Preguntas sobre soldadura de producción en masa

La onda solo contacta con la parte inferior de la PCB.

Érase una vez, se usó una máquina de soldadura por ola para soldar partes de SMT en la parte inferior de la PCB, pero esto ya no se usa tanto en favor de técnicas más modernas.

Este es el proceso aproximado para soldar PCB con partes SMT en ambos lados, y a través de orificios (TH) solo en el lado superior.

A. El PCB desnudo se gira hacia abajo. Una pasta de soldadura se presiona a través de una plantilla y en las almohadillas de la PCB. Una máquina de recoger y colocar coloca las piezas en el lado inferior. La PCB se pasa a través de un horno (convección de aire caliente o un horno IR) para fundir la soldadura y unir las piezas.

Un paso opcional es colocar una pequeña gota de pegamento debajo de las partes. Primero suelde la pasta, luego pegue, luego las piezas se colocan en el PCB y se sueldan. Este pegamento ayuda a evitar que las partes se caigan durante un paso posterior.

B. La placa se da vuelta (parte superior hacia arriba) y se repite el mismo proceso para todas las piezas SMT en la parte superior de la PCB. Con eso me refiero a pasta de soldar, piezas colocadas, luego a través del horno. No se necesita pegamento.

Durante el paso B, las partes en la parte inferior de la PCB no se caen. Obviamente, si están pegados, entonces están pegados allí, pero la mayoría de las empresas no usan pegamento. Sin pegamento, la tensión superficial de la soldadura fundida es suficiente para mantener las piezas en su lugar. Es posible que algunas partes, especialmente las partes pesadas sin muchos pasadores, no funcionen con esta técnica, ya que no hay suficiente tensión superficial para mantener las piezas.

C. Todas las partes del orificio pasante se colocan en la parte superior de la PCB. Una plataforma de soldadura está unida a la parte inferior de la PCB. El PCB se ejecuta a través de una máquina de soldadura por ola para soldar todas las partes TH.

Nota: Un palet de soldadura es básicamente un escudo para proteger las partes SMT de ser removidas en la ola. Están hechos a medida para cada PCB, y tienen orificios y contornos para exponer las partes de TH al tiempo que protegen las partes de SMT. La PCB debe diseñarse teniendo en cuenta el palet de soldadura, ya que no puede colocar las partes SMT del lado inferior demasiado cerca de las partes TH y las partes SMT no pueden ser demasiado altas.

Una técnica relativamente nueva para partes de TH es omitir completamente la máquina de soldadura por ola. De vuelta en el paso B, la pasta de soldadura se coloca en las almohadillas de TH (y en los orificios) y las partes de TH se insertan y se sueldan en el horno con el resto de las piezas de SMT. Algunas compañías, como Motorola, se han deshecho de sus máquinas de soldadura por ola en favor de este método. Pero la mayoría de las compañías todavía utilizan la técnica más antigua de usar una máquina de soldadura por ola con palet de soldadura.

Por supuesto, hay muchas variaciones de todo este proceso. Acabo de dar un resumen simple y breve. Pero es bastante coherente con la forma en que funcionan los procesos de fabricación actuales en la actualidad (las cosas eran diferentes hace solo 10 años).

soldadura por ola
Para la soldadura por ola, la PCB pasa sobre un baño de soldadura fundida donde la soldadura se empuja hacia arriba para que golpee a lo largo del lado inferior de la PCB. Necesitará una máscara de resistencia de soldadura para evitar tener soldadura sobre todo el cobre.

Tenga en cuenta que también los SMD pueden soldarse por onda, pero entonces la orientación de las piezas es importante. Algunas partes deben colocarse perpendiculares a la dirección de la onda. Las partes de paso fino, como las QFP de 0,4 mm, no pueden soldarse por onda porque todas las clavijas estarán cortocircuitadas, pero las QFP con un tono más alto pueden. Necesitan "ladrones de soldadura", que son almohadillas de soldadura al final de una fila de pines para reunir la soldadura residual.

EsposiblequeunaQFPdebacolocarseenunángulode45°,ytendráalosladronesdesoldaduraenunadelasesquinas:

La dirección de la ola es importante durante el diseño y el panelización de PCB, y el ingeniero de producción debe obtener instrucciones claras al respecto.

soldadura por reflujo
Los SMD para la colocación de dos lados se pegan en un lado. Después de aplicar la pasta de soldadura con una plantilla, una máquina de puntos de pegamento coloca puntos de pegamento para las partes (a una velocidad increíble de más de 10 por segundo). Luego se colocan las piezas, se voltea el panel y el otro lado obtiene la pasta de soldadura y la colocación de los componentes.

No sé lo que ha representado en su mente acerca de la ola de soldadura, pero es un proceso relativamente simple.

La placa de circuito se establece entre 2 cadenas transportadoras. Las cadenas son simples cadenas de rodillos pero tienen "dedos" de aproximadamente 2 pulgadas de largo. Un transportador es móvil para aceptar placas de circuito de diferentes tamaños. También están inclinados tal vez 7 grados. Las placas de circuito se colocan en un extremo del transportador, pasan sobre un fundente que aplica el flujo de soldadura a las conexiones a soldar. La soldadura está contenida en un tanque que está CALIENTE y la soldadura está en estado líquido. Hay bombas que realmente bombean la soldadura dentro de su propio tanque y crean la ola. La tensión superficial es muy visible y la parte inferior del circuito que se está soldando entra en contacto con la soldadura cuando pasa sobre la ola. Esto es solo para soldadura de orificio pasante y no se usa para componentes SMT. Cualquier residuo de fundente se lava en una lavadora comercial de tablas.

Los componentes SMT son una historia diferente. La placa de circuito descubierta se ejecuta a través de un tipo de impresora de pantalla y la pasta de soldadura se aplica a través de una plantilla. Los componentes se colocan con un Pick & Coloque la máquina, luego las tablas se ejecutan a través de un horno de reflujo. Si la tabla es de doble cara, se coloca una pequeña cantidad de epoxi debajo de cada componente para que no se caiga de la tabla durante el proceso de reflujo (horno) del segundo lado. Espero haber podido responder a sus preguntas.

Este es un método un tanto arcaico en el que toda la parte inferior del tablero se dibuja a lo largo de un conjunto de soldadura que fluye: enlace

Los métodos más nuevos incluyen una pequeña fuente de soldadura cnc que se aplica a los puntos de soldadura individuales en la placa, en lugar de un baño que recorre toda la unidad.

Los pros y los contras de cada uno, no estoy del todo seguro.

También, aquí hay un video de una máquina de pick and place: enlace