Wellenlötschweißen im SMT-Montageprozess

Wellenlötschweißen im SMT-Bestückungsprozess

Wellenlötschweißen im SMT-Bestückungsprozess

Der SMT-Montageprozess steht in engem Zusammenhang mit jedem Prozess vor dem Schweißen, einschließlich Kapitaleinsatz, PCB-Design, Bauteilschweißbarkeit, Montagevorgang, Flussmittelauswahl, Temperatur-/Zeitsteuerung, Lot- und Kristallstruktur usw.

Das derzeit am häufigsten verwendete Lot zum Wellenlöten ist eine eutektische Zinn-Blei-Legierung: 63 % Zinn und 37 % Blei. Die Temperatur des Lotes im Löttiegel sollte stets unter Kontrolle gehalten werden. Die Temperatur sollte höher sein als die Temperatur der Legierung bei 183 °C und die Temperatur sollte gleichmäßig sein. Als „Standard“ galt früher eine Temperatur des Löttiegels von 250 Grad.

Mit der Innovation der Flussmitteltechnologie wird die Gleichmäßigkeit der Löttemperatur im gesamten Löttiegel kontrolliert und der Vorwärmer hinzugefügt. Der Entwicklungstrend geht dahin, den Löttiegel mit niedriger Temperatur zu verwenden. Üblicherweise wird die Löttopftemperatur auf 230–240 Grad Celsius eingestellt. Normalerweise weisen die Komponenten keine einheitliche thermische Qualität auf. Es muss sichergestellt werden, dass alle Lötstellen eine ausreichende Temperatur erreichen, um qualifizierte Lötstellen zu bilden. Das wichtige Problem besteht darin, genügend Wärme bereitzustellen, um die Temperatur aller Anschlüsse und Pads zu erhöhen und so die Fließfähigkeit des Lots und die Benetzung beider Seiten der Lötstellen sicherzustellen. Die niedrige Temperatur des Lots verringert den thermischen Schock auf das Bauteil und das Substrat und trägt dazu bei, die Bildung von Schlacke zu reduzieren. Unter der geringeren Stärke, Der Flussmittelbeschichtungsvorgang und die Flussmittelverbindung können mit ausreichend Flussmittel den Höhepunkt der Welle erreichen und so den Grat und die Schweißkugel reduzieren. Die Zusammensetzung des Lots im Lottiegel hängt eng mit der Zeit zusammen, die sich mit der Zeit ändert, was zur Bildung von Schaum führt, der die Ursache für die Entfernung von Resten und anderen Metallverunreinigungen aus den geschweißten Bauteilen und den Verlust von Zinn ist im Schweißprozess.

Diese Faktoren können die Fließfähigkeit des Lots verringern. Bei der Beschaffung sollte der maximale Grenzwert für den Zinngehalt in Metallablagerungen und Lot angegeben werden. Im Schweißprozess sind die Anforderungen an die Reinheit des Lotes auch in der Norm ANSI/J-STD-001B festgelegt. Zusätzlich zur Schaumbegrenzung sollte der Mindestgehalt an Zinn in Legierungen mit 63 % Zinn und 37 % Blei nicht weniger als 61,5 % betragen. Die Konzentration von Gold und organischer Schwimmschicht auf der Wellenlötbaugruppe ist schneller als in der Vergangenheit. Diese Aggregation kann zusammen mit dem offensichtlichen Zinnverlust zu einem Verlust der Fließfähigkeit des Lots und zu Schweißproblemen führen. Raue und körnige Lötstellen werden oft durch Schaum im Lot verursacht. Aufgrund des konzentrierten Pomums im Löttiegel oder der angeborenen und grobkörnigen Schweißstelle des Bauteils selbst kann dies auch ein Zeichen für einen niedrigen Zinngehalt sein. kein lokales Speziallot oder das Ergebnis von Zinnverlust im Zinntopf. Dieses Erscheinungsbild kann auch durch Vibrationen oder Stöße während der Erstarrung verursacht werden.

Das Erscheinungsbild von Lötstellen kann direkt auf technologische Probleme oder Materialprobleme zurückzuführen sein. Um den „Volltopf“-Zustand des Lots aufrechtzuerhalten und den Lottopf gemäß dem Prozesskontrollplan zu analysieren, ist es sehr wichtig, den Lottopf zu analysieren. Das Flussmittel in der Lötpfanne ist aufgrund der Krätze in der Lötpfanne normalerweise nicht erforderlich, was normalerweise unnötig ist, da das Lot im Zinntopf bei der herkömmlichen Anwendung erforderlich ist, damit das Lot im Zinntopf immer voll ist. Bei Zinnverlust hilft die Zugabe von reinem Zinn, die gewünschte Konzentration aufrechtzuerhalten. Um die Verbindungen im Blechtopf zu überwachen, sollten Routineanalysen durchgeführt werden. Wenn Zinn hinzugefügt wird, sollten Probenahmen und Analysen durchgeführt werden, um die richtigen Anteile der Lotkomponenten sicherzustellen. Zu viel Schaum ist ein heikles Problem. Es besteht kein Zweifel, dass sich im Blechtopf immer Schaum befindet, insbesondere beim Schweißen in der Atmosphäre. Die Verwendung der „Spanwellenspitze“ ist für hochdichte geschweißte Bauteile sehr hilfreich. Da die der Atmosphäre ausgesetzte Oberfläche des Materials zu groß ist, um das Lot zu oxidieren, entsteht mehr Schlacke. Das Lot wird mit einer Schaumschicht bedeckt und die Oxidationsrate verlangsamt sich. Beim Schweißen treten aufgrund der Turbulenz und Strömung des Kamms im Zinntopf mehr Turbulenzen auf. Die empfohlene Methode besteht darin, den Schaum abzuschöpfen. Bei regelmäßigem Überspringen entsteht mehr Schaum und es wird mehr Lot verbraucht. Im Wellenkamm kann sich auch Schaum befinden, der zu Instabilität oder Turbulenzen am Wellenkamm führt. Daher ist es notwendig, die flüssigen Bestandteile im Blechtopf stärker zu pflegen. Wenn sich die Lotmenge im Zinntopf verringert, gelangt der Schaum auf dem Lot in die Pumpe, was wahrscheinlich passieren wird. Manchmal sind körnige Lötstellen mit Schaum vermischt. Der anfänglich gefundene Schaum kann durch eine raue Schaumkrone verursacht werden und die Pumpe blockieren. Zinntöpfe müssen mit einstellbaren Lötsensoren und Alarmgeräten mit geringer Kapazität ausgestattet sein.

Wellenlötschweißen im SMT-Bestückungsprozess

Crest ist der Kern des Wellenkamms im Wellenlötprozess. Der kritischste Schritt besteht darin, das vorgewärmte, beschichtete und schmutzfreie Metall durch das Förderband zur Schweißarbeitsstation zu bringen, das Lot auf eine bestimmte Temperatur zu bringen und es dann zu erhitzen, sodass das Flussmittel chemische Reaktionen auslöst Lotlegierungsformen verbinden sich durch die Spitzenleistung der Welle. Derzeit wird der üblicherweise verwendete symmetrische Peak als Hauptwellenpeak bezeichnet, der die Pumpengeschwindigkeit, die Wellenpeakhöhe, die Infiltrationstiefe, den Übertragungswinkel und die Übertragungsgeschwindigkeit festlegt, um eine vollständige Palette von Bedingungen für die Erzielung guter Schweißeigenschaften bereitzustellen. Die Daten sollten ordnungsgemäß angepasst werden und das Löten sollte nach dem Verlassen des Kamms verlangsamt und langsam gestoppt werden. Bei laufendem Wellenkamm auf der Leiterplatte wird das Lot zum Auslass gedrückt. Im zuverlässigsten Fall kann durch die Oberflächenspannung des Lots und die optimale Scheitelfunktion der Platte eine Relativbewegung zwischen den Komponenten und dem Scheitel der Steckdose von Null erreicht werden. Dieser Abschirmungsbereich wird durch Entfernen von Lot von der Platte erreicht. Es sollte für einen ausreichenden Neigungswinkel gesorgt werden, um Defekte wie Brücken, Grate, Drahtziehen und Lötkugeln zu vermeiden. Manchmal benötigt der Kammauslass einen Heißluftstrom, um sicherzustellen, dass mögliche Brückenbildung vermieden wird. Wenn das oberflächenmontierte Element an der Unterseite der Platte installiert wird, bilden sich manchmal Blasen im Bereich der „harten Wellenspitze“ auf der Rückseite des Flussmittels, und die Wellenspitze wird verwendet, bevor die Wellenspitze nivelliert wird. Die hohe vertikale Geschwindigkeit des turbulenten Kamms trägt dazu bei, den Kontakt zwischen dem Lot und dem Anschluss oder Pad sicherzustellen. Der Vibrationsteil hinter der nivellierenden laminaren Spitze kann auch dazu verwendet werden, Blasen zu beseitigen und einen einwandfreien Kontakt der Komponenten des Lots sicherzustellen. Der Schweißarbeitsplatz sollte im Wesentlichen Folgendes erreichen: hochreines Lot (gemäß Standard), Wellenspitzentemperatur (230–250 °C), Gesamtzeit der Kontaktspitze (3–5 Sekunden), Tiefe (50–80 %) der eingetauchten Leiterplatte Wellenspitze (50 ~ 80 %), um parallele Übertragungsspuren und Flussinhalte im Zinntopf im parallelen Zustand von Wellenspitze und Umlaufbahn zu erreichen. Die Kühlung nach dem Wellenlöten erfolgt üblicherweise mit Kühlarbeitsplätzen am Ende der Wellenlötmaschine. Ein Trend besteht darin, die Bildung von Lötverbindungen zwischen intermetallischen Kupfer- und Zinnverbindungen einzuschränken, und der andere besteht darin, die Abkühlung der Komponenten zu beschleunigen und die Plattenverschiebung zu vermeiden, wenn das Lot nicht vollständig erstarrt ist. Die Schnellkühlbaugruppe soll die Belastung empfindlicher Komponenten durch hohe Temperaturen begrenzen. Allerdings sollte die Gefahr eines thermischen Schocks von Bauteilen und Lötstellen durch ein korrosives Kühlsystem berücksichtigt werden. Ein gut kontrolliertes „weiches, stabiles“ und forciertes Gaskühlsystem sollte die meisten Komponenten nicht beschädigen. Es gibt zwei Gründe für den Einsatz dieses Systems: Es kann die Platine schnell bearbeiten, ohne dass die Hände gehalten werden müssen, und sorgt dafür, dass die Temperatur des Bauteils niedriger ist als die der Reinigungslösung. Letzterer Grund bereitet vielen Menschen Sorge, da er für das Aufschäumen mancher Flussmittelrückstände verantwortlich sein könnte. Ein weiteres Phänomen besteht darin, dass es manchmal zu einer Reaktion mit etwas Flussmittelschlacke kommt, so dass Rückstände nicht weggewaschen werden können. Keine Formel kann die Anforderungen aller Maschinen, aller Designs erfüllen. alle Materialien und technischen Materialbedingungen und -anforderungen, die garantiert den vom Schweißarbeitsplatz vorgegebenen Daten entsprechen. Wir müssen jeden Schritt des gesamten Prozesses verstehen. 4 Fazit Abschließend: Um die beste Schweißqualität zu erzielen und die Anforderungen der Benutzer zu erfüllen, muss jeder Schritt im Vorschweiß- und Schweißprozess kontrolliert werden, da jeder Schritt des SMT-Montageprozesses miteinander verknüpft ist und miteinander interagiert , und jeder Schritt hat die Zuverlässigkeit und Qualität im Ganzen. Dies gilt auch für den Schweißbetrieb, daher sollten alle Parameter, Zeit/Temperatur, Lotmenge, Flussmittelzusammensetzung und Übertragungsgeschwindigkeit streng kontrolliert werden. Für die beim Schweißen entstehenden Fehler sollten die Ursachen frühzeitig erkannt werden, und es sollten entsprechende Maßnahmen ergriffen werden, um alle Mängel, die die Qualität beeinträchtigen, im Keim zu beseitigen. Auf diese Weise können die hergestellten Produkte garantiert werden.