PCB選擇性(xìng)焊接技(jì)術難點(dian)

在PCB電子(zi)工業焊(hàn)接工藝(yi)中，有越(yuè)來越多(duō)的廠家(jia)開始把(ba)目光投(tóu)向選擇(zé)焊接，選(xuan)擇焊接(jiē)可以在(zai)同一時(shi)間内完(wán)成所有(you)的焊點(diǎn)，使生産(chǎn)成本降(jiàng)到最低(dī)，同時又(yòu)克服了(le)回流焊(hàn)對溫度(du)敏感元(yuán)件造成(cheng)影響的(de)問題，選(xuan)擇焊接(jiē)還能夠(gòu)與将來(lái)的無鉛(qian)焊兼容(róng)，這些優(yōu)點都使(shi)得選擇(zé)焊接的(de)應用範(fan)圍越來(lái)越廣。

選(xuan)擇性焊(han)接的工(gōng)藝特點(diǎn)
可(ke)通過與(yǔ)波峰焊(hàn)的比較(jiào)來了解(jiě)選擇性(xìng)焊接的(de)工藝特(tè)點。兩者(zhě)間最明(ming)顯的差(cha)異在于(yú)波峰焊(hàn)中PCB的下(xia)部完全(quán)浸入液(yè)态焊料(liào)中，而在(zai)選擇性(xing)焊 接中(zhong)，僅有部(bù)分特定(ding)區域與(yu)焊錫波(bō)接觸。由(yóu)于PCB本身(shēn)就是一(yī)種不良(liáng)的熱傳(chuan)導介質(zhi)，因此焊(han)接時它(tā)不會加(jia)熱熔化(hua)鄰近元(yuan)器件和(hé)PCB區域的(de)焊點。在(zài)焊接前(qián)也必須(xu)預先塗(tú)敷助焊(hàn)劑。與波(bō)峰焊相(xiàng)比，助焊(hàn)劑僅塗(tú)覆在PCB下(xia)部的待(dài)焊接部(bu)位，而不(bú)是整個(ge)PCB。另外選(xuǎn)擇性焊(hàn)接僅适(shi)用于插(chā)裝元件(jian)的焊接(jiē)。選擇性(xing)焊接是(shì)一種全(quán)新的方(fāng)法，徹底(di)了解選(xuǎn)擇性焊(hàn)接工藝(yì)和設備(bèi)是成功(gong)焊接所(suǒ)必需的(de)。

選擇性(xìng)焊接的(de)流程
典型(xing)的選擇(zé)性焊接(jie)的工藝(yi)流程包(bāo)括：助焊(hàn)劑噴塗(tu)，PCB預熱、浸(jìn)焊和拖(tuo)焊。

助焊(han)劑塗布(bu)工藝
在選擇(ze)性焊接(jie)中，助焊(han)劑塗布(bù)工序起(qi)着重要(yào)的作用(yòng)。焊接加(jia)熱與焊(hàn)接結束(shù)時，助焊(han)劑應有(yǒu)足夠的(de)活性防(fáng)止橋接(jie)的産生(shēng)并防止(zhi)PCB産生氧(yǎng)化。助焊(han)劑噴塗(tu)由X/Y機械(xie)手攜帶(dai)PCB通過助(zhù)焊劑噴(pēn)嘴上方(fang)，助焊劑(ji)噴塗到(dào)PCB待焊位(wèi)置上。助(zhù)焊劑具(ju)有單嘴(zui)噴霧式(shi)、微孔噴(pen)射式、同(tong)步式多(duō)點/圖形(xíng)噴霧多(duo) 種方式(shì)。回流焊(hàn)工序後(hòu)的微波(bo)峰選焊(han)，最重要(yào)的是焊(hàn)劑準确(que)噴塗。微(wēi)孔噴射(she)式絕對(dui)不會弄(nòng)污焊點(diǎn)之外的(de)區域。微(wēi)點噴塗(tu)最小焊(hàn)劑點圖(tu)形直徑(jing)大于2mm，所(suǒ)以噴塗(tu)沉積在(zai)PCB上的焊(han)劑位置(zhì)精度爲(wèi)±0.5mm，才能保(bǎo)證焊劑(jì)始終覆(fù)蓋在被(bei)焊部位(wèi)上面，噴(pen)塗焊劑(ji)量的公(gōng)差由供(gong)應商提(ti)供，技術(shù)說明書(shū)應規定(ding)焊劑使(shi)用量，通(tong)常建議(yì) 100%的安全(quán)公差範(fàn)圍。

預熱(rè)工藝
在選擇(ze)性焊接(jiē)工藝中(zhong)的預熱(rè)主要目(mù)的不是(shi)減少熱(re)應力，而(ér)是爲了(le)去除溶(rong)劑預幹(gàn)燥助焊(hàn)劑，在進(jin)入焊錫(xī)波前，使(shi)得焊劑(jì)有正确(que)的黏度(du)。在焊接(jiē)時，預熱(re)所帶的(de)熱量對(duì)焊接質(zhi)量的影(yǐng)響不是(shi)關鍵因(yin)素，PCB材料(liào)厚度、器(qì)件封裝(zhuāng)規格及(ji)助焊劑(jì)類型決(jue)定預熱(re)溫度的(de)設置。在(zài)選擇性(xìng)焊接中(zhōng)，對預熱(re)有不同(tong)的理論(lun)解釋：有(yǒu)些工藝(yi)工程師(shi)認爲PCB應(yīng)在助焊(han)劑噴塗(tu)前，進行(háng)預熱；另(lìng)一種觀(guan)點認爲(wei)不需要(yao)預熱而(ér)直接進(jin)行焊接(jiē)。使用者(zhe)可根據(jù)具體的(de)情況來(lái)安排選(xuan)擇性焊(han)接的工(gong)藝流程(cheng)。

焊接工(gong)藝
選(xuan)擇性焊(hàn)接工藝(yì)有兩種(zhong)不同工(gōng)藝：拖焊(hàn)工藝和(hé)浸焊工(gong)藝。
選(xuan)擇性拖(tuo)焊工藝(yì)是在單(dān)個小焊(hàn)嘴焊錫(xī)波上完(wan)成的。拖(tuo)焊工藝(yì)适用于(yu)在PCB上非(fēi)常緊密(mì)的空間(jiān)上進行(háng)焊接。例(lì)如：個别(bié)的焊點(dian)或引腳(jiao)，單排 引(yǐn)腳能進(jìn)行拖焊(hàn)工藝。PCB以(yi)不同的(de)速度及(ji)角度在(zai)焊嘴的(de)焊錫波(bō)上移動(dong)達到最(zuì)佳的焊(hàn)接質量(liang)。爲保證(zheng)焊接工(gong)藝的穩(wěn)定，焊嘴(zui)的内徑(jing)小于6mm。焊(hàn)錫溶液(yè)的流向(xiàng)被确定(ding)後，爲不(bú)同的焊(han)接需要(yao)，焊嘴按(an)不同方(fāng)向安裝(zhuang)并優化(huà)。機械手(shou)可從不(bú)同方向(xiàng)，即0°～12°間不(bú)同角度(du)接近焊(han)錫波，于(yu)是用戶(hù)能在電(dian)子組件(jian)上焊接(jie)各種器(qi)件， 對大(da)多數器(qì)件，建議(yi)傾斜角(jiao)爲10°。

與浸(jin)焊工藝(yi)相比，拖(tuō)焊工藝(yi)的焊錫(xi)溶液及(jí)PCB闆的運(yun)動，使得(dé)在進行(hang)焊接時(shí)的熱轉(zhuǎn)換效率(lǜ)就比浸(jin)焊工藝(yì)好。然而(er)，形成焊(han)縫連接(jie)所需要(yao)的 熱量(liàng)由焊錫(xi)波傳遞(dì)，但單焊(han)嘴的焊(han)錫波質(zhì)量小，隻(zhi)有焊錫(xi)波的溫(wēn)度相對(duì)高，才能(néng)達到拖(tuō)焊工藝(yi)的要求(qiu)。例：焊錫(xi)溫度爲(wei)275℃～300℃，拖拉速(sù)度 10mm/s～25mm/s通常(cháng)是可以(yi)接受的(de)。在焊接(jie)區域供(gong)氮，以防(fang)止焊錫(xī)波氧化(hua)，焊錫波(bō)消除了(le)氧化，使(shǐ)得拖焊(han)工藝避(bi)免橋接(jie)缺陷的(de)産生，這(zhè)個優點(diǎn)增加了(le)拖焊工(gong)藝的穩(wen)定性與(yǔ)可靠性(xing)。

機器具(jù)有高精(jīng)度和高(gao)靈活性(xìng)的特性(xìng)，模塊結(jie)構設計(jì)的系統(tong)可以完(wán)全按照(zhào)客戶特(tè)殊生産(chan)要求來(lai)定制，并(bìng)且可升(shēng)級滿足(zú)今後生(sheng)産發展(zhǎn)的需求(qiú)。機械手(shǒu)的運動(dong)半徑可(ke)覆蓋助(zhù)焊劑噴(pēn)嘴、預熱(re)和焊錫(xī)嘴，因而(er)同一台(tai)設備可(kě)完成不(bu)同的焊(hàn)接工藝(yì)。機器特(tè)有的同(tóng)步制程(cheng)可以大(da)大縮短(duan)單闆制(zhì)程周期(qi)。機械手(shou)具備的(de)能力使(shi) 這種選(xuǎn)擇焊具(jù)有高精(jing)度和高(gao)質量焊(hàn)接的特(te)性。首先(xiān)是機械(xiè)手高度(dù)穩定的(de)精确定(dìng)位能力(li)(±0.05mm)，保證了(le)每塊闆(pǎn)生産的(de)參數高(gāo)度重複(fú)一緻；其(qí)次是機(ji)械手的(de)5維運動(dong)使得PCB能(neng)夠以任(rèn)何優化(hua)的角度(du)和方位(wei)接觸錫(xi)面，獲得(dé)最佳焊(han)接質量(liàng)。機械手(shou)夾闆裝(zhuāng)置上安(ān)裝的錫(xī)波高度(du)測針，由(yóu)钛合金(jin)制成，在(zai)程序控(kòng)制下可(ke)定期測(cè)量 錫波(bo)高度，通(tong)過調節(jie)錫泵轉(zhuan)速來控(kòng)制錫波(bō)高度，以(yǐ)保證工(gong)藝穩定(dìng)性。
盡(jìn)管具有(you)上述這(zhe)麽多優(you)點，單嘴(zui)焊錫波(bō)拖焊工(gōng)藝也存(cun)在不足(zu)：焊接時(shi)間是在(zài)焊劑噴(pēn)塗、預熱(rè)和焊接(jiē)三個工(gōng)序中時(shí)間最長(zhǎng)的。并且(qiě)由于焊(han)點是一(yī)個一個(ge)的拖焊(hàn)，随着焊(han)點數的(de)增加，焊(han)接時間(jiān)會大幅(fú)增加，在(zai)焊接效(xiào)率上是(shi)無法與(yu)傳統波(bō)峰焊工(gōng)藝相比(bǐ)的。但情(qing)況正發(fa)生着改(gai)變，多焊(han)嘴設計(ji)可最大(da)限度地(dì)提高産(chan)量，例如(rú)，采用雙(shuāng)焊接噴(pēn)嘴可以(yǐ)使産量(liang)提高一(yī)倍，對助(zhù)焊劑也(yě)同樣可(ke)設計成(chéng)雙噴嘴(zuǐ)。

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