PCB選擇性焊接(jiē)技術難點

在PCB電子工(gōng)業焊接工藝(yì)中，有越來越(yuè)多的廠家開(kāi)始把目光投(tóu)向選擇焊接(jie)，選擇焊接可(ke)以在同一時(shi)間内完成所(suǒ)有的焊點，使(shi)生産成本降(jiang)到最低，同時(shí)又克服了回(hui)流焊對溫度(dù)敏感元件造(zào)成影響的問(wen)題，選擇焊接(jie)還能夠與将(jiāng)來的無鉛焊(hàn)兼容，這些優(yōu)點都使得選(xuǎn)擇焊接的應(yīng)用範圍越來(lái)越廣。

選擇(ze)性焊接的工(gong)藝特點
可通過與波(bō)峰焊的比較(jiao)來了解選擇(ze)性焊接的工(gōng)藝特點。兩者(zhě)間最明顯的(de)差異在于波(bo)峰焊中PCB的下(xià)部完全浸入(rù)液态焊料中(zhong)，而在選擇性(xìng)焊 接中，僅有(you)部分特定區(qū)域與焊錫波(bo)接觸。由于PCB本(ben)身就是一種(zhǒng)不良的熱傳(chuán)導介質，因此(ci)焊接時它不(bú)會加熱熔化(huà)鄰近元器件(jiàn)和PCB區域的焊(han)點。在焊接前(qian)也必須預先(xian)塗敷助焊劑(ji)。與波峰焊相(xiang)比，助焊劑僅(jin)塗覆在PCB下部(bù)的待焊接部(bù)位，而不是整(zheng)個PCB。另外選擇(zé)性焊接僅适(shì)用于插裝元(yuan)件的焊接。選(xuan)擇性焊接是(shi)一種全新的(de)方法，徹底了(le)解選擇性焊(han)接工藝和設(she)備是成功焊(hàn)接所必需的(de)。

選擇性焊(han)接的流程
典型的選(xuan)擇性焊接的(de)工藝流程包(bāo)括：助焊劑噴(pen)塗，PCB預熱、浸焊(han)和拖焊。

助(zhu)焊劑塗布工(gong)藝
在選擇性焊(han)接中，助焊劑(jì)塗布工序起(qǐ)着重要的作(zuò)用。焊接加熱(rè)與焊接結束(shù)時，助焊劑應(ying)有足夠的活(huo)性防止橋接(jiē)的産生并防(fang)止PCB産生氧化(huà)。助焊劑噴塗(tu)由X/Y機械手攜(xié)帶PCB通過助焊(hàn)劑噴嘴上方(fāng)，助焊劑噴塗(tu)到PCB待焊位置(zhì)上。助焊劑具(ju)有單嘴噴霧(wu)式、微孔噴射(she)式、同步式多(duo)點/圖形噴霧(wu)多 種方式。回(hui)流焊工序後(hou)的微波峰選(xuan)焊，最重要的(de)是焊劑準确(que)噴塗。微孔噴(pēn)射式絕對不(bu)會弄污焊點(diǎn)之外的區域(yù)。微點噴塗最(zuì)小焊劑點圖(tú)形直徑大于(yu)2mm，所以噴塗沉(chén)積在PCB上的焊(han)劑位置精度(du)爲±0.5mm，才能保證(zheng)焊劑始終覆(fu)蓋在被焊部(bu)位上面，噴塗(tú)焊劑量的公(gōng)差由供應商(shāng)提供，技術說(shuō)明書應規定(ding)焊劑使用量(liang)，通常建議 100%的(de)安全公差範(fan)圍。

預熱工(gōng)藝
在選擇性焊(han)接工藝中的(de)預熱主要目(mù)的不是減少(shao)熱應力，而是(shi)爲了去除溶(róng)劑預幹燥助(zhù)焊劑，在進入(rù)焊錫波前，使(shi)得焊劑有正(zhèng)确的黏度。在(zai)焊接時，預熱(re)所帶的熱量(liang)對焊接質量(liàng)的影響不是(shi)關鍵因素，PCB材(cái)料厚度、器件(jian)封裝規格及(jí)助焊劑類型(xíng)決定預熱溫(wen)度的設置。在(zài)選擇性焊接(jiē)中，對預熱有(you)不同的理論(lun)解釋：有些工(gong)藝工程師認(ren)爲PCB應在助焊(hàn)劑噴塗前，進(jin)行預熱；另一(yi)種觀點認爲(wèi)不需要預熱(re)而直接進行(hang)焊接。使用者(zhě)可根據具體(tǐ)的情況來安(an)排選擇性焊(hàn)接的工藝流(liu)程。

焊接工(gōng)藝
選擇性焊接(jie)工藝有兩種(zhong)不同工藝：拖(tuo)焊工藝和浸(jìn)焊工藝。
選擇性(xing)拖焊工藝是(shì)在單個小焊(hàn)嘴焊錫波上(shang)完成的。拖焊(hàn)工藝适用于(yu)在PCB上非常緊(jǐn)密的空間上(shang)進行焊接。例(lì)如：個别的焊(hàn)點或引腳，單(dān)排 引腳能進(jin)行拖焊工藝(yi)。PCB以不同的速(su)度及角度在(zài)焊嘴的焊錫(xi)波上移動達(da)到最佳的焊(han)接質量。爲保(bǎo)證焊接工藝(yì)的穩定，焊嘴(zuǐ)的内徑小于(yú)6mm。焊錫溶液的(de)流向被确定(dìng)後，爲不同的(de)焊接需要，焊(hàn)嘴按不同方(fang)向安裝并優(yōu)化。機械手可(kě)從不同方向(xiàng)，即0°～12°間不同角(jiao)度接近焊錫(xī)波，于是用戶(hu)能在電子組(zu)件上焊接各(gè)種器件， 對大(dà)多數器件，建(jian)議傾斜角爲(wèi)10°。

與浸焊工(gōng)藝相比，拖焊(hàn)工藝的焊錫(xī)溶液及PCB闆的(de)運動，使得在(zai)進行焊接時(shí)的熱轉換效(xiào)率就比浸焊(han)工藝好。然而(er)，形成焊縫連(lián)接所需要的(de) 熱量由焊錫(xi)波傳遞，但單(dan)焊嘴的焊錫(xī)波質量小，隻(zhī)有焊錫波的(de)溫度相對高(gāo)，才能達到拖(tuo)焊工藝的要(yào)求。例：焊錫溫(wen)度爲275℃～300℃，拖拉速(sù)度 10mm/s～25mm/s通常是可(ke)以接受的。在(zài)焊接區域供(gong)氮，以防止焊(han)錫波氧化，焊(han)錫波消除了(le)氧化，使得拖(tuō)焊工藝避免(mian)橋接缺陷的(de)産生，這個優(you)點增加了拖(tuō)焊工藝的穩(wen)定性與可靠(kào)性。

機器具(jù)有高精度和(hé)高靈活性的(de)特性，模塊結(jié)構設計的系(xi)統可以完全(quan)按照客戶特(te)殊生産要求(qiú)來定制，并且(qie)可升級滿足(zú)今後生産發(fa)展的需求。機(jī)械手的運動(dong)半徑可覆蓋(gai)助焊劑噴嘴(zui)、預熱和焊錫(xi)嘴，因而同一(yī)台設備可完(wan)成不同的焊(hàn)接工藝。機器(qi)特有的同步(bu)制程可以大(da)大縮短單闆(pan)制程周期。機(ji)械手具備的(de)能力使 這種(zhong)選擇焊具有(yǒu)高精度和高(gāo)質量焊接的(de)特性。首先是(shi)機械手高度(dù)穩定的精确(que)定位能力(±0.05mm)，保(bao)證了每塊闆(pǎn)生産的參數(shu)高度重複一(yī)緻；其次是機(jī)械手的5維運(yùn)動使得PCB能夠(gòu)以任何優化(hua)的角度和方(fang)位接觸錫面(mian)，獲得最佳焊(han)接質量。機械(xie)手夾闆裝置(zhi)上安裝的錫(xī)波高度測針(zhēn)，由钛合金制(zhi)成，在程序控(kong)制下可定期(qī)測量 錫波高(gāo)度，通過調節(jiē)錫泵轉速來(lai)控制錫波高(gāo)度，以保證工(gong)藝穩定性。
盡管(guǎn)具有上述這(zhe)麽多優點，單(dān)嘴焊錫波拖(tuō)焊工藝也存(cún)在不足：焊接(jie)時間是在焊(hàn)劑噴塗、預熱(re)和焊接三個(gè)工序中時間(jian)最長的。并且(qie)由于焊點是(shi)一個一個的(de)拖焊，随着焊(hàn)點數的增加(jiā)，焊接時間會(hui)大幅增加，在(zai)焊接效率上(shàng)是無法與傳(chuan)統波峰焊工(gong)藝相比的。但(dan)情況正發生(shēng)着改變，多焊(hàn)嘴設計可最(zui)大限度地提(tí)高産量，例如(rú)，采用雙焊接(jiē)噴嘴可以使(shǐ)産量提高一(yī)倍，對助焊劑(ji)也同樣可設(she)計成雙噴嘴(zuǐ)。

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