Preguntas sobre la soldadura de producción en masa

La onda solo hace contacto con el lado inferior de la PCB.

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

Este es el proceso aproximado para soldar PCB con piezas SMT en ambos lados y piezas con agujeros pasantes (TH) solo en la parte superior.

A. La placa de circuito impreso desnuda se gira "de abajo hacia arriba". Se presiona una pasta de soldadura a través de una plantilla y sobre las almohadillas de la PCB. Una máquina de recoger y colocar coloca las piezas en la parte inferior. La PCB se pasa por un horno (convección de aire caliente o un horno IR) para derretir la soldadura y unir las piezas.

Un paso opcional es colocar una pequeña gota de pegamento debajo de las piezas. Pasta de soldadura primero, luego pegamento, luego las piezas se colocan en la placa de circuito impreso y se sueldan. Este pegamento ayuda a evitar que las piezas se caigan durante un paso posterior.

B. Se da la vuelta a la placa (con la 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 la pasta de soldadura, las piezas colocadas y luego a través del horno. No se necesita pegamento.

Durante el paso B, las piezas de 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. Algunas partes, particularmente las partes pesadas sin muchos pasadores, podrían no funcionar con esta técnica ya que no hay suficiente tensión superficial para sujetar las partes.

C. Todas las piezas del orificio pasante se colocan en la parte superior de la placa de circuito impreso. Una paleta de soldadura está unida a la parte inferior de la PCB. La PCB se pasa por una máquina de soldadura por ola para soldar todas las piezas TH.

Nota: una paleta de soldadura es básicamente un escudo para proteger las piezas SMT para que no se eliminen en la ola. Están hechos a medida para cada PCB y tienen orificios y contornos para exponer las partes TH mientras protegen las partes SMT. La placa de circuito impreso debe diseñarse teniendo en cuenta la plataforma 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 las piezas TH es omitir por completo la máquina de soldadura por ola. Volviendo al paso B, se coloca pasta de soldadura en las almohadillas TH (y en los orificios) y las partes TH se insertan y sueldan en el horno con el resto de las partes SMT. Algunas empresas, como Motorola, se han deshecho de sus máquinas de soldadura por ola en favor de este método. Pero la mayoría de las empresas aún utilizan la técnica más antigua de usar una máquina de soldadura por ola con paleta de soldadura.

Hay, por supuesto, muchas variaciones de todo este proceso. Acabo de dar una descripción general simple y breve. Pero es bastante consistente con la forma en que funcionan los procesos de fabricación actuales (las cosas eran diferentes incluso hace solo 10 años).

soldadura
por ola Para la soldadura por ola, la placa de circuito impreso pasa sobre un baño de soldadura fundida donde la soldadura se empuja hacia arriba para que golpee el lado inferior de la placa de circuito impreso. Necesitará una máscara resistente a la soldadura para evitar que la soldadura cubra todo el cobre.

Tenga en cuenta que también los SMD se pueden soldar por ola, pero la orientación de las piezas es importante. Algunas partes deben colocarse perpendiculares a la dirección de la onda. Las piezas de paso fino como los QFP de 0,4 mm no se pueden soldar por ola porque todos los pines estarán en cortocircuito, pero los QFP con un paso más alto sí. Necesitan "ladrones de soldadura", que son almohadillas de soldadura al final de una fila de pines para recolectar soldadura residual.

Es posible que se deba colocar un QFP en un ángulo de 45° y tendrá los ladrones de soldadura en una de las esquinas:

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

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

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

La placa de circuito se encuentra entre 2 cadenas transportadoras. Las cadenas son simples cadenas de rodillos pero tienen "dedos" de unas 2 pulgadas de largo. Un transportador es móvil para aceptar placas de circuitos 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 fundente 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 de placas comercial.

Los componentes SMT son una historia diferente. La placa de circuito desnuda se ejecuta a través de un tipo de impresora de pantalla y se aplica pasta de soldadura a través de una plantilla. Los componentes se colocan con una máquina Pick & Place, luego las placas se pasan por un horno de reflujo. Si la placa tiene dos lados, se coloca una pequeña cantidad de epoxi debajo de cada componente para que no se caiga de la placa 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 de la placa se dibuja a lo largo de un flujo de soldadura: https://www.youtube.com/watch?v=inHzaJIE7-4

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 por el que pasa toda la unidad.

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

Además, aquí hay un video de una máquina de recoger y colocar: https://www.youtube.com/watch?v=tn0EKtLOVx4