PCB選擇性(xìng)焊接技(ji)術難點(dian)

在PCB電子(zi)工業焊(hàn)接工藝(yì)中，有越(yuè)來越多(duo)的廠家(jiā)開始把(bǎ)目光投(tóu)向選擇(zé)焊接，選(xuǎn)擇焊接(jiē)可以在(zai)同一時(shí)間内完(wán)成所有(yǒu)的焊點(dian)，使生産(chǎn)成本降(jiang)到最低(di)，同時又(yòu)克服了(le)回流焊(han)對溫度(dù)敏感元(yuan)件造成(chéng)影響的(de)問題，選(xuan)擇焊接(jiē)還能夠(gòu)與将來(lái)的無鉛(qiān)焊兼容(róng)，這些優(you)點都使(shi)得選擇(ze)焊接的(de)應用範(fan)圍越來(lái)越廣。

選(xuan)擇性焊(han)接的工(gōng)藝特點(dian)
可(ke)通過與(yu)波峰焊(han)的比較(jiào)來了解(jiě)選擇性(xing)焊接的(de)工藝特(te)點。兩者(zhě)間最明(ming)顯的差(cha)異在于(yu)波峰焊(hàn)中PCB的下(xia)部完全(quan)浸入液(yè)态焊料(liào)中，而在(zai)選擇性(xìng)焊 接中(zhong)，僅有部(bu)分特定(dìng)區域與(yǔ)焊錫波(bō)接觸。由(yóu)于PCB本身(shēn)就是一(yi)種不良(liang)的熱傳(chuan)導介質(zhì)，因此焊(han)接時它(tā)不會加(jiā)熱熔化(hua)鄰近元(yuán)器件和(hé)PCB區域的(de)焊點。在(zai)焊接前(qian)也必須(xū)預先塗(tú)敷助焊(hàn)劑。與波(bō)峰焊相(xiang)比，助焊(hàn)劑僅塗(tú)覆在PCB下(xia)部的待(dai)焊接部(bu)位，而不(bú)是整個(gè)PCB。另外選(xuǎn)擇性焊(hàn)接僅适(shi)用于插(chā)裝元件(jiàn)的焊接(jie)。選擇性(xìng)焊接是(shi)一種全(quán)新的方(fang)法，徹底(di)了解選(xuǎn)擇性焊(hàn)接工藝(yi)和設備(bei)是成功(gōng)焊接所(suǒ)必需的(de)。

選擇性(xing)焊接的(de)流程
典型(xíng)的選擇(zé)性焊接(jiē)的工藝(yì)流程包(bao)括：助焊(hàn)劑噴塗(tu)，PCB預熱、浸(jìn)焊和拖(tuo)焊。

助焊(hàn)劑塗布(bu)工藝
在選擇(ze)性焊接(jiē)中，助焊(hàn)劑塗布(bu)工序起(qi)着重要(yao)的作用(yong)。焊接加(jia)熱與焊(hàn)接結束(shù)時，助焊(han)劑應有(yǒu)足夠的(de)活性防(fáng)止橋接(jiē)的産生(shēng)并防止(zhǐ)PCB産生氧(yang)化。助焊(hàn)劑噴塗(tu)由X/Y機械(xiè)手攜帶(dài)PCB通過助(zhu)焊劑噴(pen)嘴上方(fāng)，助焊劑(jì)噴塗到(dào)PCB待焊位(wèi)置上。助(zhù)焊劑具(ju)有單嘴(zui)噴霧式(shi)、微孔噴(pen)射式、同(tong)步式多(duō)點/圖形(xing)噴霧多(duo) 種方式(shi)。回流焊(hàn)工序後(hòu)的微波(bo)峰選焊(hàn)，最重要(yao)的是焊(hàn)劑準确(què)噴塗。微(wei)孔噴射(she)式絕對(duì)不會弄(nòng)污焊點(diǎn)之外的(de)區域。微(wei)點噴塗(tú)最小焊(han)劑點圖(tu)形直徑(jìng)大于2mm，所(suǒ)以噴塗(tu)沉積在(zai)PCB上的焊(hàn)劑位置(zhì)精度爲(wei)±0.5mm，才能保(bao)證焊劑(ji)始終覆(fu)蓋在被(bei)焊部位(wei)上面，噴(pēn)塗焊劑(ji)量的公(gōng)差由供(gòng)應商提(ti)供，技術(shù)說明書(shu)應規定(dìng)焊劑使(shi)用量，通(tong)常建議(yi) 100%的安全(quan)公差範(fan)圍。

預熱(re)工藝
在選擇(ze)性焊接(jie)工藝中(zhong)的預熱(rè)主要目(mu)的不是(shi)減少熱(re)應力，而(er)是爲了(le)去除溶(róng)劑預幹(gàn)燥助焊(hàn)劑，在進(jìn)入焊錫(xī)波前，使(shǐ)得焊劑(ji)有正确(què)的黏度(du)。在焊接(jiē)時，預熱(rè)所帶的(de)熱量對(duì)焊接質(zhì)量的影(ying)響不是(shì)關鍵因(yīn)素，PCB材料(liao)厚度、器(qì)件封裝(zhuang)規格及(ji)助焊劑(jì)類型決(jué)定預熱(re)溫度的(de)設置。在(zai)選擇性(xìng)焊接中(zhōng)，對預熱(rè)有不同(tóng)的理論(lùn)解釋：有(yǒu)些工藝(yi)工程師(shī)認爲PCB應(yīng)在助焊(han)劑噴塗(tu)前，進行(hang)預熱；另(lìng)一種觀(guān)點認爲(wei)不需要(yao)預熱而(ér)直接進(jìn)行焊接(jiē)。使用者(zhě)可根據(jù)具體的(de)情況來(lai)安排選(xuǎn)擇性焊(han)接的工(gong)藝流程(chéng)。

焊接工(gōng)藝
選(xuǎn)擇性焊(han)接工藝(yi)有兩種(zhong)不同工(gong)藝：拖焊(hàn)工藝和(hé)浸焊工(gōng)藝。
選(xuan)擇性拖(tuō)焊工藝(yi)是在單(dan)個小焊(hàn)嘴焊錫(xī)波上完(wan)成的。拖(tuō)焊工藝(yi)适用于(yu)在PCB上非(fei)常緊密(mi)的空間(jiān)上進行(háng)焊接。例(li)如：個别(bie)的焊點(diǎn)或引腳(jiao)，單排 引(yǐn)腳能進(jìn)行拖焊(han)工藝。PCB以(yi)不同的(de)速度及(ji)角度在(zài)焊嘴的(de)焊錫波(bo)上移動(dong)達到最(zuì)佳的焊(hàn)接質量(liang)。爲保證(zheng)焊接工(gong)藝的穩(wěn)定，焊嘴(zuǐ)的内徑(jìng)小于6mm。焊(hàn)錫溶液(ye)的流向(xiàng)被确定(dìng)後，爲不(bu)同的焊(hàn)接需要(yao)，焊嘴按(àn)不同方(fāng)向安裝(zhuāng)并優化(huà)。機械手(shou)可從不(bú)同方向(xiang)，即0°～12°間不(bú)同角度(dù)接近焊(hàn)錫波，于(yu)是用戶(hù)能在電(diàn)子組件(jiàn)上焊接(jie)各種器(qi)件， 對大(dà)多數器(qi)件，建議(yì)傾斜角(jiǎo)爲10°。

與浸(jìn)焊工藝(yi)相比，拖(tuō)焊工藝(yi)的焊錫(xi)溶液及(ji)PCB闆的運(yun)動，使得(dé)在進行(háng)焊接時(shi)的熱轉(zhuǎn)換效率(lǜ)就比浸(jìn)焊工藝(yì)好。然而(er)，形成焊(hàn)縫連接(jiē)所需要(yào)的 熱量(liang)由焊錫(xi)波傳遞(di)，但單焊(han)嘴的焊(hàn)錫波質(zhi)量小，隻(zhī)有焊錫(xī)波的溫(wēn)度相對(duì)高，才能(neng)達到拖(tuo)焊工藝(yì)的要求(qiu)。例：焊錫(xī)溫度爲(wei)275℃～300℃，拖拉速(su)度 10mm/s～25mm/s通常(cháng)是可以(yǐ)接受的(de)。在焊接(jiē)區域供(gong)氮，以防(fáng)止焊錫(xi)波氧化(huà)，焊錫波(bo)消除了(le)氧化，使(shi)得拖焊(han)工藝避(bì)免橋接(jie)缺陷的(de)産生，這(zhè)個優點(dian)增加了(le)拖焊工(gōng)藝的穩(wěn)定性與(yu)可靠性(xing)。

機器具(ju)有高精(jing)度和高(gāo)靈活性(xing)的特性(xìng)，模塊結(jié)構設計(ji)的系統(tong)可以完(wán)全按照(zhào)客戶特(te)殊生産(chan)要求來(lái)定制，并(bìng)且可升(sheng)級滿足(zú)今後生(shēng)産發展(zhǎn)的需求(qiú)。機械手(shǒu)的運動(dòng)半徑可(ke)覆蓋助(zhù)焊劑噴(pen)嘴、預熱(re)和焊錫(xī)嘴，因而(er)同一台(tái)設備可(ke)完成不(bu)同的焊(hàn)接工藝(yì)。機器特(tè)有的同(tong)步制程(chéng)可以大(dà)大縮短(duǎn)單闆制(zhì)程周期(qi)。機械手(shǒu)具備的(de)能力使(shǐ) 這種選(xuan)擇焊具(jù)有高精(jīng)度和高(gao)質量焊(han)接的特(te)性。首先(xian)是機械(xie)手高度(dù)穩定的(de)精确定(dìng)位能力(lì)(±0.05mm)，保證了(le)每塊闆(pan)生産的(de)參數高(gāo)度重複(fú)一緻；其(qí)次是機(ji)械手的(de)5維運動(dòng)使得PCB能(neng)夠以任(rèn)何優化(huà)的角度(du)和方位(wei)接觸錫(xi)面，獲得(dé)最佳焊(hàn)接質量(liàng)。機械手(shou)夾闆裝(zhuāng)置上安(ān)裝的錫(xi)波高度(dù)測針，由(you)钛合金(jin)制成，在(zai)程序控(kòng)制下可(kě)定期測(cè)量 錫波(bo)高度，通(tōng)過調節(jiē)錫泵轉(zhuan)速來控(kong)制錫波(bō)高度，以(yi)保證工(gong)藝穩定(dìng)性。
盡(jìn)管具有(yǒu)上述這(zhe)麽多優(you)點，單嘴(zuǐ)焊錫波(bō)拖焊工(gong)藝也存(cun)在不足(zú)：焊接時(shi)間是在(zài)焊劑噴(pen)塗、預熱(re)和焊接(jiē)三個工(gōng)序中時(shí)間最長(zhang)的。并且(qiě)由于焊(han)點是一(yi)個一個(ge)的拖焊(han)，随着焊(hàn)點數的(de)增加，焊(han)接時間(jian)會大幅(fú)增加，在(zai)焊接效(xiào)率上是(shì)無法與(yǔ)傳統波(bo)峰焊工(gōng)藝相比(bi)的。但情(qing)況正發(fā)生着改(gǎi)變，多焊(hàn)嘴設計(ji)可最大(da)限度地(dì)提高産(chan)量，例如(ru)，采用雙(shuāng)焊接噴(pēn)嘴可以(yi)使産量(liàng)提高一(yi)倍，對助(zhu)焊劑也(yě)同樣可(kě)設計成(chéng)雙噴嘴(zui)。

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