הלחמת גלים לעומת הלחמת זרימה חוזרת - מדריך השאלות הנפוצות האולטימטיבי בשנת 2022

מבוא:

הלחמת גל היא הרבה יותר מהירה מהלחמה חוזרת. גלים למינריים של הלחמה מתפשטים מקצה הלוח אל מפרק ההלחמה. שיטה זו מתאימה הן לקונבנציונליות והן מכלול PCB להתקנה על פני השטח. זה גם נחשב לאופציה טובה יותר לייצור חיבורי הלחמה באיכות גבוהה יותר. עם זאת, שני התהליכים דורשים רמה גבוהה של בקרת טמפרטורה ותחזוקה סביבתית.

הדבר הראשון שיש לקחת בחשבון כאשר מחליטים על תהליך הלחמה הוא התקציב והזמן שלך. בעוד שהלחמה חוזרת היא השיטה הזולה ביותר, היא גם המורכבת ביותר. כדי למנוע פגמים בלוח, יש צורך לנטר את הטמפרטורה והזמן של הלוח בגל ההלחמה.

הלחמת גלים

הלחמת גלים

לפני שמחליטים על טכניקת הלחמה, יש לקחת בחשבון גורמים נוספים. לדוגמה, עובי וכמות הנחושת על המעגל המודפס הם שיקולים חשובים. איכות משחת ההלחמה היא גם שיקול חשוב. איכות רכיבי הרכבה על פני השטח חשובה גם היא. בנוסף, למיקום ה-PCB על הלוח יכולה להיות השפעה על תהליך ההלחמה.

לא משנה באיזו שיטת הלחמה אתה משתמש, עליך להיות בעל הבנה בסיסית של PCBs ו-PCBAs. זה יפשט מאוד את התהליך.

מהי הלחמת גלים?

בעת יישום הלחמה, ודא שההלחמה מיושרת כראוי. זה מונע מההלחמה לגעת במשטח המחומצן. בהלחמת גל, מתח פני השטח הוא קריטי. ניתן להשתמש בכמות קטנה של הלחמה נוספת כדי ליצור גשר בין הלידים.

לוח ה-PCB מחומם כשלב ראשון בתהליך. זה גורם להלחמה להימס. לאחר נמס כרית ההלחמה, שטף מוחל עליה. זוהי דרך מצוינת להשיג חיבור הלחמה מושלם. זה גם מבטל את הסיכון של שאיפת אדים מסוכנים.

מכונות הלחמת גל מחממות את הלוח בצורה שונה. בהשוואה לשיטות קונבנציונליות, יש לחמם את מכונת הלחמת הגלים ל-65 מעלות צלזיוס לפחות. שלב חימום מוקדם זה הכרחי כדי להבטיח שה רכיבים אלקטרוניים מחוברים כהלכה ללוח. לאחר מכן תיושם משחת ההלחמה. ההלחמה תיצור תבנית גל או מפל כתוצאה מהחום. גלים למינרים הם תבנית הגלים הנפוצה ביותר.

בהלחמת גלים, גובה גל ההלחמה הוא פרמטר חשוב. פרמטר זה שולט בזמן המגע של גל ההלחמה עם הרכיב. זמן המגע הוא בדרך כלל שתיים עד ארבע שניות. זמן המגע מושפע מהמסוע, גובה הגלים ומהירות המשאבה. לוחית זכוכית מחוסמת מודדת את גובה גל ההלחמה כדי לנטר את תהליך ההלחמה.

 

מהו הלחמה חוזרת?

הלחמה חוזרת היא טכניקה ליצירת חיבורי הלחמה קבועים בין רכיבים חשמליים. זה עובד על ידי מריחת משחת הלחמה על רפידות הרכיבים ואז חימוםם בתנאים מבוקרים. החום גורם למשחת ההלחמה לזרום מחדש ולהימס.

שיטה זו גוזלת זמן ואינה מומלצת לייצור המוני. זה קריטי שחיבורי ההלחמה יהיו מבריקים וימלאו לחלוטין את רפידות ההלחמה. ברוב המקרים, הלחמה חוזרת נעשית באמצעות מנורת אינפרא אדום. החום מהמנורה ממיס את הלחמת פני השטח.

הלחמת זרימה חוזרת משתמשת במספר חלקים כדי להקל על העברת החום ולשמור על הפרשי טמפרטורה למינימום. מספר הרכיבים והשכבות על ה-PCB משפיע גם על פרופיל ההלחמה האידיאלי. חימום מוקדם, השריית חום, זרימה חוזרת וריפוי בחום הם ארבעת השלבים של פרופיל הזרימה מחדש. שלב החימום מראש נועד לייצר חום על הלוח תוך הפחתת הסיכון להתחממות יתר. שיפוע תרמי זה הוא קריטי למניעת נזק לרכיבים.

בעוד שהלחמה חוזרת היא שיטה מצוינת לייצור בקנה מידה קטן, יש לה כמה חסרונות. הוא פחות ידידותי לסביבה מהלחמת גלים, והוא איטי יותר ופחות יעיל. מצד שני, הלחמת גלים מהירה יותר ויקרה פחות. הלחמת זרימה חוזרת אינה השיטה הטובה ביותר לייצור המוני.

 

מהם העקרונות של הלחמת גלים והלחמה חוזרת?

רכיבי הרכבה על פני השטח מטופלים בצורה שונה על ידי זרימה חוזרת והלחמת גל. הראשונים מרטיבים את הרפידות ומובילים בשטף. לאחר מכן, משחת ההלחמה מתרככת ומכסה את הרפידות. במהלך תהליך זה, רכיבי הרכבה על פני השטח מבודדים מחמצן. זה גם מעלה את הטמפרטורה של אזור ההלחמה ב-2 עד 3 מעלות צלזיוס לשנייה.

כדי להחזיק את הרכיבים במקום, הלחמת גל משתמשת בסגסוגת מותכת של Sn ו-Cu. זה נעשה בסביבת גז מגן, בעוד שהזרימה מחדש מתבצעת עם אוויר או חנקן כדי למזער פגמים בהלחמה. כל מיכל הפח שימש בתהליך הלחמה זה. בשתי השיטות, הפח המותך נתון לטמפרטורות גבוהות במיוחד. התוצאה הסופית היא חיבור שלם ומוצק.

הלחמת גל דורשת מספיק מקום. ההלחמה זקוקה למרחב הזה על מנת לזרום בשכבת התנגדות ההלחמה ולגרום להלחמה לגשר. הטמפרטורה במהלך זרימה חוזרת גבוהה מהטמפרטורה במהלך הלחמת גל. המשמעות היא שהמאפיינים התרמיים של הלוח הם קריטיים.

תהליך הלחמה מחדש

תהליך הלחמה מחדש

הלחמת גל זולה יותר מהלחמה חוזרת. זה מבוצע בדרך כלל במתקני ייצור שחייבים למכור כמויות גדולות של חלקים. שתי השיטות משתמשות בטכניקות דומות, חלקן עם סוגים שונים של הלחמה. ההבדל הוא בשיטות החימום והקירור.

כמה פעמים אתה יכול להזרים מחדש PCB?

הזרמה מחדש של הלוח יכולה לעבוד עד פעמיים, אבל שלוש פעמים או יותר יכולות לגרום ללוח להיראות מוזר. הסר את כל רכיבי החור דרך לפני הזרמה מחדש. אחרת, ההלחמה תחזיק אותם יחד. מניחים את הלוח בקופסה יבשה למשך ארבע שעות לפחות.

שלב החימום מקדים את תהליך הזרימה מחדש. בשלב זה, הרכבת הלוח מחומם לטמפרטורת טרום זרימה חוזרת. המטרה של שלב זה היא להסיר את הממס מהמשחה. כמו כן, חשוב לציין שהטמפרטורה של ה-PCB צריכה לעלות באופן ליניארי ללא שינוי טמפרטורה משמעותי.

זרימה חוזרת היא שלב קריטי בהרכבת PCB. פעם זה היה תהליך ידני, אבל עכשיו הוא אוטומטי. מכונות מהירות ומדויקות יותר מבני אדם, והן יכולות להתמודד עם רכיבים קטנים יותר. הם גם עובדים ללא עייפות. הלחמת זרימה חוזרת היא חלק חשוב בתהליך הרכבה מוצלח של PCB, בין אם זה מיועד prototyping or ייצור בנפח גבוה.

מכונת הלחמה חוזרת

מכונת הלחמה חוזרת

בעת הזרמה מחדש של PCBs, זה קריטי לשמור על עובי הלוח בראש. לוחות דקים יותר עשויים להיות מועדים יותר להתעוות במהלך הייצור. הדרך הטובה ביותר להפיץ מתח תרמו-מכני היא לערום רכיבים באופן סימטרי. בנוסף, הלמינטים צריכים להיות דומים מבחינת תכולת השרף ותבנית אריג הזכוכית.

מהי טמפרטורת הלחמת גל?

אחד הגורמים החשובים ביותר להלחמה מוצלחת הוא טמפרטורת ההלחמה. מכונות הלחמת גל מודדות טמפרטורת הלחמה, זמן מגע ומהירות. מדובר במכונות גדולות ורב-שלביות שהן יקרות יותר ממלחמים תחביבים. מאמר זה דן בגורמים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת מכונת הלחמת גלים המתאימה ביותר לצרכים שלך.

בדוק את טמפרטורת הלוח לפני תחילת תהליך הלחמת הגל. אי שמירה על טמפרטורות לוח אופטימליות עלולה לגרום להלחמה להתגבש ולא להיקשר כראוי. זה יכול להוביל לבעיות רציניות בלוח. בנוסף, טמפרטורת הלוח חייבת להיות מספקת. אחרת, ההלחמה לא תיצמד ללוח כראוי, מה שעלול להוביל לגישור או לבעיות אחרות.

שטף הוא גורם חשוב נוסף. כמות השטף הנכונה יכולה לשפר את מראה הלוח. ודא שהוא מופץ באופן שווה בכל הלוח. גם צפיפות השטף חשובה. אם ההלחמה לא מיושמת כראוי, שכבה עבה של שטף עלולה לגרום לבעיות במהלך תהליך ההלחמה.

מפרקי הלחמה

מפרקי הלחמה

טמפרטורות גבוהות עלולות לגרום נזק מפרקי הלחמה. נחושת יכולה להתחמצן בטמפרטורות גבוהות, ומשפיעה על בקרת איכות ההלחמה. יש לבדוק את הטמפרטורה של ההלחמה מעת לעת. זה ימנע מטמפרטורת ההלחמה לחרוג מהמגבלות.

באיזו טמפרטורה עלי להזרים הלחמה מחדש?

ניתן לבצע הלחמת זרימה חוזרת במגוון טמפרטורות. לכל טמפרטורת זרימה חוזרת יש יתרונות וחסרונות. תהליך ההלחמה הוא קריטי מכיוון שהטמפרטורה קובעת את הטמפרטורה של מפרק ההלחמה. התחממות יתר של ההלחמה עלולה להוביל לבעיות כמו כשל במפרקים. התחממות יתר עלולה גם להוביל לנזק לרכיבים.

השלב הראשון בהבטחת תהליך הלחמה טוב הוא בחירת טמפרטורת הזרימה החוזרת הנכונה. עליך לבחור את פרופיל הזרימה מחדש הטוב ביותר עבור ה-PCB שלך ואת המכונה המתאימה לעבודה. כמו כן, שקול את העיצוב והמיקום של רכיבי ה-PCB. לדוגמה, כדאי לבחור PCB מודפסים עם אפשרויות הניתנות למיקום מחדש ויישור איכותי. השלב האחרון לאחר עיצוב PCB מודפסים הוא הלחמתם. השיטה הטובה ביותר היא להשתמש בהלחמת גלים.

תלוי ב סוג ה-PCB וחבילת המכשיר, יש להשתמש בפרופיל זרימה חוזרת כדי להבטיח התאמה נכונה. בתוכנת EC-reflow-pilot, אתה יכול לבחור אחד מתשעה פרופילי הלחמה מוגדרים מראש או להשתמש בתבנית כדי ליצור פרופיל הלחמה משלך.

לפרופיל זרימה חוזרת יש בדרך כלל ארבעה שלבים. כל שלב נועד להעביר מספיק חום למשחת ההלחמה וליצור מפרק הלחמה. טמפרטורות זרימה חוזרות לא צריכות להיות גבוהות מדי או עלול להיגרם נזק ל-PCB או שבירה של רכיבים. טמפרטורת הזרימה החוזרת צריכה להיות בין 240 ל-250 מעלות צלזיוס.

מהם השלבים הכרוכים בהלחמת גלים?

בתהליך הלחמת גלים, סרט אלסטי מפריד בין הרכיב להלחמה. הסרט משמש כמחסום בין ההלחמה לחמצן באוויר. כאשר המכלול מתרחק מהגל, הסרט האלסטי נמתח וגורם להלחמה להישבר. מתח פני השטח גורם להלחמה הנותרת להיתקע על הלידים. הלחמה מסוימת עשויה להישאר במכלול, וכתוצאה מכך גישור.

למרות שהלחמת גלים מהירה יותר מהלחמה חוזרת, היא פחות ידידותית לסביבה. זה מתאים ביותר לייצור בקנה מידה קטן. הלחמת זרימה חוזרת אינה מומלצת לייצור המוני. מכיוון שתהליך הלחמת הגל דורש יותר בקרת טמפרטורה, התזמון של הלחמת הגל הוא קריטי. התהליך עלול להוביל לפגמים בלוח אם לא נותנים לו מעקב קפדני.

שלבים המעורבים בהלחמת גלים

שלבים המעורבים בהלחמת גלים

הלוח מחומם מראש לפני ההלחמה כדי למנוע הלם תרמי. שלב זה הוא קריטי להצלחת תהליך ההלחמה. הלחמת גלים לא נכונה עלולה להוביל ללחץ מכני מוגבר על ה-PCB ולרכיבים סדוקים או פגומים. בנוסף, טמפרטורות הלחמת גלים שגויות עלולות להוביל לחללים ב-PCB, מה שעלול להפחית את החוזק או המוליכות שלו. בנוסף, טמפרטורות הלחמת גלים לא נכונות עלולות לגרום להלחמה להיות עבה מדי, מה שעלול להשפיע על יכולת הלוח לעמוד בלחץ.

הלחמת גל נוטה גם לפגמי חריר ונקבוביות. בעיות אלו נגרמות על ידי עובי ציפוי הנחושת. לחות בורחת דרך ציפוי הנחושת הדק, וגורמת לפגמים בחריר.

מהם היתרונות והחסרונות של הלחמת גלים?

הלחמת גל יעילה יותר ובעלת חיבורים עקביים יותר משיטות הלחמה מסורתיות. הלחמת גל היא זולה יותר ודורשת פחות מיומנויות מאשר שיטות מסורתיות. הוא גם מציע רמה גבוהה של פרודוקטיביות, דורש פחות זמן תחזוקה ודורש פחות עבודה. עם זאת, לשיטת ריתוך זו יש מגבלות. שקול את היתרונות והחסרונות של השימוש בו בייצור.

ראשית, הלחמת גל ללוח זולה יותר מהלחמה חוזרת. יתרון נוסף הוא שניתן להשתמש בו להלחמת רכיבים שלא ניתן לעצב מחדש, כגון דרך חור רכיבים. רכיבי כוח רבים עדיין ארוזים בצורה זו, והלחמת גלים היא הדרך היחידה להכיל אותם. זה עובד גם עם כלי ECAD רבי עוצמה כמו עורך Allegro PCB של Cadence. תוכנה זו מסייעת במיקום ופריסה של רכיבים, כמו גם בהצללת גלים.

הלחמה ידנית

הלחמה ידנית

יתרון נוסף של הלחמת גלים הוא שמדובר בתהליך הרכבה מהיר יותר מהלחמה חוזרת. משמעות הדבר היא שניתן לייצר PCBs גדולים יותר בפחות זמן; עם זאת, הלחמת גלים פחות מתאימה ללוחות עם מספר רב של חורים חודרים ורכיבי SMD. מצד שני, הלחמת גלים מהירה הרבה יותר מהלחמה חוזרת ולכן היא השיטה המועדפת לקנה מידה גדול ייצור PCB.

יתרון נוסף של הלחמת גלים הוא בכך שהיא מייצרת חיבורי הלחמה מושלמים. טפטוף הלחמה נמוך ביותר. תהליך ההלחמה גם מפחית את רמת הרעש.

עדכן העדפות קובצי Cookie
גלול למעלה