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PCB選擇性焊接技術(shù)難點(diǎn)

發(fā)布日期:2018-04-13 11:40:26 來(lái)源: 點(diǎn)擊量:2540

在PCB電子工業(yè)焊接工藝中,有越來(lái)越多的廠(chǎng)家開(kāi)始把目光投向選擇焊接,選擇焊接可以在同一時(shí)間內完成所有的焊點(diǎn),使生產(chǎn)成本降到*,同時(shí)又克服了回流焊對溫度敏感元件造成影響的問(wèn)題,選擇焊接還能夠與將來(lái)的無(wú)鉛焊兼容,這些優(yōu)點(diǎn)都使得選擇焊接的應用范圍越來(lái)越廣。

 

      選擇性焊接的工藝特點(diǎn)

 

      可通過(guò)與波峰焊的比較來(lái)了解選擇性焊接的工藝特點(diǎn)。兩者間最明顯的差異在于波峰焊中PCB的下部完全浸入液態(tài)焊料中,而在選擇性焊 接中,僅有部分特定區域與焊錫波接觸。由于PCB本身就是一種不良的熱傳導介質(zhì),因此焊接時(shí)它不會(huì )加熱熔化鄰近元器件和PCB區域的焊點(diǎn)。在焊接前也必須 預先涂敷助焊劑。與波峰焊相比,助焊劑僅涂覆在PCB下部的待焊接部位,而不是整個(gè)PCB。另外選擇性焊接僅適用于插裝元件的焊接。選擇性焊接是一種全新 的方法,徹底了解選擇性焊接工藝和設備是成功焊接所必需的。

 

      選擇性焊接的流程

 

      典型的選擇性焊接的工藝流程包括:助焊劑噴涂,PCB預熱、浸焊和拖焊。

 

     助焊劑涂布工藝 

 

      在選擇性焊接中,助焊劑涂布工序起著(zhù)重要的作用。焊接加熱與焊接結束時(shí),助焊劑應有足夠的活性防止橋接的產(chǎn)生并防止PCB產(chǎn)生氧 化。助焊劑噴涂由X/Y機械手攜帶PCB通過(guò)助焊劑噴嘴上方,助焊劑噴涂到PCB待焊位置上。助焊劑具有單嘴噴霧式、微孔噴射式、同步式多點(diǎn)/圖形噴霧多 種方式?;亓骱腹ば蚝蟮奈⒉ǚ暹x焊,最重要的是焊劑準確噴涂。微孔噴射式*不會(huì )弄污焊點(diǎn)之外的區域。微點(diǎn)噴涂最小焊劑點(diǎn)圖形直徑大于2mm,所以噴涂沉 積在PCB上的焊劑位置精度為±0.5mmPCB網(wǎng)城,才能保證焊劑始終覆蓋在被焊部位上面,噴涂焊劑量的公差由供應商提供,技術(shù)說(shuō)明書(shū)應規定焊劑使用量,通常建議 100%的安全公差范圍。

 

      預熱工藝

 

      在選擇性焊接工藝中的預熱主要目的不是減少熱應力,而是為了去除溶劑預干燥助焊劑,在進(jìn)入焊錫波前,使得焊劑有正確的黏度。在焊接 時(shí),預熱所帶的熱量對焊接質(zhì)量的影響不是關(guān)鍵因素,PCB材料厚度、器件封裝規格及助焊劑類(lèi)型決定預熱溫度的設置。在選擇性焊接中,對預熱有不同的理論解 釋?zhuān)河行┕に嚬こ處熣J為PCB應在助焊劑噴涂前,進(jìn)行預熱;另一種觀(guān)點(diǎn)認為不需要預熱而直接進(jìn)行焊接。使用者可根據具體的情況來(lái)安排選擇性焊接的工藝流 程。

 

      焊接工藝

 

      選擇性焊接工藝有兩種不同工藝:拖焊工藝和浸焊工藝。

 

      選擇性拖焊工藝是在單個(gè)小焊嘴焊錫波上完成的。拖焊工藝適用于在PCB上非常緊密的空間上進(jìn)行焊接。例如:個(gè)別的焊點(diǎn)或引腳,單排 引腳能進(jìn)行拖焊工藝。PCB以不同的速度及角度在焊嘴的焊錫波上移動(dòng)達到*的焊接質(zhì)量。為保證焊接工藝的穩定,焊嘴的內徑小于6mm。焊錫溶液的流向被 確定后,為不同的焊接需要,焊嘴按不同方向安裝并優(yōu)化。機械手可從不同方向,即0°~12°PCB網(wǎng)城間不同角度接近焊錫波,于是用戶(hù)能在電子組件上焊接各種器件, 對大多數器件,建議傾斜角為10°。

 

      與浸焊工藝相比,拖焊工藝的焊錫溶液及PCB板的運動(dòng),使得在進(jìn)行焊接時(shí)的熱轉換效率就比浸焊工藝好。然而,形成焊縫連接所需要的 熱量由焊錫波傳遞,但單焊嘴的焊錫波質(zhì)量小,只有焊錫波的溫度相對高,才能達到拖焊工藝的要求。例:焊錫溫度為275℃~300℃,拖拉速度 10mm/s~25mm/s通常是可以接受的。在焊接區域供氮,以防止焊錫波氧化,焊錫波消除了氧化,使得拖焊工藝避免橋接缺陷的產(chǎn)生,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)增加了拖 焊工藝的穩定性與可靠性。

 

      機器具有高精度和高靈活性的特性,模塊結構設計的系統可以完全按照客戶(hù)特殊生產(chǎn)要求來(lái)定制,并且可升級滿(mǎn)足今后生產(chǎn)發(fā)展的需求。機 械手的運動(dòng)半徑可覆蓋助焊劑噴嘴、預熱和焊錫嘴,因而同一臺設備可完成不同的焊接工藝。機器特有的同步制程可以大大縮短單板制程周期。機械手具備的能力使 這種選擇焊具有高精度和高質(zhì)量焊接的特性。首先是機械手高度穩定的精確定位能力(±0.05mm),保證了每塊板生產(chǎn)的參數高度重復一致;其次是機械手的 5維運動(dòng)使得PCB能夠以任何優(yōu)化的角度和方位接觸錫面,獲得*焊接質(zhì)量。機械手夾板裝置上安裝的錫波高度測針,由鈦合金制成,在程序控制下可定期測量 錫波高度,通過(guò)調節錫泵轉速來(lái)控制錫波高度,以保證工藝穩定性。

 

      盡管具有上述這么多優(yōu)點(diǎn),單嘴焊錫波拖焊工藝也存在PCB網(wǎng)城不足:焊接時(shí)間是在焊劑噴涂、預熱和焊接三個(gè)工序中時(shí)間最長(cháng)的。并且由于焊點(diǎn)是 一個(gè)一個(gè)的拖焊,隨著(zhù)焊點(diǎn)數的增加,焊接時(shí)間會(huì )大幅增加,在焊接效率上是無(wú)法與傳統波峰焊工藝相比的。但情況正發(fā)生著(zhù)改變,多焊嘴設計可*限度地提高產(chǎn) 量,例如,采用雙焊接噴嘴可以使產(chǎn)量提高一倍,對助焊劑也同樣可設計成雙噴嘴。


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