Ci sono molti tipi disaldatrici ad onda. Tuttavia, i componenti e i principi di base di queste macchine sono gli stessi. L'attrezzatura di base utilizzata nel processo è un nastro trasportatore che sposta il circuito stampato attraverso diverse aree, un vassoio per saldatura utilizzato nel processo di saldatura, una pompa che produce le onde effettive, uno spruzzatore di flusso e un pad di preriscaldamento. La saldatura è solitamente una miscela metallica.
Flusso
Il flusso nel processo di saldatura ad onda ha un obiettivo primario e uno secondario. L'obiettivo principale è quello di pulire le parti da saldare, principalmente l'eventuale strato di ossido che si è formato. Esistono due tipi di flussi, corrosivi e non corrosivi. I flussi non corrosivi richiedono una pulizia preliminare e vengono utilizzati quando è richiesta una bassa acidità. I disossidanti corrosivi sono veloci e richiedono poca pulizia preliminare, ma hanno un livello di acidità più elevato.
Preriscaldamento
Il preriscaldamento aiuta ad accelerare il processo di saldatura e previene gli shock termici.
Pulizia
Alcuni tipi di flussi, chiamati flussi "no-clean", non richiedono pulizia. I loro residui sono innocui dopo il processo di saldatura. Spesso i flussanti non puliti sono particolarmente sensibili alle condizioni di processo, il che potrebbe renderli indesiderabili in alcune applicazioni. Tuttavia, altri tipi di flusso richiedono una fase di pulizia in cui il PCB viene lavato con solventi e/o acqua deionizzata per rimuovere i residui di flusso.
Finitura e qualità
La qualità dipende dalla corretta temperatura di riscaldamento e dalla superficie opportunamente trattata.
Tipi di saldatura
Diverse combinazioni di stagno, piombo e altri metalli vengono utilizzate per fare la saldatura. La combinazione utilizzata dipende dalle proprietà desiderate. Le combinazioni più popolari sono la lega SAC (stagno (Sn)/argento (Ag)/rame (Cu)) per processi senza piombo e Sn63Pb37 (Sn63A), una lega eutettica costituita dal 63% di stagno e dal 37% di piombo. Quest'ultima combinazione ha un'elevata resistenza, un intervallo di fusione ridotto e fusione e solidificazione rapide (ovvero, non esiste intervallo "plastico" tra lo stato solido e quello fuso come nella vecchia lega 60% Sn/40% Pb). Le composizioni di stagno più elevate conferiscono alla saldatura una maggiore resistenza alla corrosione, ma aumentano il punto di fusione. Un'altra composizione comune è l'11% di stagno, il 37% di piombo, il 42% di bismuto e il 10% di cadmio. Questa combinazione ha un punto di fusione più basso ed è utile per saldare parti sensibili al calore. Anche i requisiti ambientali e prestazionali incidono sulla scelta della lega. Le limitazioni comuni includono il piombo (Pb) quando è richiesta la conformità RoHS e lo stagno puro (Sn) quando l'affidabilità a lungo termine è un problema.
Effetto della velocità di raffreddamento
È importante consentire ai PCB di raffreddarsi a una velocità ragionevole. Se si raffreddano troppo rapidamente, il PCB potrebbe deformarsi e la saldatura ne risentirebbe. D'altra parte, se i PCB vengono lasciati raffreddare troppo lentamente, i PCB diventeranno fragili e alcuni componenti potrebbero subire danni termici. I PCB devono essere raffreddati con un getto d'acqua fine o con raffreddamento ad aria per ridurre il livello di danni alla scheda.
Profilazione termica
Il profilo termico è la misurazione di diversi punti su un circuito stampato per determinarne l'escursione termica durante il processo di saldatura. Nella produzione elettronica, SPC (Statistical Process Control) aiuta a determinare se il processo è sotto controllo misurando i parametri di rifusione come definito dalla tecnica di saldatura e dai requisiti dei componenti.
Altezza dell'onda di saldatura
L'altezza dell'onda di saldatura è un parametro chiave da valutare quando si imposta un processo di saldatura ad onda. Il tempo di contatto tra l'onda e il componente da saldare è solitamente impostato da 2 a 4 secondi. Questo tempo di contatto è controllato da due parametri sulla macchina, la velocità del trasportatore e l'altezza dell'onda, e una modifica di uno di questi due parametri comporterà una modifica del tempo di contatto. L'altezza delle onde viene generalmente controllata aumentando o diminuendo la velocità della pompa sulla macchina. Se è necessaria una documentazione più dettagliata, è possibile utilizzare un dispositivo che registra digitalmente il tempo di contatto, l'altezza e la velocità per valutare e controllare le modifiche. Inoltre, alcune saldatrici ad onda consentono all'operatore di scegliere tra un'onda laminare liscia o un'onda "danzante" a pressione leggermente superiore.
