PCB技術 - PCBボード溶接欠陥の原因と解決策

選択溶接のプロセス特性

選択溶接のプロセス特性はウエーブはんだ付けと比較することで理解できる. つの間の最も明白な違いは、ウェーブはんだ付けで, の下部 PCBボード 液体はんだに完全に浸す, 選択溶接中, ある領域だけがはんだ波と接触している. PCB自体は熱伝導性の悪い媒体であるので, 溶接中の隣接部品及びPCB領域のはんだ接合を加熱し溶融しない. フラックスは溶接前に予熱しなければならない. ウェーブはんだ付けとは対照的に, フラックスは、溶接されるべきPCBの下部にのみ適用される, PCB全体ではない. 加えて, 選択溶接はプラグイン部品の溶接にのみ適用可能である. 選択溶接は新しい方法である, 溶接における選択溶接技術の徹底的理解.

選択溶接法

典型的な選択的溶接プロセスは、フラックス溶射、PCB予熱、ディップ溶接及び抗力溶接を含む。

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重要な役割を果たす。溶接加熱及び溶接終了時には，フラックスは十分に有効であり，pcbの架橋と酸化を防止する。X／Yマニピュレータは、PCBをフラックスノズルの頂部に運び、フラックスを溶接するPCBの位置に噴霧する。フラックスは、単一のノズルスプレー、マイクロホールスプレー、同期マルチポイント/グラフィックスプレーがあります。リフロー溶接後のマイクロ波ピーク選択溶接において最も重要なことはフラックスが正しく噴霧されることである。微小多孔性噴流は、はんだ接合部の外側の領域を汚すことはない。マイクロスポット溶射の最小フラックススポットグラフ径は2 mmより大きいため，基板上に堆積したスプレーの磁束位置精度は±0 . 5 mmであり，フラックスは常に溶接部を覆っている。磁束量の許容範囲は供給者によって提供される。技術マニュアルではフラックス量を指定し，通常100 %の安全許容範囲を推奨した。

予熱処理

選択的な溶接プロセスにおける予熱の主目的は、熱応力を減少させることではなく、事前に乾燥することによって、はんだ波に入る前に溶媒を除去し、フラックスが正しい粘度を有するようにすることである。溶接中，溶接品質に及ぼす予熱の影響は重要ではない。PCB材料の厚さ、デバイスパッケージ仕様およびフラックスタイプは予熱温度の設定を決定する。選択溶接において、予熱のための異なる理論的説明があります：いくつかのプロセスエンジニアは、PCBがフラックス噴霧の前に予熱されるべきであると思っていますもう一つの見解は予熱なしで直接溶接することです。ユーザは、特定の状況に応じて選択溶接工程を整えることができる。

溶接プロセス

2つの異なる選択溶接プロセスがあります。

単一のはんだ波で選択的なドラッグ溶接を行った。ap溶接は，pcb基板上の非常に狭い空間で溶接に適している。例えば、個々のはんだ接続またはピン、ピンの1行は、抗力溶接プロセスを実行することができる。PCBは、最高の溶接品質を成し遂げるために異なる速度と角度ではんだ波の上を移動します。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、異なる溶接方向に対して異なる方向にノズルを設置し最適化する。マニピュレータは、異なる方向から、すなわち、異なる角度の間のはんだ付け波に近い0°°~ 12°°から、ユーザーが電子部品上の様々なデバイスを溶接することができますので、ほとんどのデバイスのために、推奨傾斜角は10°°です。

ディップ溶接法と比較して，ろう付プロセスは，はんだ溶けとpcbの動きによるdip溶接プロセスよりも熱変換効率が良い。しかし，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，単一ノズルのはんだ波は品質が小さいため，はんだ波の温度のみが相対的に高く，抗力溶接プロセスの要件を満たすことができる。例：はんだ温度は摂氏275度～摂氏300度です。溶接領域に窒素が供給され、はんだ付け波の酸化を防止し、はんだ付け波が酸化を除去し、架橋欠陥の発生を回避するための抗力溶接プロセスを形成し、この利点は、抗力溶接プロセスの安定性および信頼性を高める。

マシンは、高精度、高柔軟性の特徴を持って、モジュール構造設計システムは、顧客の特別な生産要件に応じて完全にカスタマイズすることができますし、将来の生産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。マニプレータの運動半径はフラックスノズル，予熱及びはんだノズルをカバーすることができるので，同じ装置は異なる溶接プロセスを完了できる。マシン-特定の同期プロセスは大幅にシングルボードのプロセスサイクルを短縮することができます。マニピュレータは高精度で高品質の溶接特性を有するこの選択溶接を可能にする能力を有する。まず、マニピュレータは非常に安定して正確な位置決め能力（平均±0.05 mm）であり、これは各プレート製造のパラメータが非常に繰り返され、一貫していることを保証する第二に、マニピュレータの5次元運動は、最良の溶接品質を得るために、PCBを任意の最適化角度及び配向で錫表面に接触させることを可能にする。マニピュレータのスプリント装置に設置したすす波高測定針はチタン合金製である。プログラムの制御下で定期的にすず波の高さを測定でき，tinポンプの速度を調整してtinの高さを制御し，プロセスの安定性を確保した。

これらの利点にもかかわらず、単一の先端波牽引溶接プロセスには欠点がある。また、はんだ接合部が1個ずつ溶着しているので、はんだ接合の増加に伴い、溶接時間が大幅に増加し、従来のウェルドはんだ付け工程と比較して溶接効率が向上しない。だがこれは変わっている。多重ノズル設計は歩留まりを最大化できる例えば、二重の溶接ノズルは歩留りを2倍にすることができ、フラックスは同じことができる。

浸漬選択溶接システムは複数のはんだノズルを有し，pcb溶接スポットは1〜1の設計であるが，柔軟性はマニピュレータ型ではなく，従来の溶接装置と同等であり，装置コストは比較的低いマニピュレータタイプである。PCBサイズに応じて、1枚のボードまたはマルチボード転送を並列に行うことができます。すべての保留はんだ接合は、同時に、同時に加熱され、溶接される。しかし，異なるpcbs上のはんだスポットの分布が異なるため，特別なはんだノズルを異なるpcbsに対して行う必要がある。ノズルのサイズは、プロセスの安定性がそれに依存する可能性があるため、溶接プロセスの安定性を確保し、PCB上の周囲のコンポーネントに影響を及ぼすことはありません。

浸漬選択溶接プロセスの使用は，0.7 mm〜10 mmのはんだスポット，短ピンおよび小型パッド溶接プロセスを溶接することができるので，ブリッジの可能性も小さく，隣接するはんだスポット端部，デバイスおよびノズル間隔は5 mmより大きくなければならない。