Dati PCB - Il ruolo della colla rossa SMT e dell'analisi del processo

La colla rossa è un composto poliolefinico, appartiene al materiale SMT e la differenza con la pasta saldante è che si indurisce quando viene riscaldata: quando la temperatura raggiunge i 150 °C, la colla rossa inizia a trasformarsi da pasta a solido.

Cos'è la colla rossa sul circuito stampato?

Nel processo misto SMT (tecnologia di montaggio superficiale) e DIP (dual in-line package), al fine di evitare il riflusso su un solo lato e la saldatura ad onda dei due sopra il forno, solitamente nella superficie di saldatura ad onda del PCB (circuito stampato) dei componenti e dei dispositivi del chip al centro del punto rivestito con colla rossa. In questo modo, quando passano attraverso la saldatura ad onda, i componenti possono essere stagnati in un unico passaggio, omettendo così la fase di stampa della pasta saldante.

Il nome formale del processo della “colla rossa” nell'SMT è il processo di “erogazione” SMT. Poiché la maggior parte della colla è di colore rosso, la gente era solita chiamarla “colla rossa”, ma in realtà esiste anche la colla gialla, che di solito si trova sulla superficie del circuito stampato ‘soldermask’ chiamata “vernice verde”. È simile a quella che solitamente chiamiamo “vernice verde” sulla superficie dei circuiti stampati. Resistori. Condensatori e altri piccoli componenti sottostanti, spesso possiamo vedere una massa di gel rosso, che è la colla rossa. Il processo della colla rossa è stato originariamente sviluppato quando c'erano ancora molti componenti elettronici che non potevano essere immediatamente convertiti da pacchetti DIP a pacchetti SMD (dispositivi a montaggio superficiale).

Quando un circuito stampato contiene sia componenti DIP che SMD, come è possibile disporre questi componenti in modo che possano essere entrambi saldati automaticamente alla scheda? Una pratica comune consiste nel progettare sia i componenti DIP che quelli SMD sullo stesso lato della scheda, utilizzando la stampa della pasta saldante e forni di rifusione per saldare i componenti SMD, mentre i componenti DIP possono essere saldati in un unico passaggio attraverso il processo di saldatura ad onda perché tutti i pin sono esposti sull'altro lato della scheda. Questo richiede solitamente due processi di saldatura per completare la saldatura di tutti i componenti.

Per risparmiare spazio sul layout del circuito stampato in modo da poter posizionare più componenti, a volte è necessario posizionare i componenti SMT anche sul lato inferiore della scheda. Ciò avviene fissando i componenti alla scheda con colla rossa e poi passando la scheda attraverso un forno di saldatura ad onda per consentire ai componenti di essere stagnati e saldati ai pad sulla scheda, assicurandosi che i componenti non cadano nell'alta temperatura del forno di saldatura ad onda.

Se si desidera ridurre il processo e completare la saldatura in un unico passaggio, è possibile prendere in considerazione l'utilizzo della saldatura a rifusione a foro passante. Tuttavia, molti componenti DIP non sono in grado di resistere alle alte temperature della saldatura a rifusione, quindi questo metodo non è adatto. Solo alcune grandi aziende che producono grandi quantità di prodotti possono acquistare componenti DIP in grado di resistere alle alte temperature per utilizzare il riflusso a foro passante. I componenti SMD generici sono stati progettati per resistere alla temperatura della saldatura a riflusso. Sebbene la temperatura della saldatura a riflusso sia superiore a quella della saldatura ad onda, non è un problema per i componenti SMD rimanere nel forno di saldatura ad onda per un breve periodo di tempo. Tuttavia, poiché la temperatura del forno di stagno deve essere superiore al punto di fusione della pasta saldante, i componenti SMD stampati con pasta saldante non possono passare attraverso il forno di saldatura ad onda senza che i componenti cadano nel forno quando la pasta si scioglie. Pertanto, è necessario utilizzare colla rossa per fissare i componenti SMD.

Il ruolo della colla rossa sui circuito stampato comprende principalmente i seguenti punti:

La colla rossa svolge principalmente una funzione di fissaggio e ausiliaria, mentre il vero lavoro di saldatura viene eseguito dalla lega saldante.

Nel processo di saldatura ad onda, la colla rossa viene utilizzata per impedire che i componenti cadano quando la scheda stampata passa attraverso la fessura di saldatura, garantendo che i componenti possano essere fissati saldamente sulla scheda stampata.

La colla rossa svolge anche un ruolo chiave nel processo di saldatura a rifusione su entrambi i lati. Assicura la qualità della saldatura impedendo che i dispositivi di grandi dimensioni sul lato già saldato cadano a causa della fusione termica della saldatura.

Nei processi di rifusione e pre-rivestimento, la colla rossa impedisce anche che i componenti si spostino e si sollevino durante il processo di posizionamento, garantendo che i componenti possano essere posizionati con precisione sulla scheda a circuiti stampati.

Inoltre, la colla rossa può essere utilizzata come marcatore. Quando la scheda stampata e il lotto di componenti cambiano, è possibile utilizzare la colla rossa per contrassegnarli, al fine di migliorare la gestione e il tracciamento.

Il processo operativo standard della colla rossa SMT è descritto di seguito:

Ordine operativo standard del processo della colla rossa SMT: operazione di serigrafia → (fase di erogazione) → posizionamento dei componenti → (processo di polimerizzazione) → saldatura a rifusione → operazioni di pulizia → controllo qualità → rilavorazione di manutenzione → fine del processo.

1. Collegamento serigrafico: questa fase è progettata per saldare la pasta (o pasta saldante) e la colla rossa (cioè l'adesivo patch) stampate con precisione sul PCB (circuito stampato) sui pad, gettando le basi per i componenti successivi della saldatura. L'attrezzatura necessaria per eseguire questa operazione è una stampante serigrafica, che di solito si trova all'inizio della linea di produzione SMT.

2. Fase di erogazione: questa fase prevede l'applicazione precisa di colla rossa sul PCB in un punto specifico, con lo scopo principale di fissare saldamente i componenti elettronici sul PCB. L'attrezzatura necessaria per eseguire questa operazione è un erogatore, che può essere posizionato all'inizio della linea SMT o in un punto successivo sull'apparecchiatura di ispezione.

3. Posizionamento dei componenti: il compito di questa fase è quello di posizionare con precisione i componenti a montaggio superficiale sul PCB nella posizione prevista. L'attrezzatura necessaria per eseguire questa operazione è la macchina di posizionamento, che di solito si trova nella linea SMT immediatamente dopo la macchina serigrafica.

4. Polimerizzazione: lo scopo di questa fase è quello di fondere la colla rossa (adesivo di montaggio) riscaldandola in modo che i componenti a montaggio superficiale siano saldamente legati al PCB. L'attrezzatura per questa operazione è il forno di polimerizzazione, che si trova dopo la macchina di posizionamento e fa anch'esso parte della linea di produzione SMT.

5. Saldatura a rifusione: la funzione di questa fase è quella di fondere la pasta saldante per garantire che i componenti a montaggio superficiale e la scheda PCB formino un forte collegamento saldato. L'attrezzatura per questa operazione è il forno di rifusione, che si trova anch'esso dopo il montatore ed è una parte importante della linea di produzione SMT.

6. Pulizia: questa fase è progettata per rimuovere i residui nocivi, come il flussante, dal PCB assemblato. L'attrezzatura per questa operazione è una macchina di pulizia, la cui posizione può essere disposta in modo flessibile in base al layout specifico della linea di produzione, sia online che offline.

7. Controllo qualità: lo scopo di questa fase è quello di ispezionare in modo completo la qualità della saldatura e dell'assemblaggio della scheda PCB assemblata. L'attrezzatura di prova richiesta include una lente d'ingrandimento. Microscopio. Tester in-circuit (ICT). Tester a sonda volante. Sistema di ispezione ottica automatica (AOI), sistema di ispezione a raggi X e tester di funzionamento. Queste apparecchiature di collaudo possono essere configurate in modo flessibile in base ai requisiti di collaudo nella posizione appropriata sulla linea di produzione.

8. Riparazione e rilavorazione: per il controllo qualità riscontrato nella scheda PCB difettosa, questa fase richiederà una rilavorazione. Gli strumenti necessari includono pistole ad aria calda, saldatori e stazioni di rilavorazione. Questi strumenti possono essere configurati in qualsiasi posizione comoda sulla linea di produzione.

La colla rossa SMT svolge un ruolo fondamentale nella produzione elettronica, non solo fornendo il fissaggio e il supporto dei componenti, ma anche garantendo la qualità e l'affidabilità del processo di saldatura. Con il continuo progresso e la crescente complessità della progettazione dei prodotti elettronici, la domanda di applicazioni adesive rosse continuerà a crescere e diventerà parte integrante dell'industria manifatturiera elettronica.