Один простий виробничий трюк — і вдвічі менше браку
Паяння через отвори (through-hole soldering) завжди було справжнім викликом для домашніх майстрів. Навіть із досвідом, паяльником у руках, котушкою припою та флюсом не так просто домогтися надійного з’єднання. Як не дивно, але ця ж проблема довгий час турбувала і команду Raspberry Pi — компанію, яка виготовила вже понад 60 мільйонів пристроїв.
Однак нещодавно Raspberry Pi суттєво змінила свій підхід до процесу паяння, що дало вражаючі результати: кількість повернень зменшилася на 50%, а виробництво прискорилося на 15%. І все це завдяки вдосконаленому методу інтрузивного пайки в печі (intrusive reflow soldering).
Що таке through-hole та SMD, і чому це важливо?
Плати Raspberry Pi поєднують у собі SMD-компоненти (елементи для поверхневого монтажу) та черезотвірні деталі, такі як GPIO-роз’єм, USB і Ethernet-порти. Поверхневе паяння (SMD) дозволяє розміщувати на платі дрібні мікросхеми й резистори, але більші й більш механічно навантажені частини потребують черезотвірного монтажу — коли ніжки компонента проходять крізь плату й фіксуються припоєм.
Раніше ці черезотвірні елементи спочатку вручну, а потім автоматизовано розміщувалися на платі. Після цього плати проходили через додаткову стадію — хвильове паяння (wave soldering). Це вимагало часу та ресурсів.
Інтрузивне паяння: дві операції в одній
Зараз Raspberry Pi спільно з партнером Sony у Великій Британії використовує новий підхід — інтрузивне паяння в печі. У цьому процесі:
- Наноситься паяльна паста як на контактні майданчики для SMD-елементів, так і в отвори для черезотвірних компонентів.
- Всі деталі одразу встановлюються на плату.
- Плата потрапляє в спеціальну піч для релоуспікання (reflow soldering).
- Паста плавиться, елементи осідають у свої місця, й утворюються надійні паяні з’єднання як для SMD, так і для черезотвірних компонентів — в один прохід.
Цей підхід дозволив усунути окрему стадію хвильового паяння, зробивши виробничий процес швидшим, дешевшим і більш екологічним.
Результати: менше браку, менше викидів CO₂
Згідно з блогом від Роджера Торнтона, директора з прикладних рішень у Raspberry Pi, перехід на інтрузивне паяння дозволив досягти:
- 50% зменшення повернень продукції;
- 15% пришвидшення виробництва;
- 43 тонни зменшення викидів CO₂ на рік.
Ці дані показують, що зміна технологічного підходу може мати суттєвий вплив на якість, ефективність і екологічність навіть у вже добре налагодженому виробництві.
Висновок: ще один привід заздрити заводам
Для домашніх ентузіастів пайка через отвори лишається складною справою. Але той факт, що навіть гігант на зразок Raspberry Pi мав схожі труднощі, додає впевненості. А ще — показує, наскільки важливе значення має технологічна еволюція.
Тепер Raspberry Pi не лише кращі всередині, але й виготовлені з більшою точністю, швидкістю і турботою про довкілля.
Джерело: Arstechnica