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Quand un assemblage THT nécessite-t-il une soudure sélective ?
Lorsque des assemblages mixtes SMT et THT nécessitent une soudure sélective, quand la soudure en onde ou manuelle reste adaptée, et comment sélectionner la bonne machine DEZ.
Un assemblage THT nécessite une soudure sélective lorsque seuls des joints à travers trous définis nécessitent de la soudure, tandis que les composants SMD refondus, les zones de contact ou d'autres zones protégées du côté de la soudure doivent rester en dehors d'une onde de soudure complète.
La décision n'est donc pas simplement déterminée par le fait qu'un PCB contienne des composants THT. Elle dépend de l'accès côté soudure, des dégagements des composants, de la demande thermique de la carte, du mix de production et du nombre de joints qui doivent être traités.
Table des Matières
Quand un assemblage THT peut-il utiliser la soudure en onde au lieu de la soudure sélective ?
Considérez un PCBA à technologie mixte qui a déjà terminé l'impression de pâte à souder, le placement des composants et reflux. Des connecteurs, transformateurs, relais ou d'autres composants THT sont ensuite insérés pour un processus de soudure secondaire.
Si la majeure partie de la face inférieure est dégagée et que presque chaque joint THT peut être soudé ensemble, la soudure à la vague conventionnelle peut encore être le choix le plus efficace. Une palette de soudure à la vague bien conçue peut protéger des zones sélectionnées lorsque la hauteur suffisante est disponible.
La situation change lorsque le côté soudé contient des composants SMD refondus, des contacts en or, des interfaces sur le bord de la carte, des points de test ou des zones sans soudure denses. Un jet complet exposerait trop l'assemblage, tandis qu'une palette compliquée pourrait restreindre l'écoulement de la soudure ou devenir coûteuse à entretenir entre les changements fréquents de produit.
La soudure sélective résout ce problème en appliquant de la pâte à souder uniquement aux emplacements programmés, en préchauffant la zone requise et en déplaçant un système de mini-vague protégé par l'azote sous les joints THT spécifiés. Le processus contrôle où la soudure atteint la carte au lieu d'exposer toute la face inférieure.
Il n'existe pas de valeur universelle de dégagement des composants qui décide automatiquement entre la soudure à la vague et la soudure sélective. L'accès de la buse dépend de la buse choisie, de la hauteur du composant, de la projection des pattes, de la conception de la palette et de la géométrie de maintien. Ces conditions doivent être vérifiées à partir du PCB ou du dessin du support réel.
Quand la soudure sélective est-elle le meilleur choix pour un assemblage THT ?
Le déclencheur le plus courant est une carte mixte SMT/THT avec des composants côté inférieur proches des joints traversants. Cependant, la densité des composants à elle seule n'est pas la seule raison.
La soudure sélective devient également pratique lorsque le fabricant a besoin d'un volume de pâte à souder répétable, de paramètres de préchauffage et de contact de soudure pour plusieurs variantes de produit. Un processus programmé réduit la dépendance à l'opérateur associée à la soudure manuelle et évite de fabriquer une palette de masquage différente pour chaque révision de carte appropriée.
Cela ne signifie pas que le soudage sélectif soit limité à la production de faible volume. Une machine hors ligne compacte peut soutenir le travail de prototype et à haute diversité, tandis que les systèmes en ligne multi-stations peuvent traiter le flux, le préchauffage et le soudage en parallèle pour une production continue. L'équipement de soudage sélectif est utilisé dans la fabrication par lots, à haute diversité et en plus grand volume lorsque la conception de la carte et le contrôle du processus le justifient.
La demande thermique est également importante. Les cartes multicouches épaisses, les grands plans de cuivre et les gros connecteurs peuvent dissiper la chaleur du fût et rendre le remplissage des trous traversants difficile. Dans ce cas, le soudage sélectif n'est utile que si la machine fournit suffisamment de préchauffage contrôlé et de contact avec le soudon pour l'assemblage réel. Augmenter le temps de contact avec le soudon sans comprendre la charge thermique peut surchauffer la zone locale tout en échouant à atteindre un remplissage uniforme du fût.
La conception du PCB affecte également le résultat. La géométrie des pads, le soulagement thermique, la relation entre les pattes et les trous et l'accès de la buse peuvent déterminer si la fenêtre de processus est stable. Le soudage sélectif ne peut pas compenser indéfiniment un joint qui est physiquement inaccessible ou thermiquement déséquilibré. Le travail technique de l'IPC sur le soudage sélectif met également en évidence la relation entre la conception de la carte, l'accessibilité et la performance du processus.
Quand la soudure sélective n'est-elle pas la meilleure option ?
Pour un prototype avec seulement un ou deux joints THT accessibles, le soudage manuel contrôlé peut être plus rapide que la programmation d'une machine. À l'extrême opposé, une carte à volume élevé avec un côté soudé clair et des joints THT largement répartis peut être traitée plus efficacement par le soudage à onde conventionnel.
Une haute fiabilité à elle seule ne rend pas le soudage sélectif obligatoire. L'équipement est justifié lorsque le contrôle de processus local, les zones de soudure protégées, la production répétable ou les exigences de changement de produit rendent le soudage à onde ou le soudage manuel inadaptés.
La comparaison doit utiliser le temps de cycle réel. Le simple comptage des joints est insuffisant car le programme peut inclure des mouvements de flux, un temps de préchauffage, un déplacement de buse, des points individuels et des chemins de soudure par traînage. Un circuit imprimé avec de nombreuses broches de connecteur adjacentes peut être traité efficacement par soudure par traînage, tandis que des joints dispersés peuvent nécessiter un déplacement de buse considérablement plus important.
Comment choisir la bonne machine de soudure sélective DEZ
DEZ offre des configurations hors ligne et en ligne pour différents formats de circuits imprimés, exigences thermiques et méthodes de production. La machine doit être sélectionnée uniquement après avoir confirmé la zone de soudure utilisable, et pas seulement les dimensions extérieures du PCB.
Condition de production
Machine DEZ adaptée
Capacité pertinente
Petit PCB, travail de développement ou production en faible volume avec une demande de préchauffage limitée
Trois stations parallèles pour le fluxage, le préchauffage et la soudure ; taille du support jusqu'à 500 × 600 mm et zone de soudure jusqu'à 500 × 450 mm
Ces spécifications établissent les tailles de base et les limites de production. Elles ne remplacent pas une évaluation de soudure. Une machine plus petite n'est pas automatiquement adaptée simplement parce que le PCB nu y rentre ; les pince, supports, dégagement de buse et débordement des composants peuvent réduire la zone de soudure accessible.
Comment le BGA affecte-t-il le processus de soudure sélective THT ?
Un assemblage à technologie mixte peut contenir à la fois des emballages BGA et des connecteurs THT, mais les deux types de composants n'utilisent pas le même processus de soudage. Les BGA sont normalement fixés lors du refondre SMT. Le soudage sélectif est ensuite utilisé pour les joints traversants spécifiés ajoutés plus tard.
Si la préoccupation concerne les vides, les ponts, les ouvertures ou une soudure insuffisante sous un BGA, le processus correct est l'inspection par rayons X non destructive plutôt que le soudage sélectif. Le Système d'inspection par rayons X DEZ-X7600 PCBA est destiné à examiner les structures cachées des joints de soudure. Lorsqu'un défaut de BGA confirmé nécessite le retrait et le remplacement du composant, l'équipement approprié est un poste de reprofilage BGA.
Quelles informations sont nécessaires pour sélectionner une machine de soudure sélective ?
La sélection correcte commence par le dessin de la PCB ou du support, les coordonnées THT marquées et les zones d'évitement côté soudure. DEZ a également besoin de l'épaisseur de la carte, des informations sur le cuivre ou la masse thermique, l'alliage de soudure, le flux, le remplissage du barillet requis, le temps de cycle prévu, la disponibilité de l'azote, la direction de transfert et la hauteur de ligne.
Ces détails montrent si l'assemblage doit rester avec un soudage manuel, utiliser un soudage à onde conventionnel ou passer à un processus sélectif programmé. Ils déterminent également l'accès requis par l'embout, la configuration de préchauffage et la capacité de la machine.
