Le apparecchiature per la saldatura a onda selettiva sono state inventate da oltre 50 anni e sono state fondamentali per la produzione di massa automatizzata di dispositivi elettronici, in particolare per la saldatura di componenti a foro passante su circuiti stampati, offrendo un'elevata efficienza produttiva e livelli di automazione. Negli ultimi anni, con l'emergere di varie forme di confezionamento dei componenti montati in superficie a causa dei requisiti di progettazione dei dispositivi elettronici ad alta densità e miniaturizzati, la tecnologia di assemblaggio dei prodotti elettronici si è spostata verso la tecnologia a montaggio superficiale (SMT) come tendenza principale. L'applicazione dei componenti a foro passante è gradualmente diminuita. Alcune applicazioni specifiche di saldatura a onda selettivache è anche il nostro obiettivo, sono i seguenti:
Elettronica per autoveicoli e prodotti di potenza a commutazione
L'elettronica per autoveicoli e i prodotti di potenza a commutazione, che operano in condizioni ambientali difficili con un consumo energetico significativo, utilizzano spesso circuiti stampati con anima in metallo. A causa della grave discrepanza tra i coefficienti di espansione termica dei pacchetti di componenti e dei circuiti stampati, il tradizionale processo di saldatura a onda non può essere utilizzato per saldare i componenti a foro passante sulla scheda. Infatti, l'espansione del circuito stampato durante il riscaldamento può causare la rottura delle giunzioni di saldatura dei circuiti integrati ceramici pre-risaldati. Questi circuiti sono incompatibili con la tecnologia di saldatura a onda e tradizionalmente si affidano alla saldatura manuale. Anche in questi casi, se questi prodotti vengono utilizzati in ambienti di lavoro difficili con forti variazioni di temperatura, le giunzioni di saldatura sono soggette a notevoli sollecitazioni meccaniche di taglio, che portano alla formazione di crepe. Per ovviare alla mancata corrispondenza dei coefficienti di espansione termica, i prodotti elettronici di fascia alta utilizzano circuiti stampati con anima in rame-invar-rame. A causa dell'eccellente dissipazione del calore, è difficile riempire i fori metallizzati sulla scheda con la saldatura manuale.
Computer elettronici di grandi dimensioni
Alcuni computer elettronici di grandi dimensioni utilizzano circuiti stampati multistrato con 30-50 strati e uno spessore di 2-3 mm. Queste schede presentano un gran numero di circuiti integrati di grandi dimensioni montati in superficie, come i BGA e i QFP, ma utilizzano ancora componenti a foro passante per alcuni microprocessori e connettori ad alte prestazioni. Queste schede sono spesso sottoposte a processi di saldatura a riflusso su due lati e la saldatura a onda selettiva è necessaria per alcuni componenti a foro passante che non possono essere saldati con i metodi tradizionali di saldatura a onda. A causa della grande capacità termica dei circuiti stampati multistrato a 50 strati, è difficile riempire i fori metallizzati con la saldatura manuale quando la temperatura del saldatore è bassa. Tuttavia, se la temperatura del saldatore è troppo alta, è facile che la piazzola di saldatura si stacchi dal substrato.
Connettori a passo fine con foro passante
In passato, le distanze tra i pin dei connettori a foro passante erano tipicamente a distanza di griglia (2,54 mm). Tuttavia, con l'aumento della densità di assemblaggio dei prodotti elettronici, sono stati ampiamente utilizzati connettori con spaziatura a metà griglia (1,27 mm). Nei processi di saldatura a onda, il verificarsi di cortocircuiti di saldatura diventa più evidente con connettori a passo più fine.
Prodotti elettronici militari
I prodotti elettronici militari operano spesso in condizioni ambientali estremamente difficili, con temperature che vanno da -55°C a +80°C, umidità relativa fino a 90%, atmosfere saline e intense vibrazioni meccaniche e urti. Pertanto, i requisiti di affidabilità dei giunti di saldatura per i prodotti elettronici sono estremamente elevati. Tuttavia, l'implementazione di processi di saldatura a onda per circuiti stampati con dissipatori di calore pone sfide significative. A causa della rapida dissipazione del calore, la saldatura non riesce a riempire i fori metallizzati e, durante la saldatura, le sollecitazioni meccaniche generate dalla differenza di temperatura tra la superficie superiore e quella inferiore della scheda possono causare la delaminazione tra il circuito stampato e il dissipatore di calore.
Applicazione delle saldature senza piombo
Il punto di fusione della saldatura senza piombo è di circa 40°C superiore a quello della saldatura con stagno-piombo. Negli ambienti di saldatura ad alta temperatura, la scheda è più soggetta a piegature e deformazioni e le piazzole di saldatura sulla scheda sono più suscettibili all'ossidazione. Inoltre, la bagnabilità della saldatura senza piombo è inferiore a quella della saldatura al piombo-stagno. Pertanto, l'ottenimento di giunti di saldatura affidabili e di alta qualità con la saldatura a onda senza piombo e la saldatura manuale senza piombo è più impegnativo, soprattutto per quanto riguarda il riempimento della saldatura nei fori interamente metallizzati collegati all'alimentazione o alla massa.
I circuiti stampati dei prodotti elettronici di fascia alta richiedono un'elevata densità di assemblaggio e la stabilità della qualità dei giunti di saldatura. A causa del metodo di assemblaggio della scheda e della struttura dei circuiti stampati ad alte prestazioni, i metodi tradizionali di saldatura a onda e di saldatura manuale non possono soddisfare i requisiti dei processi di assemblaggio dei prodotti elettronici di fascia alta. Pertanto, la sostituzione della saldatura a onda tradizionale e della saldatura manuale con la saldatura a onda selettiva avanzata è la scelta migliore per migliorare la qualità dei giunti di saldatura dei componenti a foro passante nei prodotti elettronici di fascia alta. Le applicazioni di cui sopra della saldatura a onda selettiva rappresentano alcune delle nostre intuizioni. Siamo lieti che le persone competenti ci contattino per ulteriori discussioni.
