La saldatura è una fase indispensabile nel processo di assemblaggio dei PCB , in quanto fissa saldamente i componenti alle schede. La saldatura a onda e la saldatura a rifusione sono due metodi di saldatura molto diffusi nell'industria dei PCB. Entrambi hanno lo stesso scopo, ma presentano applicazioni e principi operativi differenti. Comprendere le differenze e quale tipo di saldatura utilizzare in base alle diverse situazioni è fondamentale. In questo articolo, confronteremo questi due metodi sotto diversi aspetti, aiutandovi a scegliere quello più adatto alle vostre esigenze di assemblaggio di PCB.
Che cos'è la saldatura ad onda?
La saldatura a onda è un metodo utilizzato per fissare i componenti elettronici su un circuito stampato. Nel processo di saldatura a onda, il circuito stampato viene inserito in una macchina dotata di una pompa che crea un'onda di stagno liquido. Quando il circuito stampato passa sopra l'onda ed entra in contatto con essa, lo stagno si lega ai componenti e al circuito stampato, creando connessioni elettriche ottimali. Questo metodo viene solitamente impiegato per componenti a foro passante ed è considerato molto efficiente per la produzione di massa. Ecco un video che mostra chiaramente il processo di saldatura a onda:
Che cos'è la saldatura a rifusione?
La saldatura a rifusione è un processo ampiamente utilizzato nell'industria elettronica per il fissaggio di componenti a montaggio superficiale (SMD) su circuiti stampati. In questo processo, la pasta saldante viene applicata con precisione sulla scheda nei punti in cui verranno posizionati i componenti, formando connessioni temporanee. La scheda viene quindi inserita in un forno con un profilo di temperatura attentamente controllato, che riscalda e fonde la pasta saldante in modo da creare giunzioni di saldatura permanenti e connessioni elettriche stabili.
Ecco un video che mostra il processo di saldatura a rifusione in azione:
Principali differenze tra saldatura a onda e saldatura a rifusione
In questa sezione, confrontiamo la saldatura a onda e la saldatura a rifusione in base a tre aspetti chiave: processi, componenti idonei e intervalli di temperatura.
- Principi e processi di funzionamento
Saldatura a onda: utilizzando la saldatura fusa per formare un'onda, quando il PCB passa sopra di essa, i terminali o i pad dei componenti entrano in contatto diretto con la saldatura per formare connessioni meccaniche ed elettriche.
Saldatura a rifusione: la pasta saldante viene pre-applicata sui pad, quindi fusa con aria calda in modo da fissare saldamente il componente al circuito stampato.
D'altra parte, la saldatura a onda richiede flusso di saldatura La saldatura a spruzzo, a differenza della saldatura a rifusione, non richiede flussante perché la pasta saldante lo contiene già. Le figure seguenti illustrano ogni fase del processo di saldatura per entrambi i metodi, a onda e a rifusione:
- Compatibilità dei componenti
La saldatura a onda viene utilizzata principalmente per i componenti a foro passante, in particolare quelli di grandi dimensioni, con pin robusti e requisiti più elevati in termini di resistenza strutturale, come connettori, trasformatori di potenza, condensatori ad alta capacità, induttori di potenza e moduli di potenza.
La saldatura a rifusione è più adatta per i componenti SMT che hanno dimensioni ridotte e pin ad alta densità, comprese le serie 0402, 0603 e 0805 di resistori e condensatori a chip, package come QFP, QFNe BGA, ecc. - Intervallo di temperatura
La saldatura a onda e la saldatura a rifusione operano in intervalli di temperatura differenti. Generalmente, la saldatura a rifusione raggiunge un picco di temperatura di 210-250 °C nella zona di rifusione, mentre la saldatura a onda raggiunge un picco più elevato di 260-265 °C. Pertanto, quando si saldano schede miste che richiedono l'utilizzo di entrambe le tecniche, la saldatura a rifusione dovrebbe essere eseguita prima della saldatura a onda per evitare di rifondere i giunti precedentemente formati.
Saldatura a onda vs. saldatura a rifusione: tabella comparativa rapida
| Aspetto | Saldatura ad onda | Saldatura a riflusso |
| Tipo di componente | Principalmente componenti a foro passante (THT). | Componenti a montaggio superficiale (SMT) |
| Metodo di riscaldamento | L'onda di saldatura fusa contatta la parte inferiore del PCB | Curva di riscaldamento controllata all'interno del forno di rifusione |
| Resistenza meccanica | Elevata; giunti adatti per componenti sottoposti a sollecitazioni meccaniche | Moderato; giunzioni meno robuste rispetto alla saldatura a onda, sensibili a vibrazioni/stress |
| Precisione | Inferiore; adatto a cavi più grandi e circuiti stampati meno densi | Più alto; ideale per SMT a passo fine e layout ad alta densità |
| Throughput | Molto efficiente per grandi lotti THT e produzione di massa | Elevato per schede SMT in linee automatizzate |
| Utilizzo fronte-retro | Limitato (principalmente su un solo lato) | Ampiamente utilizzato; ideale per circuiti stampati SMT a doppia faccia |
| Applicazioni ideali | Schede di alimentazione, connettori, assemblaggi semplici, componenti robusti | Elettronica di consumo ad alta densità, dispositivi IoT, apparecchiature per telecomunicazioni, circuiti stampati a passo fine |
Saldatura a onda vs. saldatura a riflusso: come scegliere?
Sia la saldatura a onda che la saldatura a rifusione sono tecniche di saldatura efficaci durante il processo di assemblaggio dei circuiti stampati. Ma come scegliere quella più adatta ai propri progetti?
Innanzitutto, considerate i tipi di componenti necessari per i vostri progetti PCB. Se il PCB utilizza principalmente componenti a montaggio superficiale, la saldatura a rifusione sarebbe la scelta ideale. Tuttavia, se avete principalmente componenti passanti o componenti che devono sopportare forti sollecitazioni meccaniche, allora dovreste optare per la saldatura a onda.
Inoltre, bisogna considerare altri fattori come i volumi di produzione, i costi di investimento in attrezzature e i requisiti di precisione. La saldatura a rifusione eccelle nella produzione SMT automatizzata e ad alta produttività, mentre la saldatura a onda rimane più efficiente ed economica per le schede con THT.
Nella produzione reale, molti progetti richiedono entrambe le tecniche di saldatura. Assemblare prima i componenti SMT e poi utilizzare la saldatura a onda o la saldatura selettiva per assemblare i restanti componenti a foro passante.
In sintesi, non esiste un metodo di saldatura cosiddetto "migliore", ma solo quello più adatto alle esigenze di progettazione e produzione del vostro PCB. Prima di prendere una decisione, è fondamentale considerare tutti questi fattori.
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Domande frequenti sulla saldatura a onda e sulla saldatura a riflusso
D1: Qual è la differenza principale tra la saldatura a onda e la saldatura a riflusso?
La saldatura a rifusione fonde la pasta saldante in un forno ed è tipicamente utilizzata per la tecnologia a montaggio superficiale, mentre la saldatura a onda collega i componenti utilizzando un'onda di saldatura fusa ed è comunemente utilizzata per i componenti a foro passante.
D2: Quali sono gli svantaggi della saldatura a onda?
La saldatura a onda non è adatta a tutti i componenti dei circuiti stampati , poiché alcuni componenti potrebbero non essere in grado di sopportare le alte temperature generate dall'onda di saldatura. Inoltre, è difficile controllare con precisione l'onda di saldatura, il che potrebbe causare una qualità di saldatura non uniforme, come ad esempio la formazione di ponti di saldatura, e danneggiare componenti sensibili.
D3: È possibile assemblare un PCB utilizzando sia la saldatura a onda che quella a riflusso?
Certo. Nei PCB progettati con tecnologie miste, è comune utilizzare sia la tecnica di saldatura a onda che quella a riflusso per assemblare i componenti.
D4: Saldatura a onda vs. saldatura selettiva: qual è la differenza?
La differenza principale risiede nell'area del PCB da saldare. La saldatura a onda permette di saldare contemporaneamente tutti i punti di giunzione esposti, facendo passare il PCB su un'onda di saldatura continua. La saldatura selettiva, invece, si concentra solo su specifici componenti a foro passante, utilizzando un ugello di saldatura.
