सविस्तर PCBA उत्पादन प्रक्रिया (DIP च्या संपूर्ण प्रक्रियेसह), येऊन पहा!
"वेव्ह सोल्डरिंग प्रक्रिया"
वेव्ह सोल्डरिंग ही साधारणपणे प्लग-इन उपकरणांसाठी वेल्डिंग प्रक्रिया असते. ही एक अशी प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये पंपच्या मदतीने वितळलेले द्रव सोल्डर सोल्डर टाकीच्या द्रव पृष्ठभागावर सोल्डर वेव्हचा एक विशिष्ट आकार तयार करते आणि घातलेल्या घटकाचा पीसीबी सोल्डर वेव्ह पीकमधून एका विशिष्ट कोनात आणि ट्रान्समिशन चेनवरील विशिष्ट विसर्जन खोलीतून जातो जेणेकरून सोल्डर जॉइंट वेल्डिंग साध्य होईल, जसे की खालील आकृतीमध्ये दाखवले आहे.
सामान्य प्रक्रिया प्रवाह खालीलप्रमाणे आहे: डिव्हाइस इन्सर्टेशन --पीसीबी लोडिंग -- वेव्ह सोल्डरिंग --पीसीबी अनलोडिंग --डीआयपी पिन ट्रिमिंग -- साफसफाई, खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे.
१.टीएचसी इन्सर्शन तंत्रज्ञान
१. घटक पिन तयार करणे
घालण्यापूर्वी डीआयपी उपकरणे आकार देणे आवश्यक आहे
(१) हाताने प्रक्रिया केलेले घटक आकार देणे: खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे, वाकलेला पिन चिमटा किंवा लहान स्क्रूड्रायव्हरने आकार दिला जाऊ शकतो.
(२) घटकांना आकार देणाऱ्या मशीनची प्रक्रिया: घटकांना आकार देण्याचे काम एका विशेष आकार देणाऱ्या यंत्राने पूर्ण केले जाते, त्याचे कार्य तत्व असे आहे की फीडर ट्रान्झिस्टर शोधण्यासाठी डिव्हायडरसह साहित्य (जसे की प्लग-इन ट्रान्झिस्टर) फीड करण्यासाठी कंपन फीडिंग वापरतो, पहिली पायरी म्हणजे डाव्या आणि उजव्या बाजूंच्या दोन्ही बाजूंच्या पिन वाकवणे; दुसरी पायरी म्हणजे मधला पिन मागे किंवा पुढे वाकवून तयार करणे. खालील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे.
२. घटक घाला
भोक अंतर्भूतीकरण तंत्रज्ञानाद्वारे मॅन्युअल अंतर्भूतीकरण आणि स्वयंचलित यांत्रिक उपकरणे अंतर्भूतीकरणात विभागले गेले आहे.
(१) मॅन्युअल इन्सर्टेशन आणि वेल्डिंगमध्ये प्रथम पॉवर डिव्हाइसचे कूलिंग रॅक, ब्रॅकेट, क्लिप इत्यादी घटक यांत्रिकरित्या दुरुस्त करायचे आहेत ते घालावेत आणि नंतर वेल्डिंग आणि दुरुस्त करायचे असलेले घटक घालावेत. इन्सर्ट करताना प्रिंटिंग प्लेटवरील घटक पिन आणि कॉपर फॉइलला थेट स्पर्श करू नका.
(२) मेकॅनिकल ऑटोमॅटिक प्लग-इन (ज्याला एआय म्हणून संबोधले जाते) हे समकालीन इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांच्या स्थापनेतील सर्वात प्रगत स्वयंचलित उत्पादन तंत्रज्ञान आहे. ऑटोमॅटिक मेकॅनिकल उपकरणांच्या स्थापनेत प्रथम कमी उंचीचे घटक घालावेत आणि नंतर जास्त उंचीचे घटक बसवावेत. मौल्यवान प्रमुख घटक अंतिम स्थापनेत घालावेत. उष्णता विसर्जन रॅक, ब्रॅकेट, क्लिप इत्यादींची स्थापना वेल्डिंग प्रक्रियेच्या जवळ असावी. पीसीबी घटकांचा असेंब्ली क्रम खालील आकृतीमध्ये दर्शविला आहे.
३. वेव्ह सोल्डरिंग
(१) वेव्ह सोल्डरिंगचे कार्य तत्व
वेव्ह सोल्डरिंग ही एक प्रकारची तंत्रज्ञान आहे जी पंपिंग प्रेशरद्वारे वितळलेल्या द्रव सोल्डरच्या पृष्ठभागावर सोल्डर वेव्हचा विशिष्ट आकार तयार करते आणि जेव्हा घटकासह घातलेला असेंब्ली घटक एका निश्चित कोनात सोल्डर वेव्हमधून जातो तेव्हा पिन वेल्डिंग क्षेत्रात एक सोल्डर स्पॉट तयार करते. चेन कन्व्हेयरद्वारे ट्रान्समिशन प्रक्रियेदरम्यान घटक प्रथम वेल्डिंग मशीन प्रीहीटिंग झोनमध्ये प्रीहीट केला जातो (घटक प्रीहीटिंग आणि साध्य करायचे तापमान अद्याप पूर्वनिर्धारित तापमान वक्र द्वारे नियंत्रित केले जाते). प्रत्यक्ष वेल्डिंगमध्ये, घटक पृष्ठभागाचे प्रीहीटिंग तापमान नियंत्रित करणे सहसा आवश्यक असते, म्हणून अनेक उपकरणांनी संबंधित तापमान शोध उपकरणे जोडली आहेत (जसे की इन्फ्रारेड डिटेक्टर). प्रीहीटिंग केल्यानंतर, असेंब्ली वेल्डिंगसाठी लीड ग्रूव्हमध्ये जाते. टिन टँकमध्ये वितळलेले द्रव सोल्डर असते आणि स्टील टँकच्या तळाशी असलेले नोजल वितळलेल्या सोल्डरच्या निश्चित आकाराच्या वेव्ह क्रेस्टला स्प्रे करते, जेणेकरून जेव्हा घटकाची वेल्डिंग पृष्ठभाग लाटेतून जाते तेव्हा ते सोल्डर वेव्हद्वारे गरम होते आणि सोल्डर वेव्ह वेल्डिंग क्षेत्राला ओलावा देते आणि भरण्यासाठी विस्तारते, शेवटी वेल्डिंग प्रक्रिया साध्य करते. त्याचे कार्य तत्व खालील आकृतीमध्ये दर्शविले आहे.
वेव्ह सोल्डरिंग वेल्डिंग क्षेत्र गरम करण्यासाठी संवहन उष्णता हस्तांतरण तत्त्वाचा वापर करते. वितळलेली सोल्डर वेव्ह उष्णता स्त्रोत म्हणून काम करते, एकीकडे पिन वेल्डिंग क्षेत्र धुण्यासाठी वाहते, तर दुसरीकडे उष्णता वाहक भूमिका देखील बजावते आणि या क्रियेअंतर्गत पिन वेल्डिंग क्षेत्र गरम केले जाते. वेल्डिंग क्षेत्र गरम होते याची खात्री करण्यासाठी, सोल्डर वेव्हची सामान्यतः एक विशिष्ट रुंदी असते, जेणेकरून जेव्हा घटकाची वेल्डिंग पृष्ठभाग लाटेतून जाते तेव्हा पुरेसे गरम करणे, ओले करणे इत्यादी गोष्टी होतात. पारंपारिक वेव्ह सोल्डरिंगमध्ये, सामान्यतः सिंगल वेव्ह वापरली जाते आणि लाट तुलनेने सपाट असते. लीड सोल्डरच्या वापरासह, ते सध्या दुहेरी वेव्हच्या स्वरूपात स्वीकारले जाते. खालील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे.
घटकाचा पिन सोल्डरला घन अवस्थेत मेटालाइज्ड थ्रू होलमध्ये बुडवण्याचा मार्ग प्रदान करतो. जेव्हा पिन सोल्डर वेव्हला स्पर्श करते तेव्हा द्रव सोल्डर पृष्ठभागाच्या ताणाद्वारे पिन आणि होल भिंतीवर चढतो. मेटालाइज्ड थ्रू होलची केशिका क्रिया सोल्डर चढाई सुधारते. सोल्डर पीसीबी पॅडवर पोहोचल्यानंतर, ते पॅडच्या पृष्ठभागाच्या ताणाच्या क्रियेखाली पसरते. वाढणारा सोल्डर थ्रू-होलमधून फ्लक्स गॅस आणि हवा काढून टाकतो, अशा प्रकारे थ्रू-होल भरतो आणि थंड झाल्यानंतर सोल्डर जॉइंट तयार करतो.
(२) वेव्ह वेल्डिंग मशीनचे मुख्य घटक
वेव्ह वेल्डिंग मशीनमध्ये प्रामुख्याने कन्व्हेयर बेल्ट, हीटर, टिन टँक, पंप आणि फ्लक्स फोमिंग (किंवा स्प्रे) डिव्हाइस असते. खालील आकृतीमध्ये दाखवल्याप्रमाणे, ते प्रामुख्याने फ्लक्स अॅडिंग झोन, प्रीहीटिंग झोन, वेल्डिंग झोन आणि कूलिंग झोनमध्ये विभागले गेले आहे.
३. वेव्ह सोल्डरिंग आणि रिफ्लो वेल्डिंगमधील मुख्य फरक
वेव्ह सोल्डरिंग आणि रिफ्लो वेल्डिंगमधील मुख्य फरक असा आहे की वेल्डिंगमध्ये हीटिंग सोर्स आणि सोल्डर सप्लाय पद्धत वेगळी असते. वेव्ह सोल्डरिंगमध्ये, सोल्डर टाकीमध्ये प्री-हीटेड आणि वितळवले जाते आणि पंपद्वारे तयार होणारी सोल्डर वेव्ह हीट सोर्स आणि सोल्डर सप्लाय अशी दुहेरी भूमिका बजावते. वितळलेली सोल्डर वेव्ह पीसीबीच्या थ्रू होल, पॅड आणि कंपोनंट पिन गरम करते, तसेच सोल्डर जॉइंट्स तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेले सोल्डर देखील प्रदान करते. रिफ्लो सोल्डरिंगमध्ये, सोल्डर (सोल्डर पेस्ट) पीसीबीच्या वेल्डिंग एरियामध्ये प्री-अ‍ॅलोकेट केले जाते आणि रिफ्लो दरम्यान उष्णता स्त्रोताची भूमिका सोल्डर पुन्हा वितळवणे असते.
(१) ३ निवडक वेव्ह सोल्डरिंग प्रक्रियेचा परिचय
वेव्ह सोल्डरिंग उपकरणांचा शोध ५० वर्षांहून अधिक काळापासून लागला आहे आणि त्याचे फायदे उच्च उत्पादन कार्यक्षमता आणि थ्रू-होल घटक आणि सर्किट बोर्डच्या निर्मितीमध्ये मोठ्या प्रमाणात उत्पादन हे आहेत, म्हणून ते एकेकाळी इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांच्या स्वयंचलित मोठ्या प्रमाणात उत्पादनात सर्वात महत्वाचे वेल्डिंग उपकरण होते. तथापि, त्याच्या वापरात काही मर्यादा आहेत: (१) वेल्डिंग पॅरामीटर्स वेगळे आहेत.
एकाच सर्किट बोर्डवरील वेगवेगळ्या सोल्डर जॉइंट्सना त्यांच्या वेगवेगळ्या वैशिष्ट्यांमुळे (जसे की उष्णता क्षमता, पिन अंतर, टिन पेनिट्रेशन आवश्यकता इ.) खूप वेगवेगळ्या वेल्डिंग पॅरामीटर्सची आवश्यकता असू शकते. तथापि, वेव्ह सोल्डरिंगचे वैशिष्ट्य म्हणजे संपूर्ण सर्किट बोर्डवरील सर्व सोल्डर जॉइंट्सचे वेल्डिंग एकाच सेट पॅरामीटर्स अंतर्गत पूर्ण करणे, त्यामुळे वेगवेगळ्या सोल्डर जॉइंट्सना एकमेकांना "सेटल" करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे वेव्ह सोल्डरिंग उच्च-गुणवत्तेच्या सर्किट बोर्डच्या वेल्डिंग आवश्यकता पूर्णपणे पूर्ण करणे अधिक कठीण होते;
(२) उच्च ऑपरेटिंग खर्च.
पारंपारिक वेव्ह सोल्डरिंगच्या व्यावहारिक वापरात, संपूर्ण प्लेटवर फ्लक्स फवारणी करणे आणि टिन स्लॅग तयार करणे यामुळे उच्च ऑपरेटिंग खर्च येतो. विशेषतः जेव्हा लीड-फ्री वेल्डिंग होते, कारण लीड-फ्री सोल्डरची किंमत लीड सोल्डरच्या 3 पट जास्त असते, तेव्हा टिन स्लॅगमुळे होणारा ऑपरेटिंग खर्च खूपच आश्चर्यकारक असतो. याव्यतिरिक्त, लीड-फ्री सोल्डर पॅडवरील तांबे वितळत राहतो आणि टिन सिलेंडरमधील सोल्डरची रचना कालांतराने बदलते, ज्याचे निराकरण करण्यासाठी शुद्ध टिन आणि महागड्या चांदीची नियमित भर घालणे आवश्यक आहे;
(३) देखभाल आणि देखभालीचा त्रास.
उत्पादनातील अवशिष्ट प्रवाह वेव्ह सोल्डरिंगच्या ट्रान्समिशन सिस्टममध्येच राहील आणि निर्माण होणारा टिन स्लॅग नियमितपणे काढून टाकावा लागेल, ज्यामुळे वापरकर्त्याला उपकरणांची देखभाल आणि देखभालीचे काम अधिक क्लिष्ट होते; अशा कारणांसाठी, निवडक वेव्ह सोल्डरिंग अस्तित्वात आले.
तथाकथित PCBA सिलेक्टिव्ह वेव्ह सोल्डरिंग अजूनही मूळ टिन फर्नेस वापरते, परंतु फरक असा आहे की बोर्ड टिन फर्नेस कॅरियरमध्ये ठेवणे आवश्यक आहे, जे आपण अनेकदा फर्नेस फिक्स्चरबद्दल म्हणतो, जसे की खालील आकृतीमध्ये दाखवले आहे.
ज्या भागांना वेव्ह सोल्डरिंगची आवश्यकता असते ते नंतर टिनच्या संपर्कात आणले जातात आणि इतर भाग वाहनाच्या क्लॅडिंगने संरक्षित केले जातात, जसे खाली दाखवले आहे. हे स्विमिंग पूलमध्ये लाईफ बॉय लावण्यासारखे आहे, लाईफ बॉयने झाकलेल्या जागेला पाणी मिळणार नाही आणि टिन स्टोव्हने बदलल्यास, वाहनाने झाकलेल्या जागेला नैसर्गिकरित्या टिन मिळणार नाही आणि टिन पुन्हा वितळण्याची किंवा भाग पडण्याची कोणतीही समस्या येणार नाही.
"होल रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रियेद्वारे"
थ्रू-होल रिफ्लो वेल्डिंग ही घटक घालण्यासाठी रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया आहे, जी प्रामुख्याने काही प्लग-इन असलेल्या पृष्ठभाग असेंब्ली प्लेट्सच्या निर्मितीमध्ये वापरली जाते. तंत्रज्ञानाचा गाभा म्हणजे सोल्डर पेस्टचा वापर करण्याची पद्धत.
१. प्रक्रिया परिचय
सोल्डर पेस्टच्या वापराच्या पद्धतीनुसार, थ्रू होल रिफ्लो वेल्डिंग तीन प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकते: पाईप प्रिंटिंग थ्रू होल रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रियेद्वारे, सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग थ्रू होल रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रियेद्वारे आणि मोल्डेड टिन शीट थ्रू होल रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रियेद्वारे.
१) होल रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रियेद्वारे ट्यूबलर प्रिंटिंग
ट्यूबलर प्रिंटिंग थ्रू होल रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया ही थ्रू होल घटक रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रियेचा सर्वात जुना वापर आहे, जो प्रामुख्याने रंगीत टीव्ही ट्यूनरच्या निर्मितीमध्ये वापरला जातो. प्रक्रियेचा गाभा सोल्डर पेस्ट ट्यूबलर प्रेस आहे, ही प्रक्रिया खालील आकृतीमध्ये दर्शविली आहे.
२) होल रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रियेद्वारे सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग
सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग थ्रू होल रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया सध्या सर्वात जास्त वापरली जाणारी थ्रू होल रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया आहे, मुख्यतः कमी संख्येने प्लग-इन असलेल्या मिश्रित पीसीबीएसाठी वापरली जाते, ही प्रक्रिया पारंपारिक रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रियेशी पूर्णपणे सुसंगत आहे, कोणत्याही विशेष प्रक्रिया उपकरणांची आवश्यकता नाही, फक्त आवश्यकता अशी आहे की वेल्डेड प्लग-इन घटक थ्रू होल रिफ्लो वेल्डिंगसाठी योग्य असले पाहिजेत, ही प्रक्रिया खालील आकृतीमध्ये दर्शविली आहे.
३) होल रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रियेद्वारे टिन शीट मोल्डिंग
मोल्डेड टिन शीट थ्रू होल रिफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया प्रामुख्याने मल्टी-पिन कनेक्टर्ससाठी वापरली जाते, सोल्डर हे सोल्डर पेस्ट नसून मोल्डेड टिन शीट असते, सामान्यतः कनेक्टर उत्पादकाद्वारे थेट जोडले जाते, असेंब्ली फक्त गरम केली जाऊ शकते.
थ्रू होल रिफ्लो डिझाइन आवश्यकता
१.पीसीबी डिझाइन आवश्यकता
(१) १.६ मिमी बोर्डपेक्षा कमी किंवा समान जाडी असलेल्या PCB साठी योग्य.
(२) पॅडची किमान रुंदी ०.२५ मिमी आहे आणि वितळलेली सोल्डर पेस्ट एकदा "खेचली" जाते आणि टिन बीड तयार होत नाही.
(३) घटक ऑफ-बोर्ड गॅप (स्टँड-ऑफ) ०.३ मिमी पेक्षा जास्त असावा.
(४) पॅडमधून बाहेर पडणाऱ्या शिशाची योग्य लांबी ०.२५~०.७५ मिमी आहे.
(५) ०६०३ आणि पॅड सारख्या बारीक अंतराच्या घटकांमधील किमान अंतर २ मिमी आहे.
(६) स्टीलच्या जाळीचे जास्तीत जास्त उघडणे १.५ मिमीने वाढवता येते.
(७) छिद्र म्हणजे शिशाचा व्यास अधिक ०.१~०.२ मिमी. खालील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे.
"स्टील मेश विंडो उघडण्याच्या आवश्यकता"
सर्वसाधारणपणे, ५०% भोक भरण्यासाठी, स्टील जाळीची खिडकी वाढवणे आवश्यक आहे, बाह्य विस्ताराचे विशिष्ट प्रमाण पीसीबी जाडी, स्टील जाळीची जाडी, भोक आणि शिसे यांच्यातील अंतर आणि इतर घटकांनुसार निश्चित केले पाहिजे.
सर्वसाधारणपणे, जोपर्यंत विस्तार 2 मिमी पेक्षा जास्त होत नाही तोपर्यंत, सोल्डर पेस्ट मागे खेचली जाईल आणि छिद्रात भरली जाईल. हे लक्षात घ्यावे की बाह्य विस्तार घटक पॅकेजद्वारे संकुचित केला जाऊ शकत नाही, किंवा घटकाच्या पॅकेज बॉडीला टाळावे आणि एका बाजूला टिन मणी तयार करावी, जसे खालील आकृतीमध्ये दर्शविले आहे.
"पीसीबीएच्या पारंपारिक असेंब्ली प्रक्रियेचा परिचय"
१) एकेरी बाजूचे माउंटिंग
प्रक्रिया प्रवाह खालील आकृतीमध्ये दर्शविला आहे.
२) एका बाजूने घालणे
प्रक्रिया प्रवाह खालील आकृती ५ मध्ये दर्शविला आहे.
वेव्ह सोल्डरिंगमध्ये डिव्हाइस पिन तयार करणे हा उत्पादन प्रक्रियेतील सर्वात कमी कार्यक्षम भागांपैकी एक आहे, ज्यामुळे इलेक्ट्रोस्टॅटिक नुकसान होण्याचा धोका असतो आणि वितरण वेळ वाढतो आणि त्रुटीची शक्यता देखील वाढते.
३) दुहेरी बाजू असलेला माउंटिंग
प्रक्रिया प्रवाह खालील आकृतीमध्ये दर्शविला आहे.
४) एक बाजू मिसळलेली
प्रक्रिया प्रवाह खालील आकृतीमध्ये दर्शविला आहे.
जर थ्रू-होल घटक कमी असतील तर रिफ्लो वेल्डिंग आणि मॅन्युअल वेल्डिंगचा वापर केला जाऊ शकतो.
५) दुहेरी बाजूंनी मिश्रण
प्रक्रिया प्रवाह खालील आकृतीमध्ये दर्शविला आहे.
जर जास्त दुहेरी बाजू असलेली SMD उपकरणे आणि कमी THT घटक असतील, तर प्लग-इन उपकरणे रिफ्लो किंवा मॅन्युअल वेल्डिंग असू शकतात. प्रक्रिया प्रवाह चार्ट खाली दर्शविला आहे.
