (temperatura 90-1000 C, longitud 1-1,2 m) → soldadura por ola (220-2400 C) → corte Retire el exceso de patas enchufables → comprobar.

El proceso de soldadura por reflujo es un proceso de soldadura que permite unir los extremos de soldadura o los pines de los componentes de montaje en superficie a la placa de circuito impreso volviendo a fundir una pasta de soldadura que se ha distribuido previamente en la placa de circuito impreso. Almohadillas de la placa de circuito. Conexiones mecánicas y eléctricas entre las almohadillas de la placa de circuito.

A medida que aumenta la conciencia de la gente sobre la protección del medio ambiente, la soldadura por ola también cuenta con nuevos procesos de soldadura. Antiguamente se utilizaba una aleación de estaño y plomo, pero el plomo es un metal pesado y muy perjudicial para el cuerpo humano. Ahora existe un proceso sin plomo. Utiliza una aleación avanzada de estaño, plata y cobre* y un fundente especial, y los requisitos para la temperatura de soldadura son cada vez más altos. Sin mencionar que la temperatura de precalentamiento es aún más alta y se debe configurar un área de enfriamiento después de que pase la placa PCB. la zona de soldadura. Por un lado, esto es para evitar el choque térmico. Por otro lado, si hay TIC, afectará la detección.

Las placas de circuitos de tecnología híbrida o de orificio pasante todavía se utilizan en la mayoría de los productos que no requieren miniaturización, como televisores, equipos audiovisuales domésticos y los próximos decodificadores digitales. Los componentes del orificio requieren el uso de soldadura por ola. Desde una perspectiva de proceso, las máquinas de soldadura por ola permiten sólo ajustes mínimos en los parámetros operativos más básicos del equipo.

I. Proceso de producción

La placa de circuito ingresa a la máquina de soldadura por ola a través de una cinta transportadora y luego pasa a través de algún tipo de dispositivo de aplicación de fundente, donde el fundente se aplica mediante onda. Métodos de espuma o spray. Aplicar a la placa de circuito. Dado que la mayoría de los fundentes deben alcanzar y mantener una cierta temperatura de activación durante el proceso de soldadura para garantizar una humectación completa de la unión de soldadura, la placa de circuito pasa por una zona de precalentamiento antes de ingresar al tanque de soldadura por ola. El precalentamiento después de aplicar el fundente aumenta gradualmente la temperatura de la placa de circuito impreso y activa el fundente. Este proceso también reduce el choque térmico cuando el componente entra en la cresta de la ola. El precalentamiento también se puede utilizar para evaporar la humedad que pudo haber sido absorbida o para diluir el disolvente portador del fundente. Si no se eliminan estos disolventes, el fundente puede hervir, provocando que la soldadura salpique al pasar a través de la onda o cree vapor. que queda dentro de la soldadura, formando huecos en las uniones de soldadura o arenilla. La longitud de la zona de precalentamiento de la máquina de soldadura por ola está determinada por el rendimiento y la velocidad de la cinta transportadora; cuanto mayor sea el rendimiento, más tiempo tardará la zona de precalentamiento en llevar la placa a la temperatura de humectación requerida. Además, dado que las placas de circuito de doble cara y multicapa tienen una mayor capacidad calorífica, requieren temperaturas de precalentamiento más altas que las placas de circuito de una sola cara.

Las máquinas de soldadura por ola actuales utilizan básicamente radiación térmica para el precalentamiento. Los métodos de precalentamiento de soldadura por ola más utilizados incluyen la convección de aire caliente forzado, la convección de placa caliente eléctrica, el calentamiento por varilla calefactora eléctrica y el calentamiento por infrarrojos. De estos métodos, la convección forzada de aire caliente generalmente se considera el método de transferencia de calor más eficiente para las máquinas de soldadura por ola en la mayoría de los procesos. Después del precalentamiento, las placas de circuito se sueldan con una onda simple (onda lambda) o una onda doble (onda aleatoria y onda lambda). Para elementos perforados, una sola onda es suficiente. Cuando la placa de circuito entra en la cresta de la onda, la soldadura fluye en dirección opuesta al movimiento de la placa de circuito, creando corrientes parásitas alrededor de los cables de los componentes. Esto actúa como un depurador, eliminando todos los residuos de película de óxido y fundente de la parte superior, lo que crea inmersión cuando la unión de soldadura alcanza la temperatura de inmersión.

En los componentes de tecnología híbrida, la onda lambda también suele ir precedida de una onda de perturbación. Esta onda es más estrecha y perturba con una presión vertical más alta, lo que permite una buena penetración de la soldadura entre los cables colocados estrechamente y las almohadillas del componente de montaje en superficie (SMD) antes de que se use la onda lambda para completar la formación de la unión de soldadura.

Antes de calificar posibles equipos y proveedores, es necesario determinar todas las especificaciones técnicas de la placa de circuito que se va a soldar mediante soldadura por ola, ya que estas especificaciones pueden determinar el rendimiento requerido de la máquina.

Ver respuesta agregada 2009-05-07 16:35 Segundo, evitar defectos

A medida que los componentes se vuelven cada vez más pequeños, los PCB se vuelven cada vez más densos y las uniones de soldadura La posibilidad de puentes y Los cortocircuitos también aumentan. Pero hay muchas formas efectivas de resolver este problema, una de las cuales es utilizar la tecnología de cuchilla de aire. Se trata de utilizar una cuchilla de aire para soplar un haz de aire caliente o nitrógeno en la cresta de la onda que sale de la PCB para derretir las uniones de soldadura. Esta cuchilla de aire, tan ancha como la PCB, puede realizar una inspección de calidad completa en todo el ancho de la PCB. , eliminando puentes o cortocircuitos y reduciendo los costos operativos. Otros defectos que pueden ocurrir incluyen soldaduras abiertas o faltantes, también conocidas como circuitos abiertos, que pueden ocurrir si no se aplica fundente a la PCB. Si no hay suficiente flujo o la fase de precalentamiento se ejecuta incorrectamente, puede resultar una mala humectación de la capa superior. Si bien se pueden detectar puentes de soldadura o cortocircuitos durante las pruebas posteriores a la soldadura, es importante tener en cuenta que una soldadura falsa puede pasar la inspección de calidad posterior a la soldadura y causar problemas en el futuro. Los problemas de uso pueden afectar seriamente los objetivos de ganancias mínimas establecidos, no sólo por el costo de reemplazo en el sitio, sino también porque los problemas de calidad descubiertos por los clientes pueden afectar las ventas futuras.

En la etapa de soldadura por ola, la PCB debe sumergirse en el pico de la onda para aplicar soldadura a las uniones de soldadura, por lo que el control de la altura del pico de la onda es un parámetro muy importante. Se puede instalar un dispositivo de control de circuito cerrado en la cresta de la ola para mantener constante la altura de la cresta de la ola. Los sensores se montan en los rieles de enlace del transportador sobre la cresta de la ola para medir la altura de la cresta de la ola en relación con la PCB, y luego la bomba de estaño se acelera o desacelera para mantener la altura de inmersión correcta. La acumulación de escoria de estaño no favorece la soldadura por ola. Si se acumula escoria de estaño en el baño de estaño, aumenta la posibilidad de que la escoria de estaño entre en el interior de la cresta de la onda. Este problema se puede evitar diseñando el sistema de bomba de estaño para extraer el estaño del fondo del baño de estaño en lugar de desde la parte superior donde se acumula la escoria. El uso de gas inerte también puede reducir la escoria de estaño y ahorrar costos.

3. Soldadura con gas inerte

La soldadura con nitrógeno puede reducir la escoria de soldadura y ahorrar dinero, pero los usuarios deben asumir el costo del nitrógeno y la inversión inicial en el sistema de entrega. A menudo existe una compensación entre los dos factores anteriores, por lo que es importante determinar los ahorros de costos resultantes de un mantenimiento reducido y tasas de defectos más bajas debido a una mejor humectación de las uniones soldadas. Alternativamente, se puede utilizar un proceso de bajo residuo, que deja algunos residuos de fundente en el tablero, pero este residuo es aceptable según el producto o los requisitos del cliente. Los usuarios, como los fabricantes contratados, no tienen control total sobre el diseño de los productos soldados y, por lo tanto, requieren procesos más extensos, que se pueden lograr mediante el uso de fundentes corrosivos seguidos de una limpieza. Aunque hay una inversión inicial en equipo, en la mayoría de los casos este es el método menos costoso porque lo que sale de la línea de producción es un producto de alta calidad que no requiere reelaboración.

4. Problemas de productividad

Muchos usuarios utilizan equipos en línea automatizados para la producción y el ensamblaje los siete días de la semana. Por lo tanto, las cuestiones de productividad son más importantes que nunca y todos los equipos deben tener el mayor tiempo de actividad posible. Al seleccionar el equipo de soldadura por ola, se debe considerar el MTBF (tiempo medio entre fallas) y el MTTR (tiempo medio de reparación) de cada sistema. Se puede lograr un MTTR más bajo si el sistema tiene una alta capacidad de servicio, incluidos paneles elevables, puertas traseras plegables y puertas de acceso al banco totalmente operables. Asimismo, considere reducir el tiempo de mantenimiento reduciendo el mantenimiento del módulo de soldadura y reduciendo el mantenimiento del aplicador de fundente.

V. ¿Qué método de soldadura por ola utilizar?

El método o proceso de soldadura por ola depende de la complejidad y el rendimiento del producto. Si desea fabricar productos complejos y el rendimiento es alto, puede considerar el uso de procesos con nitrógeno, como CoN▼2▼Tour. soldadura por ola, para reducir la escoria de soldadura mejora la humectabilidad de las uniones soldadas. Si se utiliza equipo de tamaño mediano, se puede dividir en proceso de nitrógeno y proceso de aire.

Los usuarios aún pueden procesar placas de circuitos complejas en un ambiente de aire, en cuyo caso se puede usar un fundente corrosivo y limpiarlo después de soldar, o se puede usar un fundente bajo en sólidos según los requisitos del cliente.

VI. Tecnología de eliminación de costuras con cuchilla de aire

Existen muchas opciones complementarias avanzadas dentro de varios tipos de máquinas. Por ejemplo, Speedline ELECTROVERT ofrece tecnología patentada de desbarbado con cuchilla de aire caliente para eliminar puentes de soldadura y realizar pruebas de tensión no destructivas de uniones de soldadura. La cuchilla de aire está ubicada en la salida del cordón de soldadura e inyecta una corriente estrecha de aire caliente de 0,4572 mm en la soldadura en un ángulo de 40° a 90° con respecto al plano horizontal. Puede rellenar soldadura para todas las uniones de soldadura perforadas que no fueron lo suficientemente buenas la primera vez debido al aire atrapado sin afectar las uniones de soldadura normales. Pero hay que tener en cuenta que el equipo de soldadura por ola no requiere opciones adicionales para mejorar significativamente la calidad de la unión soldada. Además, como ocurre con todos los equipos de producción, también es muy importante verificar la verdadera precisión de cada dato de ingeniería. La mejor manera de hacerlo es pasar la placa de circuito por la máquina antes de comprarla.

7. Selección de la máquina

Según el precio y la capacidad de producción, las máquinas de soldadura por ola se pueden dividir aproximadamente en tres categorías.

Por entre 40.000 y 55.000 dólares, puedes comprar una máquina vertical básica de volumen bajo a medio. Si bien hay disponibles máquinas de escritorio más baratas, estas máquinas sólo son adecuadas para I+D o creación de prototipos porque no son lo suficientemente resistentes para satisfacer las crecientes demandas de los fabricantes. Una máquina típica de este tipo tiene una velocidad de salida del transportador de aproximadamente 0,8 m/min a 1 m/min usando equipo de flujo de espuma o pulverización. Puede que no haya un precalentador de convección, pero la mayoría de los proveedores ofrecerán máquinas con capacidades de onda única y doble.

Por 48.000 a 80.000 dólares se puede comprar una máquina de volumen medio con una zona de precalentamiento de aproximadamente 1,22 a 1,83 metros y una velocidad de producción de aproximadamente 1,2 a 1,5 metros por minuto. Además del doble pico estándar, también están disponibles configuraciones más avanzadas, como entornos de gas inerte.

En el extremo superior del mercado, entre 95.000 y 190.000 dólares se puede comprar un equipo de gran volumen que puede funcionar las 24 horas del día con una mínima intervención humana. Normalmente, la longitud de precalentamiento es de 1,83 metros a 2,44 metros y la tasa de producción puede alcanzar 2 metros por minuto o más. También incluye muchas características avanzadas como control estadístico de procesos y dispositivos de monitoreo remoto, así como el uso simultáneo de sistemas de aspersión, espuma y flujo de olas en el mismo equipo, con la posibilidad de desempeño de triple ola.

Soldadura por reflujo

La tecnología de soldadura por reflujo no es ajena al campo de la fabricación electrónica. Los componentes de diversas placas de circuitos y placas utilizadas en nuestras computadoras se sueldan a circuitos mediante este proceso. En la placa, un circuito de calefacción dentro del dispositivo calienta el nitrógeno a una temperatura suficientemente alta y luego sopla el nitrógeno sobre la placa de circuito donde se han etiquetado los componentes, lo que hace que la soldadura en ambos lados de los componentes se derrita y se una a la placa base. La ventaja de este proceso es que la temperatura es fácil de controlar y el proceso de soldadura también puede evitar la oxidación, lo que facilita el control de los costos de fabricación.

Introducción al proceso de soldadura por reflujo

Volver a fundir la pasta de soldadura predistribuida en las almohadillas de la placa de circuito impreso para conectar los extremos de soldadura o pines de los componentes de montaje en superficie a los circuito impreso Soldadura de conexiones mecánicas y eléctricas entre pads de placa.

1. Proceso de soldadura por reflujo

El proceso de soldadura por reflujo de placas de montaje superficial es relativamente complejo y se puede dividir en dos tipos: montaje de una cara y montaje de doble cara.

A. Montaje de un solo lado: pasta de soldadura pre-revestida → parche (dividido en montaje manual y montaje automático de máquina) → soldadura por reflujo → inspección y prueba eléctrica.

B. Montaje de doble cara: Soldadura en pasta pre-recubierta en el lado A → SMT (manual y automática) → Soldadura por reflujo → Soldadura en pasta pre-revestida en el lado B → SMT (manual) SMT y máquina automática SMT) → soldadura por reflujo → inspección y pruebas eléctricas.

2. El impacto de la calidad de la PCB en el proceso de soldadura por reflujo.

3. El espesor del revestimiento de la almohadilla no es suficiente, lo que resulta en una soldadura deficiente.

El espesor del revestimiento en la superficie de la almohadilla del componente que se va a instalar no es suficiente. Si el espesor del estaño no es suficiente, se producirá una fusión insuficiente del estaño a alta temperatura y el componente y la almohadilla no podrán ser instalados. bien soldado. Para el espesor del estañado en la superficie de la almohadilla, nuestra experiencia es que debe ser superior a 100μ''.

4. La superficie de la almohadilla de soldadura está sucia, lo que hace que la capa de estaño no se humedezca.

Si la superficie del tablero no está limpia, como si la placa dorada no pasa la línea de limpieza, etc., quedarán impurezas en la superficie de la almohadilla. Mala soldadura.

5. La película húmeda se desplaza sobre la almohadilla, provocando una mala soldadura.

Comprobado y la respuesta ha sido añadida 2009-05-07 16:49 La película húmeda sobre la almohadilla desplaza los componentes a instalar, lo que también puede provocar una mala soldadura.

6. Los pads de soldadura están incompletos, provocando que los componentes no se suelden o se suelden mal.

7. La almohadilla BGA no se revela limpiamente y hay una película húmeda o residuos de impurezas, lo que no permite soldar durante el montaje.

8. El conector BGA sobresale, lo que provoca un contacto insuficiente entre el componente BGA y la almohadilla y facilita la apertura del circuito.

9. El ajuste de resistencia de soldadura en el BGA es demasiado grande, lo que provoca que el cobre quede expuesto en la línea de conexión de la almohadilla y se produzca un cortocircuito en el parche BGA.

10. La distancia entre el orificio de posicionamiento y el patrón no cumple con los requisitos, lo que provoca que la soldadura en pasta se desplace y provoque un cortocircuito.

11. Los pines del IC son densos y el puente de aceite verde entre las almohadillas del IC está roto, lo que produce una pasta de soldadura deficiente y un cortocircuito.

12. El orificio del tapón al lado del IC sobresale, lo que provoca que el IC no se pueda instalar.

13. Los orificios de sellado entre las unidades están dañados y no se puede imprimir pasta de soldadura.

14. Si se perfora el punto de luz de identificación correspondiente a la placa de horquilla incorrecta, se aplicará automáticamente la pasta de soldadura incorrecta, lo que provocará desperdicio.

15. El orificio NPTH se perfora dos veces, lo que resulta en una gran desviación del orificio de posicionamiento, lo que provoca que la pasta de soldadura de impresión se desvíe.

16. El punto emisor de luz (superficie IC o BGA) debe ser plano, mate y sin costuras. De lo contrario, la máquina no podrá reconocerlo sin problemas y no podrá pegar las piezas automáticamente.

17. No se permite que la placa del teléfono móvil hunda el níquel-oro, de lo contrario el espesor del níquel-oro será muy desigual. afectar la señal. Este proceso puede reemplazar la soldadura por ola para ciertos productos, como componentes SMT, con más componentes y menos orificios pasantes.

1. Ventajas en comparación con la soldadura por ola

(1) La calidad de la soldadura es buena y la tasa de defectos PPM (puntos defectuosos por millón) puede ser inferior a 20.

(2) Hay pocos defectos, como soldaduras falsas y fugas de estaño, y la tasa de retrabajo es muy baja.

(3) El diseño de la PCB no requiere consideraciones especiales como el proceso de soldadura por ola.

(4) El proceso es sencillo y el equipo es fácil de operar.

(5) El equipo ocupa un área pequeña porque su impresora y horno de reflujo son relativamente pequeños, por lo que solo se requiere un área pequeña.

(6) Problema de escoria de estaño.

(7) El equipo está completamente cerrado, limpio y ordenado, y no hay olores en el taller de producción.

(8) La gestión y el mantenimiento de los equipos son sencillos.

(9) El proceso de impresión utiliza una plantilla de impresión y la cantidad de impresión de cada junta de soldadura y pasta de soldadura se puede ajustar según sea necesario.

(10) Utilice una plantilla especial durante la soldadura por reflujo y la temperatura de cada unión de soldadura se puede ajustar según sea necesario.

2 Desventajas en comparación con la soldadura por ola:

(1) Debido al uso de pasta de soldadura en este proceso, el precio y el costo de la soldadura son más altos que los de las barras de soldadura por ola. .

(2) Se deben pedir plantillas especiales, que son más caras. Y cada producto requiere su propio conjunto de plantillas de impresión y plantillas de soldadura por reflujo.

(3) Los hornos de reflujo pueden dañar componentes que no son resistentes a altas temperaturas. Al seleccionar los componentes, preste especial atención a los componentes de plástico, como los potenciómetros, que pueden dañarse con las altas temperaturas.

3 Curva de temperatura

Dado que las propiedades de la soldadura en pasta y los componentes de la soldadura por reflujo de orificio pasante son completamente diferentes de las de la soldadura por reflujo SMT, las curvas de temperatura también son muy diferentes, generalmente incluyendo área de precalentamiento, zona de reflujo y zona de enfriamiento.

4. Área de precalentamiento

Calentar la placa de circuito desde temperatura ambiente a 100 ~ 140 ℃, el propósito es precalentar la placa de circuito y la pasta de soldadura para evitar la placa de circuito y la pasta de soldadura. en la zona de reflujo. Sujeto a choque térmico. Si hay componentes en la placa de circuito que no son resistentes a altas temperaturas, se puede bajar la temperatura en esa zona de temperatura para evitar dañar los componentes.

5 Zona de reflujo (zona de calentamiento principal)

La temperatura aumenta hasta el punto de fusión de la pasta de soldadura y se mantiene durante un cierto período de tiempo para derretir completamente la pasta de soldadura. La temperatura máxima es de 200 ~ 230 ℃. Cuando la temperatura es superior a 178 ℃, es de 30 a 40 s.

6 Zona de enfriamiento

Con la ayuda de ventiladores de enfriamiento, se reduce la temperatura de la pasta de soldadura, se forman juntas de soldadura y la placa de circuito se enfría a temperatura ambiente.

7 Conclusión

La soldadura por reflujo de orificio pasante puede reemplazar la soldadura por ola en muchos aspectos para realizar la soldadura de componentes enchufables, especialmente cuando se trata de componentes de parche de alta densidad (o líneas ) distribuido en la superficie de soldadura Al soldar juntas de soldadura enchufables SMD, la soldadura por ola tradicional es ineficaz en este momento. Además, la soldadura por reflujo de orificio pasante puede mejorar en gran medida la calidad de la soldadura, lo que es suficiente para compensar la falta. del costo del equipo. La aparición de la soldadura por reflujo de orificio pasante es muy útil para enriquecer los métodos de soldadura, aumentar la densidad del ensamblaje de la placa de circuito (los componentes del chip de alta densidad se pueden distribuir en la superficie de soldadura), mejorar la calidad de la soldadura y reducir los procesos. Es previsible que la soldadura por reflujo a través de orificios desempeñe un papel cada vez más importante en el futuro ensamblaje electrónico.