Τι είναι το Wave Soldering;

Η συγκόλληση κυμάτων είναι μια αυτοματοποιημένη διαδικασία κατά την οποία τα εξαρτήματα συγκολλούνται σε μια τυπωμένη πλακέτα καλωδίωσης (PWB) καθώς η πλακέτα περνά πάνω από ένα κύμα συγκόλλησης. Ο αέρας που αντλείται από τον πυθμένα ενός δοχείου λιωμένης κόλλησης δημιουργεί αυτό το κύμα. Τα διαφράγματα που τοποθετούνται στο εσωτερικό του δοχείου βοηθούν επίσης στο σχηματισμό του απαιτούμενου προφίλ κυμάτων για την πλακέτα που συγκολλάται.
Ένα PWB που συναρμολογείται με μια διαδικασία συγκόλλησης κυμάτων υφίσταται τρία βασικά στάδια. Στο πρώτο στάδιο, η κάτω πλευρά της σανίδας επικαλύπτεται ομοιόμορφα με ένα υλικό γνωστό ως flux. Αυτό εφαρμόζεται συνήθως ως σπρέι ή αφρός. Το Flux αποτρέπει την παραγωγή οξείδωσης σε υψηλή θερμοκρασία και εμποδίζει τη σωστή εφαρμογή συγκόλλησης στα εξαρτήματα που συγκολλούνται.

Η προθέρμανση ακολουθεί τη ροή για να στεγνώσει και να ενεργοποιηθεί η ροή κατά την προετοιμασία για συγκόλληση. Μειώνει επίσης το θερμικό σοκ που υφίστανται η πλακέτα και τα εξαρτήματα όταν περνούν πάνω από το καυτό κύμα της λιωμένης κόλλησης. Η διασπορά πτητικών υλικών στη ροή σε αυτό το στάδιο μειώνει την πιθανότητα πιτσιλίσματος κατά τη συγκόλληση της σανίδας. Αυτό μειώνει τον αριθμό των ευκαιριών για τη δημιουργία ελαττωμάτων συγκόλλησης στο τελικό προϊόν.

Μόλις προθερμανθεί, το PWB περνά σε έναν μεταφορέα πάνω από το κύμα έτσι ώστε η συγκόλληση εφαρμόζεται σε καλώδια, τερματισμούς και άλλες περιοχές στο κάτω μέρος της σανίδας. Δεν ρέει κόλληση στο πάνω μέρος της σανίδας. Οι περιοχές της πλακέτας που δεν πρόκειται να συγκολληθούν συνήθως επικαλύπτονται εκ των προτέρων με μάσκα συγκόλλησης για να αποτραπεί η πρόσφυση της συγκόλλησης σε αυτές.

Πολλές εγκαταστάσεις παραγωγής χρησιμοποιούν συγκόλληση κυμάτων επειδή η διαδικασία μπορεί να δημιουργήσει αρκετές χιλιάδες συγκολλήσεις σε λίγα μόνο λεπτά. Αυτό βοηθά την εγκατάσταση να επιτύχει πολύ υψηλότερο ρυθμό παραγωγής από ό,τι θα ήταν διαφορετικά. Η διαδικασία συγκόλλησης με κύμα, ωστόσο, θέτει ορισμένες προκλήσεις σε ένα περιβάλλον παραγωγής. Δεδομένου ότι ο ρυθμός παραγωγής πλακών είναι υψηλός, υπάρχει επίσης μεγάλη δυνατότητα για γρήγορη παραγωγή μεγάλου μέρους ελαττωματικού υλικού λόγω κακού ελέγχου της διαδικασίας.

Οι συνδέσεις συγκόλλησης που σχηματίζονται από τη διαδικασία συγκόλλησης με κύμα όχι μόνο συνδέουν τα εξαρτήματα στην πλακέτα, αλλά σχηματίζουν και ηλεκτρικές συνδέσεις μεταξύ τους. Αυτό είναι που επιτρέπει στο τελικό προϊόν να λειτουργεί ηλεκτρονικά. Τα ελαττώματα συγκόλλησης δεν είναι μόνο μια καλλυντική ανησυχία. Μπορεί επίσης να έχουν ως αποτέλεσμα η πλακέτα να μην λειτουργεί σωστά ή ενδεχομένως να υποστεί ζημιά που δεν επισκευάζεται.

Προκειμένου να παραχθούν πλακέτες κυκλωμάτων σταθερά υψηλής ποιότητας, πολλές μεταβλητές πρέπει να σχεδιαστούν προσεκτικά και να ελέγχονται αυστηρά. Η γεωμετρία του προφίλ κύματος πρέπει να διατηρείται σωστά για να αποφευχθεί η υπερβολική ή ανεπαρκής συγκόλληση. Ο έλεγχος των θερμοκρασιών προθέρμανσης και συγκόλλησης είναι απαραίτητος για να διασφαλιστεί ότι δεν θα προκληθεί ζημιά στο PWB ή στα εξαρτήματα σε αυτό. Η συντήρηση ενός καθαρού περιβάλλοντος παραγωγής βοηθά στη διασφάλιση της καθαρότητας της συγκόλλησης και της ροής, μειώνοντας έτσι τον κίνδυνο ελαττωματικού υλικού.