大家好,我是張巧龍,手工焊接作為電子專業(yè)必備技能之一,可謂是看家本領(lǐng)。有人將焊接技能分成了等級:
1級:大致了解焊接原理,能應(yīng)付簡單的焊接。
2級:能熟練地焊接貼片元件、插件元件,且能保證質(zhì)量,能夠獨立完成貼片的MCU焊接。
3級:焊接技術(shù)更上一層,焊點美觀達標(biāo);無連焊虛焊,不能有拉尖、白錫等不合格焊點;對器件的彎曲能夠細(xì)心把握,對線頭的焊接處理合適。
4級:焊接技術(shù)純熟,任何器件都可以焊接,溫度把握精準(zhǔn),元件分布合理美觀、細(xì)心,有大局觀,一次搞定。
那么,你在幾級呢?歡迎大家對號入座。
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隨著電子產(chǎn)品的大批量生產(chǎn),手工焊接已經(jīng)無法滿足市場需求、生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
很遺憾的是,無論你的焊接技術(shù)有多厲害,你的級別有多高,人與機器對比還是有明顯劣勢:
人工能焊接多少呢?10塊,100000塊?
效率能多高呢?一天?10天?
焊接工藝質(zhì)量能保持一致性嗎?
...
手工焊接的劣勢不僅僅在此,行業(yè)的發(fā)展推動其變革。
電子行業(yè)的發(fā)展一直是朝著高集成度、高可靠性和高智能性的方向發(fā)展。
由于高集成表面貼裝元器件的大量采用,現(xiàn)在已經(jīng)不像從前用烙鐵和焊錫就可以進行焊接了,對許多高集成度的元件已經(jīng)必須借助專用的設(shè)備和專用的工具來進行焊接。
為了滿足電子產(chǎn)品的大量生產(chǎn),新的焊接技術(shù)和焊接工藝即SMT技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。
那么什么是SMT?
SMT:是表面組裝技術(shù)(表面貼裝技術(shù))(Surface Mounted Technology的縮寫),是電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。
是一種將無引腳或短引線表面組裝元器件(簡稱SMC/SMD,中文稱片狀元器件)安裝在印制電路板(Printed Circuit Board,PCB)的表面或其它基板的表面上,通過再流焊或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術(shù)。
給大家看一段貼片機工作的視頻:
視頻來源:嘉立創(chuàng)
人工能這么快,這么準(zhǔn)嗎?
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完成PCB設(shè)計之后,如果是自行焊接完成PCBA,需要購買器件之后,上烙鐵焊接即可完成。
但如果是用SMT完成PCBA呢?大致可以分為以下幾個過程。
3.1 開鋼網(wǎng)。
什么是鋼網(wǎng)?
一塊薄薄的鋼板,鋼網(wǎng)上有很多焊盤孔。把鋼網(wǎng)蓋在PCB板上后,這些焊盤孔就會和PCB板上的焊盤完全重合,然后刷錫膏,這樣電路板焊盤上就有焊錫。
3.2 印刷焊錫膏
常溫下,由于焊膏具有一定的黏性,器件可以粘貼在PCB的焊盤上,在傾斜角度不是太大,也沒有外力碰撞的情況下,一般元件是不會移動的。
當(dāng)焊膏加熱到一定溫度時,焊膏中的合金粉末熔融再流動,液體焊料浸潤元器件的焊端與PCB焊盤,冷卻后元器件的焊端與焊盤被焊料互聯(lián)在一起,形成電氣與機械相連接的焊點。
3.3 貼片(貼裝元器件)
PCB基板被固定,貼片機上進料器中的貼裝頭選擇元器件后,然后矯正元件的位置和方向進行調(diào)整,最后放置在基板上。
視頻來源:嘉立創(chuàng)
3.4 回流焊接
當(dāng)貼片機完成了元器件表面安裝之后,即可進入回流焊接階段。
回流焊溫度曲線可分為四個階段:預(yù)熱階段、恒溫階段、回流階段、冷卻階段。
預(yù)熱階段【升溫區(qū)】:焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉,同時,焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、元器件端頭和引腳,焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤、元器件端頭和引腳與氧氣隔離。
恒溫階段【保溫區(qū)】:PCB和元器件得到充分的預(yù)熱,以防PCB突然進入焊接高溫區(qū)而損壞PCB和元器件。
回流階段【焊接區(qū)】:當(dāng)PCB進入焊接區(qū)時,溫度迅速上升使焊膏達到熔化狀態(tài),液態(tài)焊錫對PCB的焊盤、元器件端頭和引腳潤濕、擴散、漫流或回流混合形成焊錫接點。
冷卻階段【冷卻區(qū)】:PCB進入冷卻區(qū),使焊點凝固。此時完成了回流焊。
回流焊接的過程,都可以在回流焊機內(nèi)全部完成。
3.5 清洗
由于焊錫含活性劑較多,回流焊接后會有殘留。殘留物會腐蝕基板,所以需要清洗。
一般清洗都是采用超聲波清洗。
從SMT設(shè)備就能看出(見下表),詳細(xì)的工序流程不僅僅只有這些。
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請大家摒棄一個觀點:SMT很貴,自己焊接更劃算。
其實我之前也很少用SMT,因為我個人的需求僅僅只是想做一些小批量焊接,但國內(nèi)廠商都沒人接單。就算接了,報價也很高,動不動就上千,高昂的開機費無情勸退了我。
為什么高?
因為前期要做很多準(zhǔn)備工作,物料清點、檢查、開貼片機編程、設(shè)備調(diào)整等,無論是貼10片電路板還是100000片,前期的工作流程都無法少,這也就出現(xiàn)了高昂開機費。對于普通用戶而言,非常不友好。
直到嘉立創(chuàng)推出了SMT打樣、小批量業(yè)務(wù),免去高昂開機費,才讓我用得起;也解決了以前與廠家溝通不暢、價格、交期的問題,試了幾次,質(zhì)量也非常不錯。
原先和廠家溝通說不清楚的,嘉立創(chuàng)可以在線自主下單。
自主在線下單真的很方便,而且實時報價,還可以通過他們的3D仿真技術(shù)看到貼片效果,實現(xiàn)“所見即所得”。
換句話說就是隨時隨地可以下單,下單就能看到價格,還可以提前看到貼片之后的效果。
原先交期和質(zhì)量無法把控的,現(xiàn)在可以。
首先,嘉立創(chuàng)的訂單進度是實時更新的,做到哪一步了工程師都可以看到,讓人放心也安心。
其次,嘉立創(chuàng)在業(yè)內(nèi)的積淀也足夠深厚。從2006年開創(chuàng)PCB打樣/小批量到現(xiàn)在16年,目前在打造電子全產(chǎn)業(yè)鏈一站式服務(wù),從PCB設(shè)計到PCB生產(chǎn)制造、再到元器件商城、激光鋼網(wǎng)、SMT貼片全覆蓋。
據(jù)說,他們的PCB生產(chǎn)、元器件倉儲、鋼網(wǎng)、SMT都在同一個園區(qū),省去了中間的物流環(huán)節(jié),交期自然就快了很多,最快只需2-3天,一塊完整的PCBA板就可以到手,作業(yè)效率非常高。
價格嘛,嘉立創(chuàng)基本可以說是“高性價比”的代名詞了。
綜合費用=貼片工程費+鋼網(wǎng)費+插件工程費+上料費+焊接費+器件費。
每筆費用都清清楚楚算好,價格透明,放心使用。
先前PCB打樣/小批量就是他們打成平民價的,真希望有一天他們能把芯片價格打下來,讓芯片打樣也可以平民化(嘉立創(chuàng)加油,瘋狂期待中)。