Proses produksi PCBA terperinci (termasuk seluruh proses DIP), datang dan lihat!
"Proses Penyolderan Gelombang"
Penyolderan gelombang umumnya merupakan proses pengelasan untuk perangkat plug-in. Proses ini dilakukan dengan menggunakan pompa untuk membentuk gelombang solder pada permukaan cairan tangki solder dengan bentuk tertentu, kemudian PCB komponen yang disisipkan melewati puncak gelombang solder pada sudut dan kedalaman pencelupan tertentu pada rantai transmisi untuk mencapai pengelasan sambungan solder, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Alur proses umumnya adalah sebagai berikut: pemasangan perangkat - pemuatan PCB - penyolderan gelombang - pembongkaran PCB - pemangkasan pin DIP - pembersihan, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah.
1.Teknologi penyisipan THC
1. Pembentukan pin komponen
Perangkat DIP perlu dibentuk sebelum dimasukkan
(1)Pembentukan komponen yang diproses dengan tangan: Pin yang ditekuk dapat dibentuk dengan pinset atau obeng kecil, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
(2) Pemrosesan mesin untuk pembentukan komponen: Pembentukan komponen dilakukan dengan mesin pembentuk khusus. Prinsip kerjanya adalah pengumpan menggunakan getaran untuk memasukkan material (seperti transistor plug-in) dengan pembagi untuk menempatkan transistor. Langkah pertama adalah menekuk pin di kedua sisi kiri dan kanan; langkah kedua adalah menekuk pin tengah ke belakang atau ke depan untuk membentuk. Seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.
2. Masukkan komponen
Teknologi penyisipan lubang dibagi menjadi penyisipan manual dan penyisipan peralatan mekanis otomatis
(1) Pemasangan dan pengelasan manual sebaiknya dilakukan dengan memasukkan komponen-komponen yang perlu difiksasi secara mekanis, seperti rak pendingin, braket, klip, dll., pada perangkat daya, kemudian memasukkan komponen-komponen yang perlu dilas dan difiksasi. Jangan menyentuh pin komponen dan foil tembaga pada pelat cetak secara langsung saat pemasangan.
(2) Plug-in otomatis mekanis (disebut AI) adalah teknologi produksi otomatis tercanggih dalam pemasangan produk elektronik kontemporer. Pemasangan peralatan mekanis otomatis harus terlebih dahulu memasukkan komponen-komponen dengan ketinggian lebih rendah, kemudian memasang komponen-komponen dengan ketinggian lebih tinggi. Komponen-komponen kunci yang berharga harus dimasukkan ke dalam instalasi akhir. Pemasangan rak pembuangan panas, braket, klip, dll. harus dilakukan dekat dengan proses pengelasan. Urutan perakitan komponen PCB ditunjukkan pada gambar berikut.
3. Penyolderan gelombang
(1) Prinsip kerja penyolderan gelombang
Penyolderan gelombang adalah teknologi yang membentuk gelombang solder dengan bentuk tertentu pada permukaan solder cair cair dengan menggunakan tekanan pompa. Ketika komponen rakitan yang disisipkan melewati gelombang solder pada sudut tertentu, titik solder akan terbentuk di area pengelasan pin. Komponen tersebut dipanaskan terlebih dahulu di zona pemanasan awal mesin las selama proses transmisi oleh konveyor rantai (pemanasan awal komponen dan suhu yang ingin dicapai tetap dikontrol oleh kurva suhu yang telah ditentukan). Dalam pengelasan sebenarnya, suhu pemanasan awal permukaan komponen biasanya perlu dikontrol, sehingga banyak perangkat telah menambahkan perangkat deteksi suhu yang sesuai (seperti detektor inframerah). Setelah pemanasan awal, komponen dimasukkan ke dalam alur timah untuk pengelasan. Tangki timah berisi solder cair cair, dan nosel di bagian bawah tangki baja menyemprotkan puncak gelombang solder cair dengan bentuk tetap. Ketika permukaan pengelasan komponen melewati gelombang, komponen tersebut dipanaskan oleh gelombang solder. Gelombang solder juga membasahi area pengelasan dan mengembang hingga penuh, sehingga proses pengelasan dapat berlangsung. Prinsip kerjanya ditunjukkan pada gambar di bawah.
Penyolderan gelombang menggunakan prinsip perpindahan panas konveksi untuk memanaskan area pengelasan. Gelombang solder cair bertindak sebagai sumber panas, di satu sisi mengalir untuk mencuci area pengelasan pin, di sisi lain juga berperan sebagai konduksi panas, dan area pengelasan pin dipanaskan di bawah aksi ini. Untuk memastikan area pengelasan memanas, gelombang solder biasanya memiliki lebar tertentu, sehingga ketika permukaan pengelasan komponen melewati gelombang, terjadi pemanasan, pembasahan, dan sebagainya yang cukup. Dalam penyolderan gelombang tradisional, gelombang tunggal umumnya digunakan, dan gelombangnya relatif datar. Dengan penggunaan solder timbal, saat ini diadopsi dalam bentuk gelombang ganda. Seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.
Pin komponen menyediakan jalur bagi solder untuk masuk ke dalam lubang tembus berlapis logam dalam keadaan padat. Ketika pin menyentuh gelombang solder, solder cair akan naik ke dinding pin dan lubang melalui tegangan permukaan. Aksi kapiler lubang tembus berlapis logam meningkatkan pendakian solder. Setelah solder mencapai bantalan PCB, solder akan menyebar di bawah aksi tegangan permukaan bantalan. Solder yang naik akan menguras gas fluks dan udara dari lubang tembus, sehingga mengisi lubang tembus dan membentuk sambungan solder setelah pendinginan.
(2) Komponen utama mesin las gelombang
Mesin las gelombang terutama terdiri dari sabuk konveyor, pemanas, tangki timah, pompa, dan alat pembusa fluks (atau penyemprot). Mesin ini terutama dibagi menjadi zona penambahan fluks, zona pemanasan awal, zona pengelasan, dan zona pendinginan, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.
3. Perbedaan utama antara penyolderan gelombang dan pengelasan reflow
Perbedaan utama antara penyolderan gelombang dan pengelasan reflow terletak pada perbedaan sumber panas dan metode penyaluran solder. Dalam penyolderan gelombang, solder dipanaskan terlebih dahulu dan dilelehkan di dalam tangki, dan gelombang solder yang dihasilkan oleh pompa berperan ganda sebagai sumber panas dan penyalur solder. Gelombang solder cair memanaskan lubang tembus, bantalan, dan pin komponen PCB, sekaligus menyediakan solder yang dibutuhkan untuk membentuk sambungan solder. Dalam penyolderan reflow, solder (pasta solder) dialokasikan terlebih dahulu ke area pengelasan PCB, dan peran sumber panas selama reflow adalah untuk melelehkan kembali solder.
(1) 3 Pengenalan proses penyolderan gelombang selektif
Peralatan penyolderan gelombang telah ditemukan selama lebih dari 50 tahun, dan memiliki keunggulan efisiensi produksi yang tinggi serta output yang besar dalam pembuatan komponen lubang tembus dan papan sirkuit, sehingga pernah menjadi peralatan las terpenting dalam produksi massal otomatis produk elektronik. Namun, terdapat beberapa keterbatasan dalam penerapannya: (1) Parameter pengelasan berbeda.
Sambungan solder yang berbeda pada papan sirkuit yang sama mungkin memerlukan parameter pengelasan yang sangat berbeda karena karakteristiknya yang berbeda (seperti kapasitas panas, jarak pin, persyaratan penetrasi timah, dll.). Namun, karakteristik penyolderan gelombang adalah untuk menyelesaikan pengelasan semua sambungan solder pada seluruh papan sirkuit di bawah parameter yang sama, sehingga sambungan solder yang berbeda perlu "mengendap" satu sama lain, yang membuat penyolderan gelombang lebih sulit untuk sepenuhnya memenuhi persyaratan pengelasan papan sirkuit berkualitas tinggi;
(2) Biaya operasional tinggi.
Dalam penerapan praktis penyolderan gelombang tradisional, penyemprotan fluks ke seluruh pelat dan pembentukan terak timah menimbulkan biaya operasional yang tinggi. Terutama pada pengelasan bebas timbal, karena harga solder bebas timbal lebih dari 3 kali lipat harga solder timbal, peningkatan biaya operasional yang disebabkan oleh terak timah sangat mengejutkan. Selain itu, solder bebas timbal terus melelehkan tembaga pada bantalan, dan komposisi solder dalam silinder timah akan berubah seiring waktu, yang membutuhkan penambahan timah murni dan perak mahal secara teratur untuk mengatasinya;
(3) Perawatan dan kesulitan pemeliharaan.
Fluks sisa dalam produksi akan tetap berada dalam sistem transmisi penyolderan gelombang, dan terak timah yang dihasilkan perlu dihilangkan secara berkala, yang membawa pemeliharaan peralatan dan pekerjaan perawatan yang lebih rumit bagi pengguna; Karena alasan tersebut, penyolderan gelombang selektif muncul.
Penyolderan gelombang selektif PCBA yang disebut masih menggunakan tungku timah asli, tetapi perbedaannya adalah bahwa papan perlu ditempatkan dalam pembawa tungku timah, yang sering kita sebut tentang perlengkapan tungku, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Bagian-bagian yang memerlukan penyolderan gelombang kemudian dipaparkan ke timah, dan bagian lainnya dilindungi dengan pelapis kendaraan, seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Hal ini mirip seperti memasang pelampung di kolam renang, tempat yang tertutup pelampung tidak akan kena air, dan diganti dengan kompor timah, tempat yang tertutup kendaraan secara alami tidak akan kena timah, dan tidak akan ada masalah timah yang meleleh kembali atau komponen yang jatuh.
"Proses Pengelasan Reflow Melalui Lubang"
Pengelasan reflow tembus lubang adalah proses pengelasan reflow untuk memasukkan komponen, yang terutama digunakan dalam pembuatan pelat rakitan permukaan yang berisi beberapa komponen tambahan. Inti dari teknologi ini adalah metode pengaplikasian pasta solder.
1. Pengenalan proses
Berdasarkan metode penerapan pasta solder, pengelasan reflow melalui lubang dapat dibagi menjadi tiga jenis: pencetakan pipa melalui proses pengelasan reflow melalui lubang, pencetakan pasta solder melalui proses pengelasan reflow melalui lubang, dan lembaran timah cetak melalui proses pengelasan reflow melalui lubang.
1) Pencetakan tubular melalui proses pengelasan reflow lubang
Pencetakan tubular melalui proses pengelasan reflow lubang merupakan aplikasi paling awal dari proses pengelasan reflow komponen lubang, yang terutama digunakan dalam pembuatan tuner TV berwarna. Inti dari proses ini adalah pengepresan tubular pasta solder, prosesnya ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
2) Pencetakan pasta solder melalui proses pengelasan reflow lubang
Pencetakan pasta solder melalui proses pengelasan reflow lubang saat ini merupakan proses pengelasan reflow lubang yang paling banyak digunakan, terutama digunakan untuk PCBA campuran yang mengandung sejumlah kecil plug-in, proses ini sepenuhnya kompatibel dengan proses pengelasan reflow konvensional, tidak memerlukan peralatan proses khusus, satu-satunya persyaratan adalah bahwa komponen plug-in yang dilas harus sesuai untuk pengelasan reflow lubang, prosesnya ditunjukkan pada gambar berikut.
3) Cetakan lembaran timah melalui proses pengelasan reflow lubang
Proses pengelasan reflow lubang tembus lembaran timah cetak terutama digunakan untuk konektor multi-pin, solder yang digunakan bukanlah pasta solder melainkan lembaran timah cetak, umumnya ditambahkan langsung oleh produsen konektor, perakitan hanya dapat dilakukan dengan pemanasan.
Persyaratan desain reflow melalui lubang
1. Persyaratan desain PCB
(1) Cocok untuk ketebalan PCB kurang dari atau sama dengan papan 1,6mm.
(2) Lebar minimum bantalan adalah 0,25 mm, dan pasta solder cair "ditarik" sekali, dan manik timah tidak terbentuk.
(3) Celah komponen di luar papan (Stand-off) harus lebih besar dari 0,3 mm
(4) Panjang ujung kabel yang menonjol dari bantalan adalah 0,25~0,75mm.
(5) Jarak minimum antara komponen spasi halus seperti 0603 dan bantalan adalah 2 mm.
(6) Bukaan maksimum jaring baja dapat diperluas hingga 1,5 mm.
(7) Apertur adalah diameter kabel ditambah 0,1~0,2 mm, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.
Persyaratan bukaan jendela jaring baja
Secara umum, untuk mencapai pengisian lubang sebesar 50%, jendela kasa baja harus diperluas, jumlah ekspansi eksternal tertentu harus ditentukan berdasarkan ketebalan PCB, ketebalan kasa baja, celah antara lubang dan timah, dan faktor lainnya.
Secara umum, selama ekspansi tidak melebihi 2 mm, pasta solder akan ditarik kembali dan diisikan ke dalam lubang. Perlu dicatat bahwa ekspansi eksternal tidak dapat dikompresi oleh kemasan komponen, atau harus menghindari badan kemasan komponen, dan membentuk manik timah di satu sisi, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.
"Pengantar Proses Perakitan PCBA Konvensional"
1) Pemasangan satu sisi
Alur prosesnya ditunjukkan pada gambar di bawah ini
2) Penyisipan sisi tunggal
Alur prosesnya ditunjukkan pada Gambar 5 di bawah ini
Pembentukan pin perangkat dalam penyolderan gelombang merupakan salah satu bagian yang paling tidak efisien dalam proses produksi, yang pada gilirannya membawa risiko kerusakan elektrostatik dan memperpanjang waktu pengiriman, serta meningkatkan kemungkinan terjadinya kesalahan.
3) Pemasangan dua sisi
Alur prosesnya ditunjukkan pada gambar di bawah ini
4) Satu sisi dicampur
Alur prosesnya ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Jika ada beberapa komponen melalui lubang, pengelasan reflow dan pengelasan manual dapat digunakan.
5) Pencampuran dua sisi
Alur prosesnya ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Jika terdapat lebih banyak perangkat SMD dua sisi dan lebih sedikit komponen THT, perangkat plug-in dapat berupa reflow atau pengelasan manual. Diagram alir proses ditunjukkan di bawah ini.
