დეტალური PCBA წარმოების პროცესი (მათ შორის DIP-ის მთელი პროცესი), შემოდით და ნახეთ!
"ტალღური შედუღების პროცესი"
ტალღური შედუღება, როგორც წესი, შედუღების პროცესია ჩასადგმელი მოწყობილობებისთვის. ეს არის პროცესი, რომლის დროსაც გამდნარი თხევადი შედუღება, ტუმბოს დახმარებით, შედუღების ავზის თხევად ზედაპირზე ქმნის შედუღების ტალღის სპეციფიკურ ფორმას, ხოლო ჩასმული კომპონენტის PCB გადის შედუღების ტალღის პიკში კონკრეტული კუთხით და გადამცემ ჯაჭვზე გარკვეული ჩაძირვის სიღრმით, რათა მიღწეული იქნას შედუღების შეერთების შედუღება, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზე.
პროცესის ზოგადი მიმდინარეობა შემდეგია: მოწყობილობის ჩასმა -- PCB-ის ჩატვირთვა -- ტალღური შედუღება -- PCB-ის გადმოტვირთვა -- DIP ქინძისთავების მოჭრა -- გაწმენდა, როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზე.
1. THC-ის შეყვანის ტექნოლოგია
1. კომპონენტის ქინძისთავების ფორმირება
DIP მოწყობილობების ჩასმამდე საჭიროა მათი ფორმირება
(1) ხელით დამუშავებული კომპონენტის ფორმირება: მოხრილი ქინძისთავის ფორმირება შესაძლებელია პინცეტით ან პატარა ხრახნიანი ხერხით, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზე.
(2) კომპონენტების ფორმირების მანქანური დამუშავება: კომპონენტების მანქანური ფორმირება სრულდება სპეციალური ფორმირების მანქანით, მისი მუშაობის პრინციპია ის, რომ მიმწოდებელი იყენებს ვიბრაციულ კვებას მასალების (მაგალითად, ჩასადგმელი ტრანზისტორი) მისაწოდებლად გამყოფით ტრანზისტორის განსათავსებლად, პირველი ნაბიჯი არის ქინძისთავების მოხრა მარცხენა და მარჯვენა მხარის ორივე მხარეს; მეორე ნაბიჯი არის შუა ქინძისთავის მოხრა უკან ან წინ ფორმირებისთვის. როგორც ნაჩვენებია შემდეგ სურათზე.
2. კომპონენტების ჩასმა
ხვრელის ჩასმის ტექნოლოგია იყოფა ხელით ჩასმად და ავტომატურ მექანიკურ ჩასმად.
(1) ხელით ჩასმისა და შედუღების დროს, პირველ რიგში უნდა ჩასვათ ის კომპონენტები, რომლებიც მექანიკურად უნდა დამაგრდეს, როგორიცაა კვების მოწყობილობის გამაგრილებელი თარო, სამაგრი, კლიპი და ა.შ., შემდეგ კი ჩასვათ ის კომპონენტები, რომლებიც უნდა შედუღდეს და დამაგრდეს. ჩასმისას პირდაპირ არ შეეხოთ კომპონენტების ქინძისთავებს და სპილენძის ფოლგას საბეჭდ ფირფიტაზე.
(2) მექანიკური ავტომატური დანამატი (მოხსენიებული, როგორც ხელოვნური ინტელექტი) თანამედროვე ელექტრონული პროდუქტების მონტაჟის ყველაზე მოწინავე ავტომატიზირებული წარმოების ტექნოლოგიაა. ავტომატური მექანიკური აღჭურვილობის მონტაჟისას ჯერ უნდა ჩასვათ დაბალი სიმაღლის კომპონენტები, შემდეგ კი უფრო მაღალი სიმაღლის კომპონენტები. საბოლოო მონტაჟში უნდა ჩასვათ ღირებული ძირითადი კომპონენტები. სითბოს გამაფრქვეველი თაროს, სამაგრის, კლიპის და ა.შ. მონტაჟი უნდა მოხდეს შედუღების პროცესთან ახლოს. PCB კომპონენტების აწყობის თანმიმდევრობა ნაჩვენებია შემდეგ ფიგურაში.
3. ტალღური შედუღება
(1) ტალღური შედუღების მუშაობის პრინციპი
ტალღური შედუღება არის ტექნოლოგიის სახეობა, რომელიც გამდნარი თხევადი შედუღების ზედაპირზე ტუმბოს წნევის საშუალებით ქმნის შედუღების ტალღის სპეციფიკურ ფორმას და ქმნის შედუღების წერტილს ქინძისთავიანი შედუღების არეში, როდესაც კომპონენტთან ერთად ჩასმული შედუღების კომპონენტი გადის შედუღების ტალღაში ფიქსირებული კუთხით. კომპონენტი თავდაპირველად წინასწარ თბება შედუღების აპარატის წინასწარი გათბობის ზონაში ჯაჭვური კონვეიერის მიერ გადაცემის პროცესის დროს (კომპონენტის წინასწარი გათბობა და მისაღწევი ტემპერატურა კვლავ კონტროლდება წინასწარ განსაზღვრული ტემპერატურის მრუდით). ფაქტობრივი შედუღების დროს, როგორც წესი, აუცილებელია კომპონენტის ზედაპირის წინასწარი გათბობის ტემპერატურის კონტროლი, ამიტომ ბევრ მოწყობილობას დამატებული აქვს შესაბამისი ტემპერატურის აღმომჩენი მოწყობილობები (მაგალითად, ინფრაწითელი დეტექტორები). წინასწარი გათბობის შემდეგ, შედუღების მიზნით, შედუღების ღარში შედის ტყვიის ღარში. თუნუქის ავზი შეიცავს გამდნარ თხევად შედუღებას, ხოლო ფოლადის ავზის ძირში არსებული საქშენი ასხურებს გამდნარი შედუღების ფიქსირებული ფორმის ტალღურ თხემს, ისე, რომ როდესაც კომპონენტის შედუღების ზედაპირი გადის ტალღაში, ის თბება შედუღების ტალღით, ხოლო შედუღების ტალღა ასევე ატენიანებს შედუღების არეს და ფართოვდება შესავსებად, საბოლოოდ მიიღწევა შედუღების პროცესი. მისი მუშაობის პრინციპი ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში.
ტალღური შედუღება შედუღების არეალის გასათბობად იყენებს კონვექციური სითბოს გადაცემის პრინციპს. გამდნარი შედუღების ტალღა სითბოს წყაროს როლს ასრულებს, ერთი მხრივ, მიედინება და რეცხავს ქინძისთავიან შედუღების არეას, მეორე მხრივ კი ასრულებს სითბოს გამტარობის როლს და ამ მოქმედების შედეგად ქინძისთავიანი შედუღების არე თბება. იმისათვის, რომ შედუღების არე გაცხელდეს, შედუღების ტალღას, როგორც წესი, აქვს გარკვეული სიგანე, ისე, რომ როდესაც კომპონენტის შედუღების ზედაპირი ტალღაში გადის, საკმარისი გათბობა, დასველება და ა.შ. ხდება. ტრადიციული ტალღური შედუღებისას, როგორც წესი, გამოიყენება ერთი ტალღა, რომელიც შედარებით ბრტყელია. ტყვიის შედუღების გამოყენებით, ამჟამად ის ორმაგი ტალღის სახით გამოიყენება. როგორც ეს შემდეგ სურათზეა ნაჩვენები.
კომპონენტის ქინძისთავი უზრუნველყოფს შედუღების საშუალებას მეტალიზებულ გამჭოლ ხვრელში მყარ მდგომარეობაში. როდესაც ქინძისთავი ეხება შედუღების ტალღას, თხევადი შედუღება ზედაპირული დაჭიმულობის საშუალებით ადის ქინძისთავსა და ხვრელის კედელზე. მეტალიზებული გამჭოლი ხვრელების კაპილარული მოქმედება აუმჯობესებს შედუღების ასვლას. მას შემდეგ, რაც შედუღება მიაღწევს PcB ბალიშს, ის ბალიშის ზედაპირული დაჭიმულობის ზემოქმედებით იშლება. ამომავალი შედუღება გამოდევნის ნაკადის აირს და ჰაერს გამჭოლი ხვრელიდან, რითაც ავსებს გამჭოლ ხვრელს და გაგრილების შემდეგ ქმნის შედუღების შეერთებას.
(2) ტალღის შედუღების აპარატის ძირითადი კომპონენტები
ტალღური შედუღების აპარატი ძირითადად შედგება კონვეიერის ლენტის, გამათბობლის, თუნუქის ავზის, ტუმბოსა და ნაკადის ქაფის (ან შესხურების) მოწყობილობისგან. ის ძირითადად იყოფა ნაკადის დამატების ზონად, წინასწარი გათბობის ზონად, შედუღების ზონად და გაგრილების ზონად, როგორც ეს ნაჩვენებია შემდეგ ფიგურაზე.
3. ტალღური შედუღებისა და რეფლუორული შედუღების ძირითადი განსხვავებები
ტალღური შედუღებისა და რეფლუორული შედუღების მთავარი განსხვავება ისაა, რომ შედუღებისას გათბობის წყარო და შედუღების მიწოდების მეთოდი განსხვავებულია. ტალღური შედუღების დროს, შედუღება წინასწარ თბება და დნება ავზში, ხოლო ტუმბოს მიერ წარმოქმნილი შედუღების ტალღა ასრულებს სითბოს წყაროსა და შედუღების მიწოდების ორმაგ როლს. გამდნარი შედუღების ტალღა ათბობს დაბეჭდილი დაფის გამჭოლ ხვრელებს, ბალიშებს და კომპონენტებს, ამავდროულად უზრუნველყოფს შედუღების შეერთებების ფორმირებისთვის საჭირო შედუღებას. რეფლუორული შედუღების დროს, შედუღება (შედუღების პასტა) წინასწარ არის განაწილებული დაფის შედუღების არეალში და რეფლუორული შედუღების დროს სითბოს წყაროს როლი შედუღების ხელახლა დნობაა.
(1) 3 შესავალი შერჩევითი ტალღური შედუღების პროცესში
ტალღური შედუღების მოწყობილობა 50 წელზე მეტია გამოგონილია და მას აქვს მაღალი წარმოების ეფექტურობისა და დიდი წარმადობის უპირატესობები ხვრელიანი კომპონენტებისა და მიკროსქემების დაფების წარმოებაში, ამიტომ ის ოდესღაც ყველაზე მნიშვნელოვანი შედუღების მოწყობილობა იყო ელექტრონული პროდუქტების ავტომატურ მასობრივ წარმოებაში. თუმცა, მის გამოყენებას გარკვეული შეზღუდვები აქვს: (1) შედუღების პარამეტრები განსხვავებულია.
ერთსა და იმავე მიკროსქემის დაფაზე სხვადასხვა შედუღების შეერთებას შეიძლება დასჭირდეს ძალიან განსხვავებული შედუღების პარამეტრები მათი განსხვავებული მახასიათებლების გამო (მაგალითად, თბოტევადობა, ქინძისთავებს შორის მანძილი, თუნუქის შეღწევადობის მოთხოვნები და ა.შ.). თუმცა, ტალღური შედუღების მახასიათებელია მთელ მიკროსქემის დაფაზე ყველა შედუღების შედუღების დასრულება ერთი და იგივე დადგენილი პარამეტრებით, ამიტომ სხვადასხვა შედუღების შეერთება ერთმანეთთან „დალაგებას“ საჭიროებს, რაც ტალღურ შედუღებას ართულებს მაღალი ხარისხის მიკროსქემის დაფების შედუღების მოთხოვნების სრულად დაკმაყოფილებას;
(2) მაღალი საოპერაციო ხარჯები.
ტრადიციული ტალღური შედუღების პრაქტიკული გამოყენებისას, ნაკადის მთელ ფირფიტაზე შესხურება და კალის წიდის წარმოქმნა მაღალ საოპერაციო ხარჯებს იწვევს. განსაკუთრებით უტყვიო შედუღების დროს, რადგან უტყვიო შედუღების ფასი ტყვიის შედუღების ფასზე 3-ჯერ მეტია, კალის წიდით გამოწვეული საოპერაციო ხარჯების ზრდა ძალიან გასაკვირია. გარდა ამისა, უტყვიო შედუღება აგრძელებს სპილენძის დნობას ბალიშზე და კალის ცილინდრში შედუღების შემადგენლობა დროთა განმავლობაში იცვლება, რაც გასახსნელად სუფთა კალის და ძვირადღირებული ვერცხლის რეგულარულ დამატებას მოითხოვს;
(3) ტექნიკური მომსახურება და ტექნიკური მომსახურების პრობლემები.
წარმოებაში ნარჩენი ნაკადი დარჩება ტალღური შედუღების გადამცემ სისტემაში და წარმოქმნილი კალის წიდა რეგულარულად უნდა მოიხსნას, რაც მომხმარებლისთვის აღჭურვილობის მოვლა-პატრონობასა და მოვლა-პატრონობის სამუშაოებს უფრო რთულს ხდის; სწორედ ამ მიზეზების გამო შეიქმნა შერჩევითი ტალღური შედუღება.
ეგრეთ წოდებული PCBA შერჩევითი ტალღური შედუღება კვლავ იყენებს ორიგინალურ კალის ღუმელს, მაგრამ განსხვავება ისაა, რომ დაფა უნდა მოთავსდეს კალის ღუმელის გადამტანში, რასაც ხშირად ვამბობთ ღუმელის სამაგრიზე, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზე.
ტალღური შედუღების საჭიროების მქონე ნაწილები შემდეგ თუნუქის ქვეშ იდება, ხოლო დანარჩენი ნაწილები დაცულია ავტომობილის საფარით, როგორც ეს ქვემოთ არის ნაჩვენები. ეს დაახლოებით იგივეა, რაც საცურაო აუზში სამაშველო ბუდის დადება, სადაც სამაშველო ბუდით დაფარულ ადგილას წყალი არ მოვა და თუნუქის ღუმელით ჩანაცვლებისას, ავტომობილით დაფარულ ადგილას, ბუნებრივია, თუნუქის წყალი არ მოვა და თუნუქის ხელახლა დნობის ან ნაწილების ჩამოვარდნის პრობლემა არ იქნება.
"ნახვრეტის გავლით ხელახალი შედუღების პროცესი"
ნახვრეტებში რეფლუქს შედუღება არის კომპონენტების ჩასასმელად რეფლუქს შედუღების პროცესი, რომელიც ძირითადად გამოიყენება რამდენიმე დანამატის შემცველი ზედაპირული ასაწყობი ფირფიტების წარმოებაში. ტექნოლოგიის ძირითადი ნაწილია შედუღების პასტის გამოყენების მეთოდი.
1. პროცესის შესავალი
შედუღების პასტის გამოყენების მეთოდის მიხედვით, ნახვრეტებში რეფლექსური შედუღება შეიძლება დაიყოს სამ ტიპად: მილის ბეჭდვით ნახვრეტებში რეფლექსური შედუღების პროცესი, შედუღების პასტის ბეჭდვით ნახვრეტებში რეფლექსური შედუღების პროცესი და ნახვრეტებში ჩამოსხმული თუნუქის ფურცლის რეფლექსური შედუღების პროცესი.
1) მილისებური ბეჭდვა ხვრელის რეფლუირების შედუღების პროცესით
მილისებური ბეჭდვის ხვრელიდან გადამუშავებადი შედუღების პროცესი ხვრელიდან გადამუშავებადი კომპონენტების გადამუშავებადი შედუღების პროცესის უძველესი გამოყენებაა, რომელიც ძირითადად გამოიყენება ფერადი ტელევიზორის ტიუნერების წარმოებაში. პროცესის ბირთვი არის შედუღების პასტა მილისებური პრესა, პროცესი ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში.
2) შედუღების პასტის ბეჭდვა ხვრელის რეფლუირების შედუღების პროცესის მეშვეობით
შედუღების პასტით ბეჭდვის ხვრელში გადასაადგილებელი შედუღების პროცესი ამჟამად ხვრელში გადასაადგილებელი შედუღების ყველაზე ფართოდ გამოყენებადი პროცესია, ძირითადად გამოიყენება შერეული PCBA-სთვის, რომელიც შეიცავს მცირე რაოდენობის დანამატებს, პროცესი სრულად თავსებადია ტრადიციული გადასაადგილებელი შედუღების პროცესთან, არ საჭიროებს სპეციალურ ტექნოლოგიურ აღჭურვილობას, ერთადერთი მოთხოვნაა, რომ შედუღებული დანამატის კომპონენტები შესაფერისი იყოს ხვრელში გადასაადგილებელი შედუღებისთვის, პროცესი ნაჩვენებია შემდეგ ფიგურაში.
3) თუნუქის ფურცლის ჩამოსხმა ხვრელის მეშვეობით რეფლუორული შედუღების პროცესით
მრავალპინიანი კონექტორებისთვის ძირითადად გამოიყენება ჩამოსხმული თუნუქის ფურცლის ნახვრეტიდან გადამუშავებადი შედუღების პროცესი, სადაც შედუღება არ ხდება შედუღების პასტით, არამედ ჩამოსხმული თუნუქის ფურცლით. როგორც წესი, კონექტორის მწარმოებელი პირდაპირ ამატებს მას, შეკრება კი მხოლოდ გაცხელებადია.
ხვრელის რეფლუქსის დიზაინის მოთხოვნები
1. PCB დიზაინის მოთხოვნები
(1) შესაფერისია 1.6 მმ ან ნაკლები სისქის მქონე დაფებისთვის.
(2) ბალიშის მინიმალური სიგანე 0.25 მმ-ია, გამდნარი შედუღების პასტა ერთხელ „იჭიმება“ და თუნუქის მძივი არ წარმოიქმნება.
(3) კომპონენტის დაფის გარეთ არსებული უფსკრული (გადაწევა) უნდა იყოს 0.3 მმ-ზე მეტი
(4) ბალიშიდან გამომავალი სადენისთვის შესაფერისი სიგრძეა 0.25~0.75 მმ.
(5) 0603-ის მსგავსი წვრილმან დაშორებულ კომპონენტებსა და ბალიშს შორის მინიმალური მანძილი 2 მმ-ია.
(6) ფოლადის ბადის მაქსიმალური გახსნა შესაძლებელია 1.5 მმ-ით გაფართოვდეს.
(7) აპერტურა არის ტყვიის დიამეტრი პლუს 0.1~0.2 მმ. როგორც ნაჩვენებია შემდეგ სურათზე.
"ფოლადის ბადისებრი ფანჯრის გახსნის მოთხოვნები"
ზოგადად, ხვრელების 50%-ით შევსების მისაღწევად, ფოლადის ბადის ფანჯარა უნდა გაფართოვდეს, გარე გაფართოების კონკრეტული რაოდენობა უნდა განისაზღვროს დაბეჭდილი დაფის სისქის, ფოლადის ბადის სისქის, ხვრელსა და ტყვიას შორის არსებული უფსკრულის და სხვა ფაქტორების მიხედვით.
ზოგადად, სანამ გაფართოება 2 მმ-ს არ აღემატება, შედუღების პასტა უკან დაიწევს და ხვრელში შეივსება. უნდა აღინიშნოს, რომ გარე გაფართოება კომპონენტის შეფუთვით ვერ შეიკუმშება, ან ის უნდა გვერდს უვლიდეს კომპონენტის შეფუთვის კორპუსს და ერთ მხარეს თუნუქის მძივი უნდა ჩამოყალიბდეს, როგორც ეს შემდეგ ფიგურაზეა ნაჩვენები.
"შესავალი PCBA-ს ტრადიციული აწყობის პროცესში"
1) ცალმხრივი მონტაჟი
პროცესის მიმდინარეობა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში
2) ცალმხრივი ჩასმა
პროცესის მიმდინარეობა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ნახაზ 5-ში
ტალღური შედუღების დროს მოწყობილობის ქინძისთავების ფორმირება წარმოების პროცესის ერთ-ერთი ყველაზე ნაკლებად ეფექტური ნაწილია, რაც შესაბამისად, ელექტროსტატიკური დაზიანების რისკს იწვევს და ახანგრძლივებს მიწოდების დროს, ასევე ზრდის შეცდომის დაშვების შანსს.
3) ორმხრივი მონტაჟი
პროცესის მიმდინარეობა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში
4) ერთი მხარე შერეულია
პროცესის მიმდინარეობა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში
თუ ხვრელში რამდენიმე კომპონენტია, შესაძლებელია ხელახალი შედუღების და ხელით შედუღების გამოყენება.
5) ორმხრივი შერევა
პროცესის მიმდინარეობა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში
თუ ორმხრივი SMD მოწყობილობების რაოდენობა მეტია და THT კომპონენტების რაოდენობა ნაკლები, შემაერთებელი მოწყობილობები შეიძლება იყოს რეფლუორირებული ან ხელით შედუღებული. პროცესის დიაგრამა ნაჩვენებია ქვემოთ.
