Krótki opis rozwoju maszyny do lutowania na fali
Lutowanie falowe to miękkie lutowanie stopionego lutu (stopu ołowiu i cyny) za pomocą elektrycznego lub elektromagnetycznego strumienia pompy zgodnie z wymaganiami projektowymi fali lutowniczej, może być również utworzone przez wtryskiwanie azotu do puli lutowniczej, dzięki czemu wstępnie zainstalowane komponenty płytki drukowanej przez falę lutowniczą, aby uzyskać mechaniczne i elektryczne połączenie między lutowanym końcem elementów lub szpilek a podkładkami miękkiego lutowania płytki drukowanej.
Proces lutowania na fali: wkładanie komponentu do odpowiedniego otworu komponentu → wstępna aplikacja topnika → wstępne podgrzanie (temperatura 90-100 stopień, długość 1-1,2 m) → lutowanie na fali (220-240 stopień ) chłodzenie → odcięcie nadmiaru kołków wkładki → kontrola.
Proces lutowania rozpływowego polega na lutowaniu miękkim mechanicznych i elektrycznych połączeń między końcówkami lutowanymi elementów zespołu powierzchniowego lub kołków i podkładek płytki drukowanej poprzez ponowne stopienie pasty miękkiego lutu lutowniczego wstępnie rozprowadzonego na podkładkach płytki drukowanej.
Lutowanie na fali ma nowy proces spawania, ponieważ ludzie stają się bardziej świadomi ochrony środowiska. Wcześniej używano stopów cyny i ołowiu, ale ołów jest metalem ciężkim, który może wyrządzić ogromne szkody ludzkiemu ciału. Doprowadziło to do procesu bezołowiowego, wykorzystującego *stop cynowo-srebrno-miedziowy* i specjalne topniki, a do temperatury lutowania wymagana jest wyższa temperatura wstępnego podgrzewania.
Płytki obwodów drukowanych w technologii perforowanej (TH) lub hybrydowej są nadal stosowane w większości produktów, które nie wymagają miniaturyzacji i dużej mocy, takich jak telewizory, domowy sprzęt audiowizualny i dekodery cyfrowe, które nadal wykorzystują elementy perforowane i dlatego wymagają użycia lutowania na fali. Z procesowego punktu widzenia maszyny do lutowania na fali oferują jedynie niewielką regulację najbardziej podstawowych parametrów pracy maszyny.
Themaszyna do lutowania falowegoproces
Gdy płytka wejdzie do maszyny do lutowania falowego za pośrednictwem przenośnika taśmowego, przechodzi przez jakąś formę jednostki nakładania topnika, w której topnik jest nakładany na płytkę za pomocą metod falowych, piankowych lub natryskowych. Ponieważ większość topników musi osiągnąć i utrzymać temperaturę aktywacji podczas lutowania, aby zapewnić całkowite zwilżenie złącza lutowniczego, płytka przechodzi przez strefę wstępnego nagrzewania przed wejściem do kąpieli falowej. Podgrzewanie wstępne po aplikacji topnika stopniowo podnosi temperaturę PCB i aktywuje topnik. Proces ten zmniejsza również szok termiczny generowany, gdy zespół wchodzi w grzbiet fali. Może być również używany do odparowywania wilgoci, która może zostać wchłonięta, lub rozpuszczalników nośnych, które rozcieńczają topnik, który, jeśli nie zostanie usunięty, może odparować i spowodować rozpryskiwanie się lutu podczas przechodzenia przez kształt fali lub generować opary, które pozostają wewnątrz lutu, aby tworzą puste połączenia lutowane lub grys. Ponadto, ze względu na większą pojemność cieplną płyt dwustronnych i wielowarstwowych, wymagają one wyższych temperatur wstępnego nagrzania niż płyty jednostronne.
Najczęściej stosowanymi metodami wstępnego podgrzewania lutowania falowego są wymuszona konwekcja gorącego powietrza, elektryczna konwekcja płyty grzewczej, elektryczne ogrzewanie prętem grzejnym i ogrzewanie podczerwienią. Spośród tych metod wymuszona konwekcja gorącego powietrza jest ogólnie uważana za najbardziej wydajną metodę wymiany ciepła w maszynach do lutowania falowego w większości procesów. Po podgrzaniu płyta jest lutowana pojedynczą falą (fala λ) lub podwójną falą (fala kodowana i fala λ). W przypadku elementów perforowanych wystarczy pojedyncza fala. Gdy płytka wchodzi w falę, lut przepływa w kierunku przeciwnym do ruchu płytki, tworząc prądy wirowe wokół styków komponentów. Działa to jak szczotka do szorowania, usuwając wszelkie pozostałości topnika i warstwy tlenku z góry, tworząc zanurzenie, gdy złącze lutowane osiągnie temperaturę zanurzenia.
W przypadku zespołów technologii hybrydowej przed falą λ zwykle stosuje się również falę kodowaną. Ta fala jest węższa i zakłócona wyższym ciśnieniem pionowym, co pozwala lutowi dobrze wniknąć między kompaktowo rozmieszczone piny i podkładki elementów montowanych powierzchniowo (SMD), a następnie fala λ jest wykorzystywana do zakończenia formowania złącza lutowniczego. Wszystkie specyfikacje techniczne płyty, która ma być lutowana na fali, muszą zostać określone przed jakąkolwiek oceną przyszłego sprzętu i dostawców, ponieważ mogą one decydować o wydajności wymaganej maszyny.
