PCB選擇性(xìng)焊接技(ji)術難點(dian)

在PCB電子(zi)工業焊(han)接工藝(yi)中，有越(yue)來越多(duo)的廠家(jiā)開始把(bǎ)目光投(tóu)向選擇(ze)焊接，選(xuan)擇焊接(jie)可以在(zai)同一時(shi)間内完(wán)成所有(yǒu)的焊點(dian)，使生産(chan)成本降(jiàng)到最低(dī)，同時又(yòu)克服了(le)回流焊(han)對溫度(du)敏感元(yuán)件造成(cheng)影響的(de)問題，選(xuǎn)擇焊接(jie)還能夠(gòu)與将來(lái)的無鉛(qian)焊兼容(róng)，這些優(you)點都使(shi)得選擇(zé)焊接的(de)應用範(fàn)圍越來(lai)越廣。

選(xuǎn)擇性焊(hàn)接的工(gōng)藝特點(dian)
可(kě)通過與(yu)波峰焊(hàn)的比較(jiao)來了解(jie)選擇性(xìng)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(han)中PCB的下(xià)部完全(quan)浸入液(ye)态焊料(liào)中，而在(zài)選擇性(xing)焊 接中(zhōng)，僅有部(bu)分特定(ding)區域與(yǔ)焊錫波(bo)接觸。由(you)于PCB本身(shēn)就是一(yi)種不良(liáng)的熱傳(chuan)導介質(zhì)，因此焊(han)接時它(ta)不會加(jia)熱熔化(huà)鄰近元(yuán)器件和(hé)PCB區域的(de)焊點。在(zài)焊接前(qian)也必須(xū)預先塗(tu)敷助焊(han)劑。與波(bo)峰焊相(xiang)比，助焊(hàn)劑僅塗(tú)覆在PCB下(xià)部的待(dai)焊接部(bù)位，而不(bú)是整個(gè)PCB。另外選(xuǎn)擇性焊(hàn)接僅适(shì)用于插(chā)裝元件(jiàn)的焊接(jie)。選擇性(xing)焊接是(shì)一種全(quan)新的方(fang)法，徹底(di)了解選(xuan)擇性焊(han)接工藝(yì)和設備(bei)是成功(gōng)焊接所(suo)必需的(de)。

選擇性(xing)焊接的(de)流程
典型(xíng)的選擇(zé)性焊接(jie)的工藝(yi)流程包(bāo)括：助焊(han)劑噴塗(tú)，PCB預熱、浸(jìn)焊和拖(tuō)焊。

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

預熱(re)工藝
在選擇(zé)性焊接(jie)工藝中(zhong)的預熱(rè)主要目(mù)的不是(shì)減少熱(rè)應力，而(er)是爲了(le)去除溶(róng)劑預幹(gan)燥助焊(han)劑，在進(jìn)入焊錫(xī)波前，使(shǐ)得焊劑(ji)有正确(que)的黏度(du)。在焊接(jie)時，預熱(rè)所帶的(de)熱量對(duì)焊接質(zhi)量的影(ying)響不是(shi)關鍵因(yin)素，PCB材料(liao)厚度、器(qì)件封裝(zhuāng)規格及(jí)助焊劑(jì)類型決(jué)定預熱(rè)溫度的(de)設置。在(zai)選擇性(xing)焊接中(zhong)，對預熱(rè)有不同(tóng)的理論(lùn)解釋：有(you)些工藝(yi)工程師(shi)認爲PCB應(yīng)在助焊(hàn)劑噴塗(tu)前，進行(háng)預熱；另(ling)一種觀(guan)點認爲(wèi)不需要(yao)預熱而(ér)直接進(jìn)行焊接(jie)。使用者(zhe)可根據(jù)具體的(de)情況來(lai)安排選(xuan)擇性焊(han)接的工(gōng)藝流程(cheng)。

焊接工(gōng)藝
選(xuan)擇性焊(hàn)接工藝(yi)有兩種(zhǒng)不同工(gong)藝：拖焊(hàn)工藝和(hé)浸焊工(gōng)藝。
選(xuǎn)擇性拖(tuō)焊工藝(yi)是在單(dān)個小焊(hàn)嘴焊錫(xī)波上完(wan)成的。拖(tuo)焊工藝(yi)适用于(yú)在PCB上非(fēi)常緊密(mì)的空間(jian)上進行(hang)焊接。例(lì)如：個别(bié)的焊點(diǎn)或引腳(jiao)，單排 引(yin)腳能進(jin)行拖焊(han)工藝。PCB以(yi)不同的(de)速度及(jí)角度在(zài)焊嘴的(de)焊錫波(bo)上移動(dòng)達到最(zui)佳的焊(han)接質量(liàng)。爲保證(zheng)焊接工(gong)藝的穩(wen)定，焊嘴(zuǐ)的内徑(jìng)小于6mm。焊(hàn)錫溶液(yè)的流向(xiang)被确定(ding)後，爲不(bú)同的焊(hàn)接需要(yào)，焊嘴按(àn)不同方(fāng)向安裝(zhuāng)并優化(huà)。機械手(shǒu)可從不(bú)同方向(xiàng)，即0°～12°間不(bú)同角度(du)接近焊(hàn)錫波，于(yú)是用戶(hu)能在電(diàn)子組件(jian)上焊接(jie)各種器(qi)件， 對大(da)多數器(qi)件，建議(yì)傾斜角(jiao)爲10°。

與浸(jìn)焊工藝(yì)相比，拖(tuo)焊工藝(yi)的焊錫(xi)溶液及(ji)PCB闆的運(yun)動，使得(de)在進行(háng)焊接時(shí)的熱轉(zhuan)換效率(lü)就比浸(jin)焊工藝(yi)好。然而(er)，形成焊(hàn)縫連接(jiē)所需要(yao)的 熱量(liàng)由焊錫(xi)波傳遞(dì)，但單焊(hàn)嘴的焊(han)錫波質(zhi)量小，隻(zhī)有焊錫(xī)波的溫(wen)度相對(dui)高，才能(neng)達到拖(tuo)焊工藝(yi)的要求(qiú)。例：焊錫(xī)溫度爲(wèi)275℃～300℃，拖拉速(sù)度 10mm/s～25mm/s通常(chang)是可以(yi)接受的(de)。在焊接(jiē)區域供(gòng)氮，以防(fáng)止焊錫(xī)波氧化(huà)，焊錫波(bo)消除了(le)氧化，使(shi)得拖焊(han)工藝避(bi)免橋接(jie)缺陷的(de)産生，這(zhe)個優點(diǎn)增加了(le)拖焊工(gōng)藝的穩(wěn)定性與(yǔ)可靠性(xìng)。

機器具(jù)有高精(jing)度和高(gāo)靈活性(xing)的特性(xìng)，模塊結(jie)構設計(jì)的系統(tǒng)可以完(wan)全按照(zhao)客戶特(tè)殊生産(chan)要求來(lái)定制，并(bing)且可升(sheng)級滿足(zú)今後生(shēng)産發展(zhǎn)的需求(qiú)。機械手(shou)的運動(dòng)半徑可(kě)覆蓋助(zhu)焊劑噴(pen)嘴、預熱(re)和焊錫(xi)嘴，因而(ér)同一台(tái)設備可(ke)完成不(bú)同的焊(hàn)接工藝(yi)。機器特(te)有的同(tóng)步制程(chéng)可以大(da)大縮短(duǎn)單闆制(zhi)程周期(qī)。機械手(shou)具備的(de)能力使(shi) 這種選(xuǎn)擇焊具(ju)有高精(jing)度和高(gao)質量焊(hàn)接的特(te)性。首先(xiān)是機械(xiè)手高度(du)穩定的(de)精确定(ding)位能力(li)(±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(ren)何優化(huà)的角度(dù)和方位(wèi)接觸錫(xī)面，獲得(dé)最佳焊(hàn)接質量(liàng)。機械手(shǒu)夾闆裝(zhuang)置上安(ān)裝的錫(xī)波高度(dù)測針，由(yóu)钛合金(jīn)制成，在(zai)程序控(kong)制下可(kě)定期測(cè)量 錫波(bo)高度，通(tong)過調節(jiē)錫泵轉(zhuǎn)速來控(kong)制錫波(bō)高度，以(yi)保證工(gōng)藝穩定(ding)性。
盡(jìn)管具有(yǒu)上述這(zhe)麽多優(you)點，單嘴(zuǐ)焊錫波(bo)拖焊工(gōng)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(jie)三個工(gōng)序中時(shi)間最長(zhang)的。并且(qiě)由于焊(hàn)點是一(yī)個一個(gè)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(shi)無法與(yu)傳統波(bō)峰焊工(gong)藝相比(bi)的。但情(qing)況正發(fa)生着改(gai)變，多焊(han)嘴設計(jì)可最大(da)限度地(di)提高産(chǎn)量，例如(rú)，采用雙(shuang)焊接噴(pen)嘴可以(yǐ)使産量(liang)提高一(yī)倍，對助(zhu)焊劑也(yě)同樣可(ke)設計成(cheng)雙噴嘴(zuǐ)。

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