Hloubková{0}analýza procesů SMT: Komplexní průvodce procesem červeného lepidla

Zavedení

V oblasti výroby PCBA je velmi častým scénářem hybridní sestava kombinující technologii SMT (Surface Mount Technology) a DIP (Dual In{0}}Line Package). Jak lze dokonale vyřešit problém pájení součástek na obou stranách desky při zajištění vysoké účinnosti a nízkých nákladů? Proces SMT Red Glue Process je základní výrobní řešení navržené speciálně pro tento účel.

Tento článek poskytuje-hloubkovou analýzu toho, co je červené lepidlo SMT, jeho základních funkcí, typických aplikačních scénářů a jeho základních rozdílů od procesu pájecí pasty. Elektronickým inženýrům a odborníkům na nákup pomáhá optimalizovat výrobní procesy a snižovat výrobní náklady.

Červené lepidlo

Červené lepidlo

Co je červené lepidlo SMT? Jeho základní funkce a fyzikální vlastnosti

1. Definice a vlastnosti vytvrzování červeného lepidla

SMT červené lepidlo (běžně označované jako SMT montážní lepidlo nebo pojivo) je polyolefinová sloučenina. Zásadně se liší od tradiční pájecí pasty:

• Pájecí pasta:Při zahřátí na teplotu tání se roztaví na kapalinu a po ochlazení vytváří elektricky vodivé pájené spoje.
• Červené lepidlo:Při zahřátí podléhá přímé tepelné vytvrzovací reakci. Jeho bod nastavení je obvykle 150 stupňů. po dosažení této teploty se červené lepidlo rychle přemění z pastovitého- stavu na tvrdou pevnou látku.

2. Základní funkce červeného lepidla

Ve smíšených montážních procesech se červené lepidlo nepoužívá k vytvoření elektrických spojení, ale slouží spíše k fyzické fixaci.

• Místo aplikace:Červené lepidlo je typicky přesně vyplněno nebo natištěno do mezery mezi dvěma ploškami (pod pasem těla součásti) a nikdy nesmí plošky zakrývat (což je přesný opak pájecí pasty).
• Ne{0}}vodivost:Po vytvrzení má červené lepidlo extrémně vysoký izolační odpor a je nevodivé. Proto jej lze bezpečně připevnit pod elektronické součástky, aby se zabránilo jejich odpadnutí vlivem gravitace nebo síly roztavené pájky během následného procesu pájení vysokou-teplotní vlnou.

Proč používat červené lepidlo? Základní srovnání mezi procesy červeného lepidla a pájecí pasty

Pro intuitivnější pochopení můžeme porovnat rozdíly mezi procesem červeného lepidla a tradičním procesem pájecí pasty pomocí níže uvedené tabulky:

Dva hlavní aplikační scénáře a procesní toky pro proces SMT Red Glue

Na skutečnéVýrobní linky SMTV závislosti na hustotě součástek na obou stranách DPS je proces červeného lepidla primárně rozdělen do následujících dvou klasických scénářů:

Scénář 1: Smíšený proces jednostranného-stranného SMD + jednostranného-stranného DIP (proces čistě červeného lepidla)

Toto je nejklasičtější scénář nanášení červeného lepidla, vhodný pro desky, kde strana A se skládá výhradně ze součástek SMD a strana B se skládá výhradně z součástek s průchozími otvory DIP-.

Logika návrhu: Aby nedošlo k tepelnému poškození součástek způsobenému dvouprůchodovým procesem „jedno{0}}stranné přetavení + jednostranné pájení vlnou“-, jsou součástky SMD na straně A a vodiče DIP připájeny jedním průchodem během pájení vlnou na straně B.

Standardní průběh procesu:

Výdej na straně A/Tiskárna na pájecí pastu: Precizně naneste červené lepidlo pomocí specializovaného dávkovače nebo použijte sítotisk s vyhrazenou červenou šablonou na lepidlo a naneste jej do středu podložek.

1. Umístění SMD: AnSMT stroj (jako je špičková-řada NeoDen)přesně umístí součástky pro povrchovou{0}}montáž na desku plošných spojů potaženou červeným lepidlem.

2. Pájení a vytvrzování přetavením: PCB vstupuje dopřetavovací pec. V této fázi je primární funkcí přetavovací pece zajistit vysokou teplotu 150 stupňů nebo vyšší, aby se červené lepidlo plně vytvrdilo a pevně spojilo součásti s PCB (pájecí pasta se v této fázi neroztaví).

3. Otočení na stranu B a vložení DIP: Vytvrzená deska plošných spojů se převrátí a součásti průchozího otvoru DIP{1}} se vloží ze strany B (to lze provést pomocí automatických vkládacích strojů nebo ruční montáže).

4. Pájení vlnou (jednoprůchodové pájení): PCB vstupuje dostroj na pájení vlnou. V tomto bodě je strana A (která slouží jako strana umístění SMD i strana pájení DIP) čelem k rázové vlně roztavené pájky. Díky silné adhezi červeného lepidla nebudou SMD součástky odpadávat a pájka současně pokryje jak DIP vývody, tak vývody SMD součástek, čímž se dosáhne plné-pájení desky při jediném průchodu strojem.

• Tip odborníka:Pokud se v tomto scénáři nepoužije proces červeného lepidla a proces pájecí pasty (tisk pájecí pasty + umístění + přetavení) je omylem aplikován na stranu A, pak po dokončení vložení DIP na stranu B, když je strana A znovu ponořena do vlnového pájecího stroje jako pájecí povrch DIP, stávající pájené spoje SMD komponent na straně A se přetaví, což způsobí, že součásti pájky padnou na velké měřítko.

Scénář 2: Smíšený proces oboustranného-stranného SMD + jednostranného-stranného DIP (pájecí pasta + hybridní proces s červeným lepidlem)

Pokud je návrh desky plošných spojů složitější a strana B (plocha kontaktu pro pájení vlnou) obsahuje nejen DIP piny, ale také některé SMD součástky, je nutné použít tento komplexní hybridní proces.

Standardní průběh procesu:

1. Konvenční pájení SMD součástek na straně B: Dokončeno podle standardního procesu pájecí pasty (tisk pájecí pasty → umístění součástky → normální pájení přetavením).
2. Dávkování/tisk na straně A (reverzní strana): Otočte desku a naneste červené lepidlo na střed SMD podložek na straně A (nebo naneste červené lepidlo pomocí šablony).
3. Umístění SMD: TheSMTstrojumístí požadované součástky SMD na stranu A.
4. Reflow Curing: Deska vstupuje dopřetavovací pecznovu k úplnému vytvrzení červeného lepidla na straně A a zajištění součástí na místě.
5. Strana B Vložení DIP: Vložte součásti DIP (průchozím -otvorem) (ručně nebo strojově).
6. Pájení vlnou (pocínování jedním{0}}průchodem): Deska prochází konečným úplným průchodem vlnovým pájecím strojem, kde jsou součástky SMD na straně A a vodiče DIP pocínovány jediným průchodem pájecí vlnou.

Pokud se nepoužívá proces červeného lepidla, jaké jsou alternativní možnosti?

V moderní průmyslové automatizované výrobě, zatímco proces červeného lepidla eliminuje potřebu tisku pájecí pastou a snižuje některé náklady, má také nevýhody, jako jsou vysoké náklady na údržbu dávkovacích strojů, kontaminace zbytkem červeného lepidla a vysoké riziko přemostění pájky během pájení vlnou. Pokud si nepřejete používat proces červeného lepidla, obvykle existují dvě hlavní alternativní technická řešení:

Výroba zařízení pro pájení vlnou-odolné proti výbuchu (přetavovací paleta z kompozitního kamene)

• Princip: Nejprve použijte proces čisté pájecí pasty k dokončení pájení všech oboustranných-součástek SMD. Při montáži DIP součástek pomocí pájení vlnou se používá vlastní pájecí přípravek (paleta) na zakázku pro úplné odstínění a ochranu již připájených SMD součástek, přičemž jsou odkryty pouze DIP vodiče, které je třeba připájet.
• Použitelné scénáře:Střední- až velká-objemová produkcepro desky plošných spojů, kde je rozteč mezi SMD součástkami a DIP piny relativně velká.

PoužitíSelektivní pájení vlnou

• Princip: Stejně jako u procesu plné{0}}desky je nejprve dokončeno pájení pájecí pastou SMD přetavením. Při zpracování DIP součástek se místo tradičního ponorného pájení ve velké pájecí lázni využívá elektromagnetické čerpadlo a mikro-trysky systému selektivního vlnového pájení k přesné aplikaci pájky na jednotlivé DIP kolíky způsobem „tečka-k{4}}tečce“, podobně jako na psacím stroji.
• Použitelné scénáře: Vysoce-přesná výroba elektroniky, automobilová elektronika, vojenské a lékařské aplikace-kde jsou požadavky na spolehlivost extrémně vysoké a hustota součástí je vysoká-, což zcela eliminuje potřebu červených lepidel a přetavovacích přípravků.

Závěr: Jak si vybrat proces, který nejlépe vyhovuje vašim potřebám?

Jako nákladově-efektivní klasická hybridní technologie montáže je proces červeného lepidla SMT široce používán ve spotřební elektronice, napájecích deskách a řídicích deskách domácích spotřebičů. Správné pochopení základních principů-konkrétně úlohy červeného lepidla při zajišťování součástí ve středu podložek, jeho tepelného vytvrzování při 150 stupních a jeho funkce při podpořevlnové pájení-mohou společnostem pomoci vyhnout se vážným problémům s kvalitou, jako je „odpojení součásti“ a „chybějící pájené spoje“ během fáze návrhu procesu.

Jako profesionální odborník vkompletní výrobní linky SMT, NeoDen vám poskytuje úplnou sadu automatizovaných řešení, od vysoce-přesných umísťovacích strojů a sítotisků až po přetavovací pece a dávkovací stroje.Máte-li jakékoli dotazy týkající se procesu SMT červeného lepidla nebo nastavení výrobní linky, neváhejte se kdykoli obrátit na naše procesní inženýry pro přizpůsobenou technickou podporu.