Leiterplattentechnisch - Prozesseigenschaften des selektiven Lötens von Leiterplatten

Im Lötprozess der PCB-Elektronikindustrie, Immer mehr Hersteller von Leiterplattenlöten haben begonnen, sich auf selektives Löten zu konzentrieren. Selektives Löten kann alle Lötstellen gleichzeitig abschließen, Minimierung der Produktionskosten, und gleichzeitig den Rückfluss überwinden. Das Problem des Lötens von temperaturempfindlichen Bauteilen, Selektivlöten kann auch mit zukünftigen bleifreien Löten kompatibel sein, Diese Vorteile haben die Anwendung des selektiven Lötens breiter und breiter gemacht.

Prozesseigenschaften des selektiven Lötens

Die Prozesseigenschaften des selektiven Lötens können durch Vergleich mit Wellenlöten verstanden werden. Der offensichtlichste Unterschied zwischen den beiden ist, dass der untere Teil der Leiterplatte beim Wellenlöten vollständig in flüssiges Lot eingetaucht ist, beim Selektivlöten, Nur ein Teil des spezifischen Bereichs ist in Kontakt mit der Lötwelle. Weil PCB selbst eine Art schlechtes Wärmeleitungsmedium ist, Es erwärmt und schmilzt nicht die Lötstellen benachbarter Bauteile und Leiterplattenbereich während des Schweißens. Flux muss auch vor dem Löten vorgetragen werden. Im Vergleich zum Wellenlöten, Das Flussmittel ist nur auf dem unteren Teil der zu lötenden Leiterplatte beschichtet, statt der gesamten Leiterplatte. Darüber hinaus, Selektivlöten ist nur für das Löten von Steckkomponenten anwendbar. Selektives Schweißen ist eine brandneue Methode. Ein gründliches Verständnis des selektiven Schweißprozesses und der Ausrüstung ist für erfolgreiches Schweißen notwendig.

Selektives Lötverfahren

Der typische selektive Lötverfahren umfasst: Flussmittelspritzen, PCB-Vorwärmen, Tauchlöten und Schlepplöten.

Fluxbeschichtungsverfahren

Beim Selektivlöten spielt der Flussbeschichtungsprozess eine wichtige Rolle. Beim Löten von Heiz- und Lötenden sollte das Flussmittel ausreichende Aktivität haben, um Brückenbildung zu verhindern und zu verhindern, dass die Leiterplatte oxidiert. Das Flusssprühen wird durch den x/y Manipulator durchgeführt und die Leiterplatte wird über die Flussdüse geführt, und der Fluss wird auf die Position der zu lötenden Leiterplatte gesprüht. Das Flussmittel hat mehrere Methoden wie Einzeldüsen-Sprühtyp, Mikroloch-Sprühtyp, synchrones Mehrpunkt-/Mustersprühtyp. Das Wichtigste beim selektiven Mikrowellenspitzenlöten nach dem Reflow-Lötprozess ist das genaue Spritzen des Flussmittels. Der Mikrolochstrahl kontaminiert niemals den Bereich außerhalb der Lötstellen. Der minimale Flusspunktmusterdurchmesser des Mikropunktsprühens ist größer als 2mm, so dass die Positionsgenauigkeit des auf der Leiterplatte abgelagerten Flusses ±0,5mm beträgt, um sicherzustellen, dass der Fluss immer auf dem geschweißten Teil abgedeckt ist. Die Spritzflusstoleranz wird vom Lieferanten bereitgestellt, und die technische Spezifikation sollte angegeben werden. Um die Menge des verwendeten Flusses anzugeben, wird in der Regel ein 100% Sicherheitstoleranzbereich empfohlen.

Vorwärmverfahren

Der Hauptzweck des Vorwärmens im PCB-selektiven Lötprozess besteht nicht darin, thermische Belastungen zu reduzieren, sondern das Lösungsmittel zu entfernen und das Flussmittel vorzutrocknen, damit das Flussmittel die richtige Viskosität hat, bevor es in die Lötwellenfront eintritt. Beim Löten spielt der Einfluss der Vorwärme auf die Lötqualität keine Rolle. Leiterplattenmaterialdicke, Geräteverpackungsspezifikationen und Flussmitteltyp bestimmen die Einstellung der Vorwärmtemperatur.

Beim selektiven Löten gibt es verschiedene theoretische Erklärungen für das Vorwärmen: Einige Verfahrenstechniker glauben, dass PCB vor dem Flussmittelspritzen vorgewärmt werden sollte; Eine andere Ansicht ist, dass Vorwärmen nicht erforderlich ist und das Löten direkt durchgeführt werden sollte. Der Benutzer kann den selektiven Schweißprozess entsprechend der spezifischen Situation anordnen.

Selektives Lötverfahren

Beim Selektivlöten gibt es zwei verschiedene Verfahren: Schlepplöten und Tauchlöten.

Der selektive Schlepplötprozess wird auf einer einzigen kleinen Lötspitze Lötwelle abgeschlossen. Das Schlepplötverfahren eignet sich zum Löten in einem sehr engen Raum auf der Leiterplatte.

Zum Beispiel: einzelne Lötstellen oder Stifte, einreihige Stifte können schleppengelötet werden. Die Leiterplatte bewegt sich auf der Lötwelle der Lötspitze mit verschiedenen Geschwindigkeiten und Winkeln, um die beste Lötqualität zu erzielen. Um die Stabilität des Schweißprozesses sicherzustellen, ist der Innendurchmesser der Schweißspitze weniger als 6mm. Nachdem die Fließrichtung der Lötlösung bestimmt ist, werden die Lötspitzen in verschiedene Richtungen installiert und für unterschiedliche Lötanforderungen optimiert. Der Manipulator kann sich der Lötwelle aus verschiedenen Richtungen nähern, das heißt in verschiedenen Winkeln zwischen 0° und 12°, so dass Benutzer verschiedene Geräte auf elektronischen Komponenten löten können. Bei den meisten Geräten beträgt der empfohlene Neigungswinkel 10°.

Verglichen mit dem Tauchlötverfahren machen die Lötlösung des Schlepplötverfahren und die Bewegung der Leiterplatte die Wärmeumwandlungseffizienz beim Löten besser als der Tauchlötverfahren. Die zur Bildung der Schweißverbindung erforderliche Wärme wird jedoch von der Lötwelle übertragen, die Lötwellenqualität einer einzelnen Lötspitze ist jedoch gering. Nur die relativ hohe Temperatur der Lötwelle kann die Anforderungen des Schlepplötprozesses erfüllen.

Beispiel: Die Löttemperatur ist 275 Grad Celsius～300 Grad Celsius, und die Zuggeschwindigkeit ist 10mm/s～25mm/s normalerweise akzeptabel. Im Schweißbereich wird Stickstoff zugeführt, um eine Oxidation der Lötwelle zu verhindern. Die Lötwelle eliminiert die Oxidation, so dass der Schlepplötprozess das Auftreten von Überbrückungsfehlern vermeidet. Dieser Vorteil erhöht die Stabilität und Zuverlässigkeit des Schlepplötprozesses.

Die Maschine hat die Eigenschaften von hoher Präzision und hoher Flexibilität. Das modulare Strukturentwurfssystem kann entsprechend den speziellen Produktionsanforderungen des Kunden vollständig angepasst werden und kann aufgerüstet werden, um die Bedürfnisse der zukünftigen Produktionsentwicklung zu erfüllen. Der Bewegungsradius des Manipulators kann die Flussdüse, Vorwärmen und Lötdüse abdecken, so dass die gleiche Ausrüstung verschiedene Schweißprozesse abschließen kann. Der einzigartige Synchronisierungsprozess der Maschine kann den einzelnen Platinenprozesszyklus erheblich verkürzen. Die Fähigkeiten des Manipulators machen dieses selektive Schweißen die Eigenschaften des hochpräzisen und hochwertigen Schweißens. Die erste ist die hochstabile und präzise Positionierungsfähigkeit des Manipulators (±0.05mm), die sicherstellt, dass die von jeder Platte erzeugten Parameter in hohem Grade reproduzierbar sind; Zweitens ermöglicht die 5-dimensionale Bewegung des Manipulators der Leiterplatte, die Zinnoberfläche in jedem optimierten Winkel und Ausrichtung zu kontaktieren, um die beste gute Schweißqualität zu erhalten. Der Zinnwellenhöhenstift, der auf der Manipulatorschiene installiert ist, besteht aus einer Titanlegierung. Die Zinnwellenhöhe kann regelmäßig unter Programmsteuerung gemessen werden. Die Zinnwellenhöhe kann durch Einstellen der Zinnpumpengeschwindigkeit gesteuert werden, um Prozessstabilität zu gewährleisten.

Trotz aller oben genannten Vorteile, Der Single-Düse Lötwellenwiderstand Lötverfahren weist auch Mängel auf: Leiterplattenlöten Zeit ist die längste unter den drei Prozessen des Flusssprühens, Vorwärmen und Löten. Und weil die Lötstellen nacheinander gezogen werden, mit zunehmender Anzahl der Lötstellen, die Lötzeit erhöht sich deutlich, und die Schweißeffizienz kann nicht mit dem traditionellen Wellenlötverfahren verglichen werden. Allerdings, die Situation ändert sich. Das Design mehrerer Düsen kann die Leistung maximieren. Zum Beispiel, Die Verwendung von doppelten Schweißdüsen kann die Leistung verdoppeln, und das Flussmittel kann auch als Doppeldüse ausgeführt werden.