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Dec 06, 2023

Fabrication avec soudure à la vague pour la production de PCB coupables

Aujourd'hui, la soudure à la vague est la forme la plus courante et la plus efficace de trou traversant

Aujourd'hui, la soudure à la vague est la forme la plus courante et la plus efficace de soudure traversante disponible. Il s'agit d'un pot de soudure suffisamment grand pour gérer la largeur des plus grandes cartes que vous prévoyez de traiter. En pompant la soudure chaude à travers une buse de manière à ce que le bas de la surface de la carte rencontre la vague causée par la buse, la cascade de soudure chaude qui en résulte crée un point de contact unique sur tous les joints de connexion de la carte, éliminant tout pontage potentiel. Le système intègre généralement une station de fluxage, une station de préchauffage et une station de vague dans un système à convoyeur, utilisant des doigts ou des supports de planche de type palette.

Le processus se compose de deux phases : nettoyer toutes les surfaces métalliques qui ont été désignées pour la soudure et amener ces surfaces à la température appropriée pour accepter la soudure. Le nettoyage est généralement réalisé en gravant chimiquement la surface avec un composé acide tel qu'un fondant. Cette étape élimine toute oxydation ou saleté qui pourrait s'être accumulée sur la carte avant le processus de soudure à la vague.

La phase suivante de préparation de surface chauffe la planche. Le chauffage accomplit deux tâches : l'activation du flux et une réduction de la température entre l'assemblage du circuit imprimé et la vague de soudure. La plupart des flux nécessitent de la chaleur pour que l'activation thermique décompose les oxydes. Les instructions des fabricants précisent la quantité de chaleur et le temps nécessaires à l'activation. Le deuxième rôle dans le préchauffage de la carte et des composants consiste à amener la température du PCA à une température proche de celle de la soudure.

Le facteur important dans la sélection d'un système Wave est d'identifier la plus grande taille de carte que la machine devra traiter. Cela déterminera la taille de la machine et, tout aussi important, son coût, d'une unité de paillasse manipulant des cartes, jusqu'à des machines autonomes avec des capacités allant jusqu'à 24" utilisant un très grand pot de soudure. Les plus grandes tailles pourront également accueillir beaucoup plus soudure, qui contribue également au coût de possession.Généralement, il existe deux types de processus de soudure à la vague qui possèdent de bonnes caractéristiques.

Ce processus de processus de soudage utilise un conteneur entier d'étain pour effectuer le soudage. L'étain subit des températures élevées, qui font fondre sa barre et de l'étain fondu se forme. L'étain liquéfié est considéré comme "l'eau du lac". On l'appelle « vague de nivellement » lorsque le lac est statique et horizontal. Et, on l'appelle "spoiler wave" quand il y a des vagues dans le lac.

Processus de soudure à la vague

Ce processus est purement basé sur des facteurs tels que la température et les machines utilisées avec une force de travail correcte. Passons en revue les processus et les étapes impliqués dans le processus de soudure à la vague :

Fluxage

Le flux élimine principalement la saleté et les oxydes à la surface du métal. De plus, il crée également un film pour empêcher l'air de réagir avec la surface métallique lors de la configuration à haute température. Ainsi, la soudure ne peut pas s'oxyder facilement. Néanmoins, il faut utiliser l'étain liquéfié pour le brasage pendant le processus de brasage à la vague. Le flux est pulvérisé à travers la buse au passage du circuit imprimé. L'inconvénient de cette méthode est que le flux peut être facilement passé à travers les interstices de la carte. De plus, le flux peut également polluer directement les composants électroniques de la face avant du circuit imprimé.

Préchauffage

Préchauffage avant le début du processus de soudage à la vague principale. Il peut augmenter la température du plateau supérieur entre 65 et 121°C avec une vitesse de chauffe comprise entre 2°C/s et 40°C/s. Il ne pourra pas obtenir les meilleurs résultats de soudure si le préchauffage est insuffisant. C'est parce que le flux peut ne pas être en mesure d'atteindre toutes les parties du PCB. D'autre part, si une température très élevée pour le préchauffage est concernée, le flux non nettoyé peut en souffrir.

Nettoyage

Le processus de nettoyage lave un PCB avec de l'eau déminéralisée ou avec des solvants pour se débarrasser des restes de flux. Cependant, il existe une sorte de flux qui n'a pas besoin d'être nettoyé. Mais, il faut être prudent; certaines applications ne veulent pas de flux "sans nettoyage". C'est simplement parce que les flux "sans nettoyage" peuvent être très sensibles aux conditions du procédé. Maintenant que vous savez tout sur le processus de soudure à la vague. Le prochain chapitre mettra en relation la soudure à la vague avec d'autres types de soudure.

Méthodes dans le système de soudure à la vague

Système automatisé en ligne

Cet agencement est généralement lié à une chaîne d'assemblage totale de cartes de circuits imprimés, où le convoyeur déplace simplement les cartes assemblées de l'étape d'assemblage à la machine Wave Solder jusqu'au nettoyage, à la finition et à d'autres opérations secondaires. Il n'y a aucune interférence manuelle sur la machine à souder ; c'est une opération totalement sans intervention du début à la fin. Les machines à vagues qui fonctionnent de cette manière sont généralement très coûteuses et sont utilisées dans des opérations répétitives à volume élevé. La SMEMA (Surface Mount Equipment Manufacturers Association) définit des spécifications uniformes pour les systèmes en ligne afin de garantir que toutes les opérations dans un environnement d'assemblage transfèrent les cartes de manière transparente d'une machine à une autre, quels que soient le fabricant, le modèle de machine, etc.

Système palettisé

Un support palettisé est utilisé pour maintenir les cartes de circuits imprimés (qui peuvent inclure plusieurs cartes) et la palette entière est chargée sur la machine à souder à la vague. Il s'agit d'un processus par lots plutôt que d'un système en ligne. Les palettes ont généralement une taille fixe en fonction de la capacité de vague (largeur et longueur). Bon support pour les planches de forme irrégulière ou les planches minces qui pourraient autrement se déformer ; peut être personnalisé pour contenir des planches de forme inhabituelle ou plusieurs planches ; palettes et doigts très faciles à entretenir car tout peut se faire en dehors de la machine ; les palettes ne dépendent pas d'un ensemble de doigts internes à la machine qui nécessiterait de l'arrêter pour l'entretien.

Conclusion

Bien que la soudure manuelle soit encore effectuée aujourd'hui, elle ne se trouve généralement pas dans un environnement de production car elle implique un travail hautement qualifié et à forte intensité de main-d'œuvre produisant un très petit nombre de cartes. Dip et Drag ont été introduits il y a de nombreuses années comme des alternatives moins coûteuses à la soudure Wave, mais sont devenus des formes obsolètes avec l'avènement de systèmes Wave plus abordables et très précis. La soudure à la vague est un acteur clair dans le processus de fabrication lourd et haut de gamme et est le besoin de l'industrie d'aujourd'hui, rendant ainsi le processus de fabrication de PCB plus stable et rapide.

Par Mannu Mathew | Sous-éditeur | ELE fois