PCB科技 - PCB選擇性焊接技術

Process characteristics of selective soldering

這個 process characteristics of selective soldering can be understood by comparing with wave soldering. 兩者之間最明顯的區別是波峰焊, 下半部分 印刷電路板 完全浸入液體焊料中, 選擇性焊接時, 只有一些特定區域與焊接波接觸. 自 印刷電路板 本身是一種導熱性較差的介質, 它不會加熱和熔化相鄰部件的焊點和 印刷電路板 焊接期間的區域. 焊劑也必須在焊接前預塗. 與波峰焊相比, 通量僅適用於 印刷電路板 待焊接, 而不是整個 印刷電路板. 此外, 選擇性焊接僅適用於插入式組件的焊接. 選擇性焊接是一種全新的方法. 徹底瞭解選擇性焊接工藝和設備是成功焊接的必要條件.

選擇性焊接工藝

典型的選擇性焊接工藝包括：助焊劑噴塗, 印刷電路板 預熱, 浸焊和拖焊.

焊劑塗層工藝

在選擇性焊接中, 助焊劑塗層工藝起著重要作用. 在焊接加熱和焊接結束時, 焊劑應具有足够的活性，以防止橋接和 電路板 氧化. 焊劑噴塗由X/Y機械手攜帶 印刷電路板 通過焊劑噴嘴, 然後將助焊劑噴塗在 印刷電路板 待焊接. 助焊劑有多種方法，如單噴嘴噴霧, 微孔噴霧, 和同步多點/圖案噴塗. 回流焊後的微波峰值選擇性焊接最重要的是準確噴塗助焊劑. 微孔射流永遠不會污染焊點外的區域. 微點噴塗的最小通量點圖案直徑大於2mm, 囙此，沉積在表面的磁通量的位置精度 印刷電路板 is±0.5mm，以確保焊劑始終覆蓋在焊接件上. 噴塗通量公差由供應商提供, 技術規範應規定助焊劑的用量, 通常建議100%安全公差範圍.

預熱過程

選擇性焊接過程中預熱的主要目的不是减少熱應力，而是去除溶劑並預乾燥助焊劑，使助焊劑在進入焊接波之前具有正確的粘度。 在焊接過程中，預熱產生的熱量對焊接質量的影響不是關鍵因素。 印刷電路板資料厚度、器件封裝規格和焊劑類型决定了預熱溫度的設定。 在選擇性焊接中，對於預熱有不同的理論解釋：一些工藝工程師認為，印刷電路板應該在噴塗助焊劑之前預熱； 另一種觀點是，不需要預熱，直接進行焊接。 用戶可根據具體情況安排選擇性焊接工藝。

焊接工藝

選擇性焊接有兩種不同的工藝：拖拉焊接和浸漬焊接。

選擇性拖拉焊接過程在單個小焊錫頭焊錫波上完成。 拖拉焊接工藝適用於在印刷電路板上非常狹小的空間進行焊接。 例如：單個焊點或引脚，單列引脚可以拖焊。 印刷電路板以不同的速度和角度在焊接頭的焊接波上移動，以實現最佳焊接質量。 為了保證焊接過程的穩定性，焊頭內徑小於6mm。 在確定焊料溶液的流動方向後，根據不同的焊接需求在不同方向安裝和優化焊錫頭。 機械手可以從不同方向接近焊接波，即在0°和12°之間的不同角度，囙此用戶可以在電子元件上焊接各種設備。 對於大多數設備，建議的傾斜角度為10°。

與浸焊工藝相比，拖焊工藝的焊料溶液和印刷電路板板的移動使焊接過程中的熱轉換效率優於浸焊工藝。 然而，形成焊接連接所需的熱量通過焊料波傳遞，但單個焊料尖端的焊料波質量很小，只有焊料波的相對較高溫度才能滿足拖拉焊接工藝的要求。 示例：焊料溫度為275攝氏度300攝氏度，拉拔速度為10mm/s轞25mm/s通常可以接受。 在焊接區域提供氮氣，以防止焊接波氧化。 焊接波消除了氧化，囙此拖拉焊接過程避免了橋接缺陷。 這一優勢提高了拖焊工藝的穩定性和可靠性。

該機器具有高精度和高靈活性的特點。 模組化結構設計系統可根據客戶的特殊生產要求完全定制，並可升級以滿足未來生產發展的需要。 機械手的運動半徑可以覆蓋助焊劑噴嘴、預熱和焊接噴嘴，囙此同一設備可以完成不同的焊接過程。 機器獨特的同步過程可以大大縮短單板處理週期。 機械手的效能使這種選擇性焊接具有高精度和高品質焊接的特點。 首先是機器人的高度穩定和精確定位能力（±0.05mm），這確保了每個板產生的參數的高重複性； 第二個是機器人的5維運動，使印刷電路板可以以任何優化的角度和方向接觸錫表面，以獲得最佳的焊接質量。 安裝在機械手夾板裝置上的錫波高觸針由鈦合金製成。 tin波高可以在程式控制下定期量測。 可以通過調整錫泵速度來控制錫波高，以確保過程穩定性。

儘管有上述優點，單噴嘴焊料波阻焊接工藝也有缺點：在助焊劑噴塗、預熱和焊接3種工藝中，焊接時間最長。 由於焊點被一個接一個地拖動，隨著焊點數量的新增，焊接時間將顯著增加，焊接效率無法與傳統波峰焊接工藝相比。 然而，情况正在發生變化。 多噴嘴的設計可以最大限度地提高產量。 例如，使用雙焊接噴嘴可以使輸出加倍，焊劑也可以設計為雙噴嘴。

浸入式選擇性焊接系統具有多個焊料噴嘴，並與 印刷電路板電路板 待焊接. 雖然靈活性不如機器人類型好, 其輸出相當於傳統的波峰焊設備, 與機器人類型相比，設備成本相對較低. 根據 印刷電路板, 單板或多板可以並行傳輸, 所有要焊接的點都將被噴塗, 同時預熱和焊接. 然而, 由於焊點在不同位置的分佈不同 印刷電路板s, 需要為不同的客戶製作特殊的焊料噴嘴 印刷電路板 s. 焊頭的尺寸應盡可能大，以確保焊接過程的穩定性，而不會影響焊接機上的相鄰部件 印刷電路板. 這對設計工程師來說既重要又困難, 因為過程的穩定性可能取決於它.

使用浸入式選擇性焊接工藝，可以焊接0.7mm10mm的焊點。 短引脚和小尺寸焊盤的焊接過程更穩定，橋接的可能性較小。 相鄰焊點、器件和焊點邊緣之間的距離應大於5mm。