PCBA技術 - PCBアセンブリ組立の溶接技術

発展の一つの明白な傾向PCBアセンブリ還流溶接技術. ほぼ,伝統的な挿入物はまた、還流することができます, スルーホールの還流溶接と呼ばれる. 利点は、全てのはんだ接合部が同時に完成することである, 生産コストの最小化. しかし, 温度感受性元素は還流溶接の使用を制限する, 挿入またはSMDであるかどうか. 人々は選択溶接に注意を向ける. 多くの用途で還流溶接後に選択溶接を使用する.これは非常に効果的な方法です.

選択溶接のプロセス特性PCBアセンブリ

選択溶接のプロセス特性は，ウェーブはんだ付けと比較して理解できる。二つの間の最も明白な違いは、PCB基板の下部がピーク溶接の間に液体はんだに完全に浸漬されている一方で、選択溶接における特定領域の一部のみが半田波と接触していることである。PCBボード自体は熱伝導性の悪い媒体であるので、溶接中に隣接する構成要素とPCB板領域を溶融するはんだ接合部を加熱しない。フラックスは溶接前に事前にコーティングする必要があります。ピーク溶接と比較して、フラックスはPCBアセンブリの下で溶接される部分にのみ適用され、PCBアセンブリ全体ではない。また，選択溶接は，挿入要素の溶接にのみ適用できる。選択溶接は新しい方法である。溶接の成功のためには、選択的な溶接プロセスおよび装置の理解が必要である。

PCB組立のための選択溶接プロセス

PCBアセンブリの典型的な選択的溶接プロセスは、フラックススプレー、PCBボード予熱、ディップ、およびドラグ溶接を含む。

予熱プロセスとフラックスコーティングプロセス

フラックスコーティングプロセスは選択溶接において重要な役割を果たす。加熱および溶接の終わりに、フラックスは、PCB多層回路基板の架橋及び酸化を防止するのに十分活性があるべきである。X／Yマニプレータのフラックス噴霧は、フラックス・ノズルの上にPCB多層回路基板を搭載し、フラックスをPCBアセンブリが溶接されるべき位置に噴霧する。単一のノズル、マイクロホール、同期多点/グラフィック方法でフラックスエイズを噴霧することができます。還流操作後のマイクロ波ピーク選択のための最も重要なことは，正確なフラックスの噴霧である。マイクロホールジェットは、はんだ接合部の外側の領域を汚染しない。マイクロスポット溶射のための最小のフラックススポットグラフィック直径は2 mmより大きいので，フラックスが常に溶接領域を覆うように，基板上に堆積したフラックスの位置の精度は（＋）0.5 mmである。スプレー溶接線量の許容範囲は供給者によって提供される。技術仕様は使用されるフラックスの量を指定しなければならず、100 %の安全許容範囲は一般に推奨される。

PCB組立のための溶接プロセス

選択溶接には2種類の異なる方法がある。

選択的なドラグ溶接プロセスは、単一の小さなハンダ・チップはんだ付け錫波の上で完了する。溶接組立は，pcbアセンブリ上の非常に狭い空間での溶接に適している。例えば、個々のはんだ接続部またはピン、単一の行ピンをドラッグすることができる。PCB多層回路基板は、最高のはんだ付け品質を達成するために異なる速度および角度でノズルのはんだ波を移動する。溶接プロセスの安定性を確保するため，溶接ノズル内径は6 mm以下である。はんだ溶液の流れ方向を決定した後、異なる溶接方向のために、半田ノズルを設置し、異なる方向に最適化する。マニピュレータは、様々な方向から、すなわち、0から12度までのはんだ波に近づくことができ、電子部品の様々なデバイスを溶接することができる。大部分の装置のために、10度の傾斜角は、推薦されます。

ディップ工程と比較して，ドラッグアンドドロッププロセスにおけるはんだ溶液とpcb基板の移動は，浸漬工程より優れた熱伝達効率をもたらす。しかしながら、溶接接続を形成するために必要な熱は、はんだ波によって伝達されるが、単一のノズルのはんだ波品質は小さく、はんだ波温度だけが比較的高いので、抗力溶接プロセスの要件を満たすことができる。例えば、はんだ付け温度は275℃であり、引上げ速度は通常10 mm／sと25 mm／sの間で許容可能である。この利点は、抗力溶接プロセスの安定性及び信頼性を高める。

機械の高精度と柔軟性で、モジュール構造設計のシステムは、顧客の特別な生産要件に従って完全にカスタマイズすることができますし、将来の製品開発のニーズを満たすためにアップグレードすることができます。マニピュレータの運動半径は、フラックスノズル、予熱、および半田ノズルを覆って、同じ装置によって異なるハンダ付け工程を完了することができる。マシン特有の同期プロセスは、シングルボードプロセスサイクルを大幅に低減することができる。マニピュレータの能力は、この選択溶接を高精度で高品質にすることができます。第1に，マニピュレータの精密位置決め能力は高度に安定（＋0.05 mm）であり，各板生産のパラメータの高い繰返しと一貫性を保証する。第2に、マニピュレータの5次元運動によって、PCBボードが最適な角度及び配向で錫表面に接触し、最良の溶接品質を得ることができる。メカニカルハンドスプリント装置に設置したすず波高さ測定針はチタン合金である。tinの高さは，プログラム制御下で定期的に測定できる。TiN波の高さは、プロセスの安定性を確保するために錫ポンプの速度を調整することによって制御することができます。

これらの利点にも拘らず、単一のノズル半田波溶接プロセスは、欠点を有している。また，溶接点は1点ずつ溶着しているので，溶接点数の増加に伴い，溶接時間は劇的に増加し，溶接効率は従来のピーク溶接プロセスと比較できない。しかし、ものは変化しています、そして、複数のノズル設計は生産を最大にすることができます。例えば、二重の溶接ノズルは二重製造することができ、二重ノズルもフラックスのために設計することができる。

サブミクロン選択溶接システムは，複数のはんだノズルを有し，基板とはんだ接合を組合わせるために1対1で設計されている。マニュアルよりもフレキシブルではないが，従来のウェーブはんだ付け装置と同等であり，装置のコストはマニュアルのものよりも低い。PCBアセンブリのサイズに応じて、単一または複数のプレートを並列に転送することができます。すべてのはんだ接合部を溶射し，予熱し，同時に溶接した。しかしながら、異なるPCBアセンブリ上の半田接合の異なる分布のため、特別な半田ノズルは、異なるPCBアセンブリに必要である。プロセスの安定性がそれに依存するかもしれないので、PCBの上で周辺の隣接するコンポーネントに影響を及ぼすことなく、溶接プロセスの安定性を確実にするために、ノズルのサイズはできるだけ大きいです。

浸漬で選択溶接法,0.7 mm～10 mmの溶接継手は溶接可能である. 短いピンと小さいサイズパッドは、より安定した溶接プロセスを持ちます, ブリッジングの可能性, 隣接する溶接縁の間の距離, デバイス, 溶接は5 mm以上でなければならない. の予熱の主な目的 選択溶接法 熱応力を減少させるが、溶剤予備乾燥フラックスを除去することである, これは、フラックスは、はんだ波を入力する前に、正しい粘度を持って.溶接中,予熱によって運ばれる熱は溶接の品質にとって重要な要因ではない.厚さ基板PCBアセンブリ 材料,デバイス実装仕様, フラックスタイプは予熱温度の設定を決定する.選択溶接,予熱の理論的説明はいくつかあるプリント配線板たぶん予熱した フラックス塗布前、もう1つの観点は、溶接に予熱を必要としないことである. 特定の条件に従って選択溶接の工程を整えることができる.