Tecnología de PCB - Causas y soluciones de los defectos de soldadura de las placas de PCB

Características del proceso de soldadura selectiva

Las características del proceso de soldadura selectiva se pueden entender a través de la comparación con la soldadura de pico. La diferencia más obvia entre los dos es que en la soldadura de pico, la parte inferior de la placa de PCB está completamente sumergida en la soldadura líquida, mientras que en la soldadura selectiva, solo hay una cierta área en contacto con la onda de soldadura. Debido a que el PCB en sí es un medio de conducción de calor pobre, no se calentan y derriten los componentes adyacentes y los puntos de soldadura en el área del PCB durante el proceso de soldadura. El flujo también debe precotizarse antes de la soldadura. A diferencia de la soldadura de pico, el flujo solo se aplica a la parte inferior del PCB a soldar, no a todo el pcb. Además, la soldadura selectiva solo se aplica a la soldadura de componentes enchufables. La soldadura selectiva es un nuevo método de soldadura, y una comprensión profunda de los procesos y equipos de soldadura selectiva es una condición necesaria para una soldadura exitosa.

Proceso de soldadura selectiva

Los procesos de soldadura selectivos típicos incluyen pulverización de flujo, precalentamiento de pcb, soldadura por inmersión y soldadura por arrastre.

Proceso de recubrimiento de flujo

El proceso de recubrimiento de flujo juega un papel importante en la soldadura selectiva. Durante el calentamiento de la soldadura y al final de la soldadura, el flujo debe tener suficiente actividad para evitar el puente y la oxidación del pcb. El manipulador X / y lleva el PCB a través de la parte superior de la boquilla de flujo, y el flujo se expulsa a la posición de soldadura del pcb. El flujo tiene spray de boquilla única, spray microporoso, spray multipunto / gráfico simultáneo. Lo más importante para la soldadura selectiva de picos de microondas después de la soldadura de retorno es la inyección correcta del flujo. Los Chorros microporosos no contaminan el área fuera de la soldadura. El diámetro mínimo del mapa de puntos de flujo rociado por micropunto es superior a 2 mm, por lo que la precisión de posición de flujo rociado en el PCB es de ± 0,5 mm para garantizar que el flujo siempre cubra la parte de soldadura. Las tolerancia del flujo son proporcionadas por el proveedor. El manual técnico debe especificar el flujo y generalmente se recomienda un margen de tolerancia de seguridad del 100%.

Proceso de precalentamiento

El objetivo principal del precalentamiento durante la soldadura selectiva no es reducir la tensión térmica, sino secar previamente antes de que el flujo entre en la onda de soldadura para eliminar el disolvente y hacer que el flujo tenga la viscosidad correcta. Durante el proceso de soldadura, la influencia del precalentamiento térmico en la calidad de la soldadura no es un factor clave. El grosor del material de pcb, las especificaciones de encapsulamiento del dispositivo y el tipo de flujo determinan la configuración de la temperatura de precalentamiento. En la soldadura selectiva, hay diferentes explicaciones teóricas para el precalentamiento: algunos ingenieros de proceso creen que el PCB debe calentarse antes de la pulverización del flujo; Otro punto de vista es la soldadura directa sin precalentamiento. Los usuarios pueden organizar el proceso de soldadura selectiva de acuerdo con las circunstancias específicas.

Proceso de soldadura

Hay dos procesos de soldadura selectivos diferentes: el proceso de soldadura por arrastre y el proceso de soldadura por inmersión.

La soldadura selectiva de arrastre se realiza en una sola onda de soldadura. El proceso de soldadura por arrastre es adecuado para la soldadura en espacios muy pequeños en el pcb. Por ejemplo: puntos de soldadura individuales o pines, una fila de pines puede realizar el proceso de soldadura de arrastre. El PCB se mueve sobre la onda de soldadura a diferentes velocidades y ángulos para obtener la mejor calidad de soldadura. Para garantizar la estabilidad del proceso de soldadura, el diámetro interior de la boquilla de soldadura es inferior a 6 mm. Después de determinar la dirección de flujo de la solución de soldadura, se instala y optimiza la boquilla en diferentes direcciones de acuerdo con las diferentes necesidades de soldadura. El manipulador puede acercarse a las ondas de soldadura desde diferentes direcciones, es decir, diferentes ángulos entre 0 ° y 12 °, por lo que el usuario puede soldar varios dispositivos en componentes electrónicos, y para la mayoría de los dispositivos, el ángulo de inclinación recomendado es de 10 °.

En comparación con el proceso de soldadura por inmersión, debido al Movimiento de la solución de soldadura y el pcb, el proceso de soldadura por arrastre tiene una mejor eficiencia de conversión térmica que el proceso de soldadura por inmersión. Sin embargo, el calor necesario para formar la conexión de soldadura se transmite a través de ondas de soldadura, pero la calidad de las ondas de soldadura de una sola boquilla es menor, y solo la temperatura de las ondas de soldadura es relativamente alta para cumplir con los requisitos del proceso de soldadura de arrastre. Ejemplo: la temperatura de soldadura es de 275 a 300 grados celsius, y generalmente se puede aceptar una velocidad de arrastre de 10 mm / s a 25 mm / S. El suministro de nitrógeno en el área de soldadura para evitar la oxidación de las ondas de soldadura elimina la oxidación de las ondas de soldadura, lo que evita la generación de defectos de puente durante el proceso de soldadura de arrastre, una ventaja que aumenta la estabilidad y fiabilidad del proceso de soldadura de arrastre.

La máquina tiene las características de alta precisión y alta flexibilidad, y el sistema de diseño de la estructura del módulo se puede personalizar completamente de acuerdo con los requisitos especiales de producción del cliente, y se puede actualizar para satisfacer las necesidades del desarrollo futuro de la producción. El radio de movimiento del manipulador puede cubrir la boquilla de flujo, la boquilla de precalentamiento y la boquilla de soldadura, por lo que el mismo equipo puede completar diferentes procesos de soldadura. El proceso de sincronización de una máquina específica puede acortar en gran medida el ciclo del proceso de una sola placa. El manipulador es capaz de realizar esta soldadura selectiva con características de soldadura de alta precisión y alta calidad. En primer lugar, el manipulador tiene una capacidad de posicionamiento altamente estable y precisa (+ 0,05 mm), lo que garantiza que los parámetros producidos por cada placa sean altamente repetitivos y consistentes; En segundo lugar, el Movimiento de 5 dimensiones del manipulador permite al PCB tocar la superficie de estaño en cualquier ángulo y dirección optimizados para obtener la mejor calidad de soldadura. La aguja de medición de la altura de la onda de estaño instalada en el dispositivo de férula del manipulador está hecha de aleación de titanio. Puede medir regularmente la altura de la onda de estaño bajo el control del programa y controlar la altura de la onda de estaño ajustando la velocidad de la bomba de estaño para garantizar la estabilidad del proceso.

A pesar de estas ventajas, el proceso de soldadura por haz de una sola punta también tiene desventajas: el tiempo de soldadura de inyección de flujo, precalentamiento y soldadura es el más largo. Y debido a que los puntos de soldadura son soldadura de arrastre uno tras otro, con el aumento de los puntos de soldadura, el tiempo de soldadura aumentará considerablemente, y la eficiencia de la soldadura no se puede comparar con el proceso tradicional de soldadura de pico. Sin embargo, esta situación está cambiando. El diseño de múltiples boquillas permite maximizar la producción. Por ejemplo, una boquilla de doble soldadura puede duplicar la producción, al igual que un flujo.

El sistema de soldadura selectiva inmersiva tiene múltiples boquillas de soldadura, los puntos de soldadura PCB son de diseño individual, aunque la flexibilidad no es tan buena como el tipo de manipulador, pero la salida es equivalente al tipo de manipulador tradicional de soldadura de pico, el costo del equipo es relativamente bajo. Dependiendo del tamaño del pcb, la transmisión de una o más placas se puede realizar en paralelo. Todos los puntos de soldadura a tratar se pulverizarán, calentarán y soldarán simultáneamente en paralelo. Sin embargo, debido a la distribución diferente de los puntos de soldadura en diferentes pcbs, se deben hacer boquillas especiales de soldadura para diferentes pcbs. El tamaño de la boquilla debe ser lo más grande posible para garantizar la estabilidad del proceso de soldadura y no afectar a los componentes periféricos en el pcb, lo cual es importante y difícil para los ingenieros de diseño, ya que la estabilidad del proceso puede depender de ello.

Utilizando el proceso de soldadura selectivo sumergido, se pueden soldar puntos de soldadura de 0,7 mm a 10 mm, el proceso de soldadura de pines cortos y almohadillas de pequeño tamaño es más estable, la posibilidad de puente también es muy pequeña, y la distancia entre los bordes de los puntos de soldadura adyacentes, los dispositivos y las boquillas debe ser superior a 5 mm.