W tym artykule krótko omówiono temat montażu płytek drukowanych. Początek obejmuje wprowadzenie dotyczące rynku EMS, a dalsza część definicję płytki drukowanej oraz jej znaczenie w odniesieniu do rynku. W artykule można także znaleźć informacje na temat procesu lutowania oraz powodów, dla których N2 ma kluczowe znaczenie.
Opracowaliśmy również serię artykułów, aby wyjaśnić znaczenie produkcji płytek drukowanych (PCB) na rozwijającym się rynku usług produkcji elektronicznej (EMS). Zawierają one szczegółowe informacje na następujące tematy związane z montażem płytek drukowanych.
Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej.
Rynek usług produkcji elektronicznej (EMS)
Najprościej ujmując, rynek EMS obejmuje firmy produkujące podzespoły dla producentów oryginalnego sprzętu (OEM). Do grona producentów OEM zaliczają się firmy produkujące komputery i sprzęty elektroniczne, firmy z sektorów lotnictwa i obrony, medycyny i opieki zdrowotnej, motoryzacji, produkcji półprzewodników, robotyki, rolnictwa oraz przedsiębiorstwa energetyczne i zajmujące się produkcją energii.
Jednym z obszarów ogromnego popytu dla dostawców EMS jest przemysł pojazdów elektrycznych (EV). Gdy producent OEM, taki jak producent samochodów, korzysta z usług firmy EMS, może skupić swoją uwagę na ogólnych procesach montażu i rozwoju samochodów. Producent OEM upewnia się również, że wszystkie części są idealne dopasowane.
Oczywiście płytki drukowane odgrywają ogromną rolę na rynku EMS. Od tych zaawansowanych podzespołów zależne jest w szczególności prawidłowe działanie pojazdów elektrycznych, a także powiązanych urządzeń, na przykład stacji ładowania. Więcej informacji na temat rynku EMS można znaleźć na powiązanej stronie WIKI.
Czym jest płytka drukowana?
Płytka drukowana, w skrócie PCB, jest wykonana z materiału izolacyjnego, takiego jak włókno szklane lub tworzywo sztuczne. Ponadto zawiera ścieżki przewodzące. Przed użyciem płytka jest obrabiana według szablonu i przycinana do odpowiedniego rozmiaru. Następnie, przed przystąpieniem do lutowania, na potrzeby montażu podzespołów dodawana jest pasta lutownicza.
Do tej pory części były zazwyczaj zabezpieczane poprzez montaż przewlekany (THT), jednak obecnie standardem jest technologia montażu powierzchniowego (SMT). Podczas lutowania stosuje się N2 ze względu na jego właściwości obojętne i niski poziom utleniania. Tę oraz inne korzyści omawiamy w powiązanym artykule.
Procesy lutowania w produkcji płytek drukowanych
Istnieją trzy powszechnie stosowane techniki lutowania. Są to lutowanie falowe, lutowanie rozpływowe i lutowanie selektywne. W przypadku montażu płytki drukowanej zwykle używane są techniki lutowania falowego i rozpływowego. Właściwy proces będzie zależeć od zastosowanej technologii montażu — THT lub SMT. Lutowanie falowe jest wykorzystywane głównie w przypadku montażu THT, natomiast lutowanie rozpływowe sprawdza się najlepiej do montażu SMT.
Porównując lutowanie falowe z lutowaniem rozpływowym, należy pamiętać, że to drugie obejmuje proces utwardzania w piecu w temperaturze około 250°C. Wynika to z konieczności związania się lutowia po jego nałożeniu. W przypadku metody lutowania falowego płytkę zanurza się w kąpieli lutowniczej w celu zabezpieczenia metalowych elementów.
Warto wspomnieć, że w przypadku technologii montażu THT można również zastosować lutowanie selektywne. Technika ta jest podobna do lutowania falowego. Koszty jej zastosowania są jednak wyższe i zajmuje ona więcej czasu niż lutowanie falowe. Lutowanie selektywne zapewnia większą precyzję i lepsze zwilżanie. Zasadniczo przynosi ono korzyści płynące z lutowania ręcznego w zautomatyzowanym procesie, odpowiednim w przypadku płytek drukowanych montowanych metodą THT.
W związku z powyższymi informacjami warto zwrócić uwagę, że technologia montażu SMT jest coraz częściej preferowana ze względu na swoje zalety. Obejmują one możliwość projektowania bardziej kompaktowych płytek drukowanych z krótszymi obwodami. Ta ostatnia cecha zapewnia szybsze połączenia. Więcej informacji na temat różnic między technologią montażu THT a SM omawiamy tutaj.
Kluczowe znaczenie azotu w procesie montażu płytek drukowanych
Gaz N2 to preferowany wybór w przypadku montażu płytek drukowanych ze względu na niski stopień utleniania i właściwości zwilżania. Ta druga cecha ułatwia przepływ lutowia i tworzenie mocniejszych wiązań z płytkami PCB i przewodami podzespołów. W związku z tym należy upewnić się, że przepływ jest odpowiedni dla danego typu lutowia. N2 wytwarza również mniej żużlu.
Dlaczego warto wytwarzać N2 stacjonarnie?
Istnieją dwa główne sposoby pozyskiwania N2: można go wytwarzać stacjonarnie lub korzystać z usługi dostawy azotu. Generator azotu zapewnia dostęp do gazu w każdej chwili, gdy jest on potrzebny. Ponadto pozwala zmniejszyć emisję dwutlenku węgla, ponieważ transport nie jest wymagany.
Pomimo kosztów początkowych związanych z zakupem systemu generatora azotu, w którego skład wchodzą sprężarka powietrza, generator, sprzęt do uzdatniania powietrza (osuszacze i filtry), a także magazynowania powietrza i N2, zwykle inwestycja szybko się zwraca. Dostępne są również uniwersalne pakiety do wytwarzania N2, które zawierają wszystko, co potrzebne do rozpoczęcia pracy.
W przypadku inwestycji w sprężarkę powietrza na potrzeby montażu płytek drukowanych można wykorzystać sprzęt z wtryskiem oleju. Jest to możliwe, ponieważ odpowiedni sprzęt do uzdatniania powietrza pozwala poprawić jakość powietrza do poziomu wystarczającego dla małych i średnich firm zajmujących się produkcją płytek drukowanych. W kwestii lutowania warto również zwrócić uwagę na generator z technologią adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA), która może zapewnić odpowiednią (a nawet bardzo wysoką) czystość, dostosowaną do Twojego procesu.
Czy chcesz dowiedzieć się więcej na temat wytwarzania azotu?
Przeczytaj więcej o wytwarzaniu azotu w naszym e-booku:
Chętnie pomożemy
Czy chcesz uzyskać dodatkową pomoc? Kliknij poniższy przycisk, a wkrótce skontaktuje się z Tobą jeden z naszych ekspertów.
