Cuando ensamblajes SMT y THT mixtos requieren soldadura selectiva, cuándo la soldadura por ola o manual sigue siendo adecuada, y cómo elegir la máquina DEZ correcta.
Un ensamblaje THT necesita soldadura selectiva cuando solo se requieren soldaduras a través de orificios definidos, mientras que los componentes SMD refluídos, las áreas de contacto u otras regiones protegidas en el lado de soldadura deben permanecer fuera de una ola de soldadura completa.
La decisión, por lo tanto, no se determina simplemente por si un PCB contiene componentes THT. Depende del acceso al lado de soldadura, los espacios entre componentes, la demanda térmica de la placa, la mezcla de producción y el número de uniones que deben procesarse.
Considere un PCBA de tecnología mixta que ya ha completado la impresión de pasta de soldadura, la colocación de componentes y reflujo. Los conectores, transformadores, relés u otros componentes THT se insertan para un proceso de soldadura secundaria.
Si la mayor parte de la parte inferior está despejada y casi todas las juntas THT se pueden soldar juntas, la soldadura por ola convencional puede seguir siendo la opción más eficiente. Un soporte de soldadura por ola diseñado adecuadamente puede proteger áreas seleccionadas cuando hay suficiente espacio disponible.
La situación cambia cuando el lado de soldadura contiene componentes SMD refluidos, contactos de oro, interfaces en el borde de la placa, puntos de prueba o áreas densamente empaquetadas sin soldadura. Una ola completa expondría demasiado el ensamblaje, mientras que un soporte complicado podría restringir el flujo de soldadura o volverse costoso de mantener debido a los cambios frecuentes de producto.
La soldadura selectiva resuelve esto aplicando flux solo en ubicaciones programadas, precalentando el área requerida y moviendo una boquilla de mini-ola protegida por nitrógeno debajo de las juntas THT especificadas. El proceso controla dónde llega la soldadura a la placa en lugar de exponer toda la parte inferior.
No hay un valor de separación de componentes universal que decida automáticamente entre la soldadura por ola y la soldadura selectiva. El acceso a la boquilla depende de la boquilla seleccionada, la altura del componente, la proyección del lead, el diseño del soporte y la geometría de los espacios libres. Estas condiciones deben verificarse a partir del PCB real o del dibujo del transportador.
El desencadenante más común es una placa mixta SMT/THT con componentes en el lado inferior cerca de las juntas de orificio pasante. Sin embargo, la densidad de componentes por sí sola no es la única razón.
La soldadura selectiva también se vuelve práctica cuando un fabricante necesita un volumen de flux, precalentamiento y parámetros de contacto de soldadura repetibles en múltiples variantes de producto. Un proceso programado reduce la dependencia del operador asociada con la soldadura manual y evita tener que hacer un soporte de enmascaramiento diferente para cada revisión de placa adecuada.
Esto no significa que la soldadura selectiva esté limitada a producciones de bajo volumen. Una máquina compacta fuera de línea puede soportar trabajo de prototipo y de alta mezcla, mientras que los sistemas en línea de estaciones múltiples pueden procesar la aplicación de flux, el precalentamiento y la soldadura en paralelo para producción continua. El equipo de soldadura selectiva se utiliza en producción por lotes, alta mezcla y fabricación de mayor volumen cuando el diseño de la placa y el control del proceso lo justifican.
La demanda térmica es igualmente importante. Las placas multicapa gruesas, los planos de cobre pesado y los conectores grandes pueden extraer calor del barril y dificultar el llenado de agujeros pasantes. En este caso, la soldadura selectiva es útil solo cuando la máquina proporciona un precalentamiento controlado suficiente y contacto de soldadura para el ensamblaje real. Aumentar el tiempo de contacto de la soldadura sin comprender la carga térmica puede sobrecalentar el área local mientras aún no se logra un llenado consistente del barril.
El diseño de la PCB también afecta el resultado. La geometría de la almohadilla, el alivio térmico, la relación entre el pin y el agujero y el acceso a la boquilla pueden determinar si la ventana de proceso es estable. La soldadura selectiva no puede compensar indefinidamente un conjunto que es físicamente inaccesible o térmicamente desequilibrado. El trabajo técnico de IPC sobre soldadura selectiva también destaca la relación entre el diseño de la placa, la accesibilidad y el rendimiento del proceso.
Para un prototipo con solo uno o dos conjuntos THT accesibles, la soldadura manual controlada puede ser más rápida que programar una máquina. En el extremo opuesto, una placa de alto volumen con un lado de soldadura claro y un THT ampliamente distribuido puede procesarse más eficientemente mediante soldadura por ola convencional.
La alta fiabilidad por sí sola no hace que la soldadura selectiva sea obligatoria. El equipo está justificado cuando el control del proceso local, las áreas protegidas del lado de la soldadura, la producción repetible o los requisitos de cambio de producto hacen que la soldadura por ola o la soldadura manual no sean adecuadas.
La comparación debe usar el tiempo de ciclo real. El conteo de uniones por sí solo es insuficiente porque el programa puede incluir movimientos de fusión, tiempo de precalentamiento, desplazamiento de la boquilla, puntos individuales y rutas de soldadura por arrastre. Una placa con muchos pines de conector adyacentes puede procesarse de manera eficiente mediante soldadura por arrastre, mientras que las uniones dispersas pueden requerir considerablemente más desplazamiento de la boquilla.
DEZ proporciona configuraciones fuera de línea y en línea para diferentes tamaños de placa, requisitos térmicos y métodos de producción. La máquina debe seleccionarse solo después de confirmar el área de soldadura utilizable, no solo las dimensiones externas de la PCB.
| Condición de producción | Máquina DEZ adecuada | Capacidad relevante |
|---|---|---|
| PCB pequeña, trabajo de desarrollo o producción de bajo volumen con demanda de precalentamiento limitada | Máquina de soldadura selectiva DEZ-H3200A | Área máxima de soldadura: 300 × 250 mm; configuración compacta fuera de línea |
| Producción de alta mezcla y bajo volumen que reemplaza la soldadura manual variable | Máquina automática de soldadura selectiva DEZ-H3500A | Área máxima de soldadura: 350 × 410 mm; operación automática fuera de línea |
| PCBAs gruesas, multicapa o de mayor masa térmica | Máquina de soldadura por ola selectiva fuera de línea DEZ-H3600A | Área máxima de soldadura: 400 × 300 mm; fusión selectiva, menor precalentamiento IR y soldadura por mini-ola |
| Producción continua de volumen medio | Máquina automática de soldadura selectiva en línea DEZ-H3800S | Precámara de precalentamiento IR de doble cara; soporta transportadores de hasta 400 × 400 mm |
| Placas grandes o producción en línea de mayor rendimiento | Máquina de soldadura selectiva en línea DEZ-H3900A | Tres estaciones paralelas para fusión, precalentamiento y soldadura; tamaño del transportador de hasta 500 × 600 mm y área de soldadura de hasta 500 × 450 mm |
Estas especificaciones establecen el tamaño básico y los límites de producción. No reemplazan una evaluación de soldadura. Una máquina más pequeña no es automáticamente adecuada solo porque la PCB desnuda quepa dentro; los sujetadores, transportadores, despeje de boquilla y voladizo de componentes pueden reducir el área de soldadura accesible.
Un ensamblaje de tecnología mixta puede contener tanto paquetes BGA como conectores THT, pero los dos tipos de componentes no utilizan el mismo proceso de soldadura. Los BGA se suelen unir durante el reflujo SMT. La soldadura selectiva se utiliza posteriormente para las uniones de orificio pasante especificadas que se añaden más tarde.
Si la preocupación es la formación de vacíos, puentes, cortocircuitos o insuficiente soldadura debajo de un BGA, el proceso correcto es la inspección de rayos X no destructiva en lugar de la soldadura selectiva. La Sistema de Inspección X-Ray PCBA DEZ-X7600 está destinada a examinar estructuras de juntas de soldadura ocultas. Cuando un defecto de BGA confirmado requiere la eliminación y sustitución del componente, el equipo adecuado es un estación de rework de BGA.
La selección correcta comienza con el dibujo del PCB o transportador, marcado con las coordenadas THT y las áreas de mantenimiento del lado de soldadura. DEZ también necesita el grosor de la placa, información sobre el cobre o la masa térmica, aleación de soldadura, flux, llenado de barril requerido, tiempo de ciclo planificado, disponibilidad de nitrógeno, dirección de transferencia y altura de línea.
Estos detalles muestran si el ensamblaje debe quedarse con soldadura manual, utilizar soldadura por ola convencional o pasar a un proceso selectivo programado. También determinan el acceso requerido a la boquilla, la configuración de pre-calentamiento y la capacidad de la máquina.
Para una revisión completa del proceso, visita el aplicación de soldadura selectiva de orificio pasante o compara toda la gama de máquinas de soldadura selectiva DEZ. Envía el dibujo del PCB, volumen de producción y tiempo de ciclo objetivo a DEZ para evaluación de máquina y proceso.
