De basisprincipes van PCB-assemblage & solderen
Bij de productie van printplaten wordt gesoldeerd. Het is een essentiële stap in het PCB-assemblageproces. Daarom is het belangrijk om schone, zuivere stikstof te gebruiken. De reden is dat (pers)lucht zuurstof bevat, die op zijn beurt oxiden bevat die schadelijk kunnen zijn. Stikstof is een veel beter gas voor PCB-assemblage. In dit artikel leggen we uit waarom.
PCB-assemblage valt onder elektronische productiediensten (EMS). Raadpleeg onze WIKI voor meer informatie over dat onderwerp. Het legt uit waarom PCB's belangrijk zijn in het voortdurend veranderende wereldwijde landschap. Dit geldt ook voor de productie van elektrische voertuigen (EV).
Voor meer informatie over PCB-assemblage, leest u verder om meer te weten te komen over wat een PCB is, technologieën, toepassingen, solderen, SMT vs THT en stikstoftoevoer.
Overzicht printplaat (PCB)
Voordat we dieper ingaan op de technologieën en processen, waaronder solderen, die worden gebruikt bij de PCB-productie, is het belangrijk om een printplaat beter te definiëren. Het is een plaat die is gemaakt van isolatiemateriaal, zoals glasvezel of kunststof, en bevat geleidende paden. Deze paden zijn gemaakt van koper en verbinden verschillende componenten zoals condensatoren, weerstanden, leds en transistors met de printplaat.
Het is ook de moeite waard om te vermelden dat voordat er iets aan een PCB kan worden toegevoegd, de plaat moet worden gestencild en op maat moet worden gesneden. Tijdens deze fase wordt ook soldeerpasta toegevoegd. Hierdoor kunnen componenten worden gemonteerd voordat het solderen plaatsvindt.
Nu we dat uitgelegd hebben, gaan we verder verder met het bespreken van toepassingen om het belang van PCB-assemblage alsmede through-hole-technologie (THT) versus surface mount-technologie (SMT) uit te leggen. Daarnaast zijn er verschillende soorten soldeermethoden die op elke technologie van toepassing zijn.
Toepassingen
Zoals in de inleiding vermeld wordt PCB-productie gebruikt in de EV-productie. Dit komt door de vele elektronica die nodig is voor EV's en de bijbehorende infrastructuur, waaronder laadstations. In een EV sluiten PCB's de accu, de motorregelaar en het laadsysteem aan. Ze worden ook gebruikt in dashboards voor de bediening van systemen zoals airconditioning en infotainmentsystemen.
PCB's worden ook gebruikt bij de productie van laadstations. Hiermee zijn er vele andere toepassingen voor PCB's. Deze omvatten gezondheidszorg, robotica, consumentenelektronica, voeding en energie. De realiteit is dat er steeds meer verbonden apparaten in de wereld zijn en dat PCB's daar een belangrijke rol in spelen. Ze kunnen zich aanpassen aan de meeste toepassingen dankzij hun lichtgewicht ontwerp, in tegenstelling tot traditionele bedrading.
Solderen
Het juiste type is afhankelijk van of u THT of SMT gebruikt. Golfsolderen wordt meestal gebruikt voor THT. Aan de andere kant wordt reflow-solderen alleen gebruikt voor SMT en verdient het de voorkeur voor dit type. Het belangrijkste verschil tussen golf- en reflow-solderen is dat reflow een uithardingsproces in een oven van ongeveer 250° C heeft. Dit komt doordat het soldeer moet worden uitgehard nadat het is aangebracht.
Ter vergelijking: Bij golfsolderen gaat de PCB over een soldeerbad om de metalen componenten vast te zetten. Het is ook de moeite waard om te vermelden dat, hoewel minder zuinig, selectief solderen soms wordt gebruikt voor PCB's met THT. Het biedt de voordelen van handsolderen met een geautomatiseerd proces. Het wordt op dezelfde manier uitgevoerd als golfsolderen, maar is nauwkeuriger.
Technologieën: SMT vs. THT
SMT-productie heeft THT grotendeels vervangen, waarbij de componenten door de montagegaten van een PCB worden geleid. SMT-assemblage is essentieel voor de PCB-productie in de halfgeleiderindustrie.
Dit komt doordat SMT-assemblage componenten op het oppervlak plaatst en reflow-solderen gebruikt om de stabiliteit te garanderen. Dit is veel eenvoudiger dan het boren van gaten om elementen aan een PCB te bevestigen. Hieronder staan enkele voordelen van het gebruik van SMT bij de PCB-productie.
Ze leggen uit waarom SMT de voorkeursmethode zal worden om kleinere en krachtigere elektronische apparaten van stroom te voorzien. De volgende voordelen zijn direct van toepassing op de EV-markt, die, zoals vermeld, afhankelijk is van PCB's.
Voordelen van SMT
- Maakt het boren van gaten overbodig, bespaart ruimte en maakt de productie van kleinere elektronische apparaten mogelijk.
- Componenten kunnen dichter bij elkaar worden geplaatst aan beide zijden van een PCB. Dit maakt compactere circuits met een grotere dichtheid mogelijk.
- Maakt kortere en directere verbindingen tussen componenten mogelijk, waardoor snellere verwerking en communicatie mogelijk is.
- Snellere PCB-productie omdat de printplaten door de oven gaan, zoals in een assemblagelijn.
Stikstof voor het PCB-assemblageproces
Bij PCB-assemblage is zuivere, schone stikstof nodig. Het wordt gebruikt bij stencil-lasersnijdenen voor solderen. Stikstof heeft de voorkeur vanwege de inerte eigenschappen en de lage oxide-eigenschappen (ten opzichte van lucht en de zuurstof die het bevat). Oxiden kunnen de eigenschappen van soldeer afbreken en corrosie veroorzaken. Daarnaast zorgt stikstof voor een betere soldeerstroom. Bovendien genereert stikstof minder warmte, wat beter is voor elektronica. Over het algemeen is het gunstig voor een hoge PCB-kwaliteit.
Voor optimale resultaten is het belangrijk om te letten op de zuiverheid en de stroom van stikstof in overeenstemming met het soldeertype. De beste manier voor elk PCB-assemblagebedrijf om een optimale toevoer te garanderen, is met een stikstofgenerator. Naast kostenefficiëntie en toevoerbeheer is het over het algemeen duurzamer. Dit komt doordat er geen transport nodig is en de bijbehorende emissies vermeden kunnen worden. U kunt meer lezen in ons gerelateerde artikel.
Conclusie
Het PCB-productieproces wordt steeds geavanceerder vanwege de toenemende vraag op de wereldwijde markt. Dit is te zien aan het feit dat SMT steeds vaker wordt gebruikt in plaats van THT.
We hopen dat de bovenstaande informatie helpt om meer inzicht te krijgen in het proces en hoe stikstof een rol speelt - vooral bij solderen. Over het algemeen is een afgewerkte printplaat een printplaat waarop alle componenten correct geïnstalleerd en gesoldeerd zijn, klaar voor gebruik.
Wilt u extra hulp? Klik op de onderstaande knop, waarna een van onze experts zo spoedig mogelijk contact met u opneemt.
Wilt u meer weten over stikstofproductie?
Lees meer over stikstofproductie in ons e-book:
