در روزهای ابتدایی تولید الکترونیک، هر قطعه در یک صفحه مدار نیاز به جوش دستی داشت - یک فرآیند سخت گیرانه که نیاز به دقت استثنایی داشت.ظهور تکنولوژی جوش موج باعث انقلابی در بهره وری تولید شداما این تکنولوژی دقیقاً چگونه کار می کند و چه نقشی در تولید الکترونیک معاصر دارد؟این مقاله اصول، فرآیندهای و کاربردهای عملی جوش موج.

جوش موج یک فرآیند است که اجزای سوراخ را به صفحه های مداری چاپی (PCB) متصل می کند و آنها را از طریق یک موج از جوش ذوب می کند، که منجر به اتصال اجزای به پد های PCB می شود.در حالی که تکنولوژی نصب سطح (SMT) برجسته شده است، جوش موج همچنان برای کاربردهایی که نیاز به اتصالات با قابلیت اطمینان بالا دارند ضروری است.

بر خلاف جوش مجدد که عمدتاً برای اجزای نصب روی سطح استفاده می شود ، جوش موج به طور خاص به اجزای سوراخ شده می پردازد. برای PCB هایی که هر دو نوع را دارند ،تولید کنندگان معمولاً در ابتدا برای اجزای نصب شده روی سطح از جوش مجدد استفاده می کنند، پس از آن جوش موج برای قطعات سوراخ. جوش انتخابی گاهی اوقات می تواند به جای جوش موج برای افزایش دقت و کاهش استرس حرارتی جایگزین شود.

فرآیند جوش موج شامل چهار مرحله مهم است:

فلوکس نقش مهمی در جوش موج دارد:

• حذف اکسید:پاکسازی اکسیداسیون از پد های PCB و سیم های قطعات
• جلوگیری از اکسیداسیون مجدد:حفاظت از سطوح در طول جوش
• کاهش تنش سطحی:بهبود جریان جوش و پوشش
• بهبود کیفیت:باعث افزایش قابلیت خمیر و قابلیت اطمینان مفصل می شود

روش های رایج استفاده عبارتند از:

• اسپری کردن:برای استفاده یکنواخت و کنترل شده
• غوطه ور کردن:ایده آل برای تولید حجم بالا
• مسواک زدنمناسب برای دسته های کوچک یا کاربرد محلی

انواع جریان با توجه به ترکیب و الزامات متفاوت است:

• جریان رزین:عملکرد عالی اما باقی مانده ها را ترک می کند
• فلوکس بدون تمیز:باقیماندهای حداقل اما تاثیر بالقوه کاهش یافته
• جریان محلول در آب:تمیز کردن آسان اما خوردنی تر

این مرحله حیاتی به اهداف متعددی خدمت می کند:

• برای جلوگیری از پاشیدن، محلول های جریان را تبخیر می کند.
• جریان را برای عملکرد بهینه فعال می کند
• کاهش شوک حرارتی به اجزای
• افزایش رطوبت جوش

دمای پیش گرم کردن معمولی بین 80 تا 120 درجه سانتیگراد است، با روش هایی از جمله مادون قرمز، کنوکشن و گرم کردن هدایت.

فرآیند اصلی شامل عبور PCB ها از طریق امواج سولدر ذوب شده است. متغیرهای کلیدی شامل شکل موج، ارتفاع و سرعت ناقل هستند. انواع رایج موج:

• موج تک:برای قطعات با فاصله سرب بزرگتر
• موج دوگانه:ترکیبی از امواج آشفته و لایه ای برای اجزای متراکم
• امواج لامبدا:موج دوگانه تخصصی برای PCB های با تراکم بالا

دمای جوش معمولاً 240-260 درجه سانتیگراد را حفظ می کند و افزودنی ها عملکرد را بهبود می بخشند.

خنک سازی کنترل شده از ترک شدن مفاصل و یا خشکی دانه جلوگیری می کند. روش ها شامل خنک سازی هوای طبیعی یا سیستم های خنک سازی اجباری برای بهره وری تولید است.

یک سیستم کامل شامل:

• سیستم حمل و نقل
• واحد استفاده از جریان
• ایستگاه پیش گرم کردن
• قوطی جوش با تولید موج
• بخش خنک کننده
• سیستم کنترل

جوش موج همچنان برای:

• مجموعه قطعات سوراخ
• PCB های تکنولوژی مخلوط
• اجزای قدرتمند
• کاربردهای تخصصی (هوافضا، نظامی)

محدودیت ها شامل:

• دقت پایین تر از جوش مجدد
• فشار حرارتی قابل توجه
• نگرانی های زیست محیطی ناشی از انتشار

گرایش های در حال ظهور تمرکز بر:

• اتوماسیون هوشمند با سنسورها و تجزیه و تحلیل داده ها
• مواد و فرآیندهای سازگار با محیط زیست
• دقت بهبود یافته برای اجزای ظریف تر
• ادغام با روش های دیگر جوش

علیرغم پیشرفت های SMT، جوش موج از طریق نوآوری مداوم اهمیت خود را حفظ می کند.درک اصول و کاربردهای آن همچنان برای متخصصان الکترونیک که به دنبال راه حل های تولید بهینه هستند ضروری است.