PCB Tecnico - Spiegazione dettagliata della tecnologia di saldatura selettiva PCB

Caratteristiche di processo della saldatura selettiva di PCB

Le caratteristiche di processo della saldatura selettiva possono essere comprese confrontando con la saldatura ad onda. La differenza più evidente tra i due è che nella saldatura ad onda, la parte inferiore del PCB è completamente immersa nella saldatura liquida, mentre nella saldatura selettiva, solo alcune aree specifiche sono a contatto con l'onda di saldatura. Poiché il PCB stesso è un mezzo di conduzione del calore povero, non riscalderà e fonderà i giunti di saldatura dei componenti adiacenti e l'area PCB durante la saldatura. Il flusso deve anche essere pre-applicato prima della saldatura. Rispetto alla saldatura ad onda, il flusso viene applicato solo alla parte inferiore del PCB da saldare, piuttosto che all'intero PCB. Inoltre, la saldatura selettiva è applicabile solo alla saldatura di componenti plug-in. La saldatura selettiva è un metodo nuovo di zecca. Una comprensione approfondita del processo di saldatura selettiva e delle attrezzature è necessaria per la saldatura di successo.

Processo di saldatura selettiva

Il tipico processo di saldatura selettiva comprende: spruzzatura a flusso, preriscaldamento PCB, saldatura a immersione e saldatura a trascinamento.

Processo di rivestimento a flusso

Nella saldatura selettiva, il processo di rivestimento a flusso svolge un ruolo importante. Al termine del riscaldamento e della saldatura di saldatura, il flusso dovrebbe avere un'attività sufficiente per prevenire il ponte e prevenire l'ossidazione del PCB. La spruzzatura di flusso è portata dal manipolatore X / Y per trasportare il PCB attraverso l'ugello di flusso e il flusso viene spruzzato sul PCB da saldare. Il flusso ha metodi multipli come spruzzo singolo ugello, spruzzo micro-foro e spruzzo sincrono multi-punto / modello. La cosa più importante per la saldatura selettiva di picco a microonde dopo il processo di saldatura a riflusso è la spruzzatura accurata del flusso. Il getto a micro fori non contamina mai l'area esterna ai giunti di saldatura. Il diametro minimo del modello del punto di flusso della spruzzatura a micro-punto è maggiore di 2mm, quindi l'accuratezza della posizione del flusso depositato sul PCB è ±0,5mm per garantire che il flusso sia sempre coperto sulla parte saldata. La tolleranza al flusso di spruzzo è fornita dal fornitore e la specifica tecnica dovrebbe specificare la quantità di flusso utilizzata, si raccomanda di solito un intervallo di tolleranza di sicurezza del 100%.

Processo di preriscaldamento

Lo scopo principale del preriscaldamento nel processo di saldatura selettiva del PCB non è ridurre lo stress termico, ma rimuovere il solvente e pre-asciugare il flusso, in modo che il flusso abbia la viscosità corretta prima di entrare nel fronte dell'onda di saldatura. Durante la saldatura, l'influenza del calore del preriscaldamento sulla qualità della saldatura non è un fattore chiave. Lo spessore del materiale PCB, le specifiche di imballaggio del dispositivo e il tipo di flusso determinano l'impostazione della temperatura di preriscaldamento. Nella saldatura selettiva, ci sono diverse spiegazioni teoriche per il preriscaldamento: alcuni ingegneri di processo ritengono che il PCB dovrebbe essere preriscaldato prima che il flusso venga spruzzato; Un altro punto di vista è che il preriscaldamento non è necessario e la saldatura viene eseguita direttamente. L'utente può organizzare il processo di saldatura selettiva in base alla situazione specifica.

Processo di saldatura

Esistono due diversi processi per la saldatura selettiva: la saldatura a trascinamento e la saldatura a immersione.

Il processo di saldatura selettiva a trascinamento viene completato su una singola onda di saldatura con punta di saldatura piccola. Il processo di saldatura a trascinamento è adatto per la saldatura in spazi molto stretti sul PCB. Ad esempio: singoli giunti di saldatura o perni, perni a singola fila possono essere saldati a trascinamento. Il PCB si muove sull'onda di saldatura della punta di saldatura a velocità e angoli diversi per ottenere la migliore qualità di saldatura. Per garantire la stabilità del processo di saldatura, il diametro interno della punta di saldatura è inferiore a 6 mm. Dopo aver determinato la direzione del flusso della soluzione di saldatura, le punte di saldatura vengono installate e ottimizzate in direzioni diverse per diverse esigenze di saldatura. Il manipolatore può avvicinarsi all'onda di saldatura da diverse direzioni, cioè ad angoli diversi tra 0° e 12°, così gli utenti possono saldare vari dispositivi su componenti elettronici. Per la maggior parte dei dispositivi, l'angolo di inclinazione raccomandato è di 10°.

Rispetto al processo di saldatura a immersione, la soluzione di saldatura del processo di saldatura a trascinamento e il movimento della scheda PCB rendono l'efficienza di conversione del calore durante la saldatura migliore di quella del processo di saldatura a immersione. Tuttavia, il calore richiesto per formare il collegamento di saldatura viene trasferito dall'onda di saldatura, ma la qualità dell'onda di saldatura di una singola punta di saldatura è piccola e solo la temperatura relativamente elevata dell'onda di saldatura può soddisfare i requisiti del processo di saldatura a trascinamento.

Esempio: La temperatura della saldatura è 275 gradi Celsius～300 gradi Celsius e la velocità di trazione è 10mm/s～25mm/s solitamente accettabile. L'azoto viene fornito nell'area di saldatura per impedire l'ossidazione dell'onda di saldatura. L'onda di saldatura elimina l'ossidazione, in modo che il processo di saldatura a trascinamento eviti difetti di ponte. Questo vantaggio aumenta la stabilità e l'affidabilità del processo di saldatura a trascinamento.

La macchina ha le caratteristiche di alta precisione e di alta flessibilità. Il sistema modulare di progettazione della struttura può essere completamente personalizzato secondo i requisiti speciali di produzione del cliente e può essere aggiornato per soddisfare le esigenze di sviluppo della produzione futura. Il raggio di moto del manipolatore può coprire l'ugello di flusso, il preriscaldamento e l'ugello di saldatura, in modo che la stessa attrezzatura possa completare diversi processi di saldatura. Il processo di sincronizzazione unico della macchina può accorciare notevolmente il ciclo di processo del singolo bordo. Le capacità del manipolatore rendono questa saldatura selettiva hanno le caratteristiche di saldatura di alta precisione e di alta qualità. Il primo è la capacità di posizionamento altamente stabile e precisa del robot (±0.05mm), che garantisce l'elevata ripetibilità dei parametri prodotti da ogni scheda; Il secondo è il movimento 5-dimensionale del robot in modo che il PCB possa contattare la superficie dello stagno con qualsiasi angolo e orientamento ottimizzati per ottenere la migliore buona qualità di saldatura. Lo stilo di altezza dell'onda di stagno installato sul dispositivo della stecca del manipolatore è realizzato in lega di titanio. L'altezza dell'onda dello stagno può essere misurata regolarmente sotto controllo del programma. L'altezza dell'onda dello stagno può essere controllata regolando la velocità della pompa dello stagno per garantire la stabilità del processo.

Nonostante tutti i vantaggi di cui sopra, il processo di saldatura a onda di saldatura monougello presenta anche carenze: il tempo di saldatura è il più lungo tra i tre processi di spruzzatura a flusso, preriscaldamento e saldatura. E poiché i giunti di saldatura vengono trascinati uno per uno, man mano che aumenta il numero di giunti di saldatura, il tempo di saldatura aumenterà significativamente e l'efficienza della saldatura non può essere confrontata con il tradizionale processo di saldatura ad onda. Tuttavia, la situazione sta cambiando. La progettazione di ugelli multipli può massimizzare l'uscita. Ad esempio, l'uso di doppi ugelli di saldatura può raddoppiare l'uscita e il flusso può anche essere progettato come un doppio ugello.

Il sistema di saldatura selettiva ad immersione ha più ugelli di saldatura ed è progettato uno a uno con il PCB da saldare. Anche se la flessibilità non è buona come il tipo di robot, l'uscita è equivalente alle tradizionali apparecchiature di saldatura ad onda e il costo dell'attrezzatura è relativamente basso rispetto al tipo di robot. Secondo le dimensioni del PCB, una scheda singola o più schede possono essere trasferite in parallelo e tutti i punti da saldare saranno spruzzati, preriscaldati e saldati parallelamente allo stesso tempo. Tuttavia, a causa della diversa distribuzione dei giunti di saldatura su PCB diversi, è necessario realizzare ugelli speciali per saldatura per PCB diversi. La dimensione della punta di saldatura è il più grande possibile per garantire la stabilità del processo di saldatura senza influenzare i componenti vicini sul PCB. Questo è importante e difficile per l'ingegnere di progettazione, perché la stabilità del processo può dipendere da esso.

Utilizzando il processo di saldatura selettiva ad immersione, i giunti di saldatura di 0.7mm～10mm possono essere saldati. Il processo di saldatura di perni corti e cuscinetti di piccole dimensioni è più stabile e la possibilità di ponte è piccola. La distanza tra i bordi dei giunti di saldatura adiacenti, dei dispositivi e delle punte di saldatura dovrebbe essere superiore a 5 mm.