PCB選(xuan)擇性焊接(jie)技術難點(diǎn)

在PCB電子工(gōng)業焊接工(gōng)藝中，有越(yue)來越多的(de)廠家開始(shi)把目光投(tóu)向選擇焊(hàn)接，選擇焊(hàn)接可以在(zài)同一時間(jian)内完成所(suo)有的焊點(diǎn)，使生産成(cheng)本降到最(zuì)低，同時又(yòu)克服了回(hui)流焊對溫(wen)度敏感元(yuán)件造成影(yǐng)響的問題(ti)，選擇焊接(jie)還能夠與(yu)将來的無(wú)鉛焊兼容(róng)，這些優點(diǎn)都使得選(xuǎn)擇焊接的(de)應用範圍(wei)越來越廣(guang)。

選擇(ze)性焊接的(de)工藝特點(dian)
可通(tong)過與波峰(fēng)焊的比較(jiao)來了解選(xuǎn)擇性焊接(jie)的工藝特(tè)點。兩者間(jiān)最明顯的(de)差異在于(yú)波峰焊中(zhong)PCB的下部完(wán)全浸入液(yè)态焊料中(zhōng)，而在選擇(zé)性焊 接中(zhong)，僅有部分(fen)特定區域(yù)與焊錫波(bō)接觸。由于(yú)PCB本身就是(shì)一種不良(liang)的熱傳導(dao)介質，因此(cǐ)焊接時它(tā)不會加熱(re)熔化鄰近(jìn)元器件和(he)PCB區域的焊(han)點。在焊接(jiē)前也必須(xū)預先塗敷(fu)助焊劑。與(yǔ)波峰焊相(xiàng)比，助焊劑(jì)僅塗覆在(zai)PCB下部的待(dai)焊接部位(wei)，而不是整(zheng)個PCB。另外選(xuan)擇性焊接(jie)僅适用于(yú)插裝元件(jiàn)的焊接。選(xuǎn)擇性焊接(jiē)是一種全(quán)新的方法(fa)，徹底了解(jie)選擇性焊(han)接工藝和(he)設備是成(chéng)功焊接所(suǒ)必需的。

選擇性(xing)焊接的流(liu)程
典(dian)型的選擇(zé)性焊接的(de)工藝流程(chéng)包括：助焊(hàn)劑噴塗，PCB預(yù)熱、浸焊和(he)拖焊。

助焊劑塗(tú)布工藝
在(zai)選擇性焊(hàn)接中，助焊(han)劑塗布工(gong)序起着重(zhong)要的作用(yong)。焊接加熱(rè)與焊接結(jie)束時，助焊(han)劑應有足(zu)夠的活性(xìng)防止橋接(jiē)的産生并(bing)防止PCB産生(sheng)氧化。助焊(hàn)劑噴塗由(you)X/Y機械手攜(xie)帶PCB通過助(zhu)焊劑噴嘴(zui)上方，助焊(han)劑噴塗到(dao)PCB待焊位置(zhi)上。助焊劑(jì)具有單嘴(zuǐ)噴霧式、微(wei)孔噴射式(shì)、同步式多(duo)點/圖形噴(pen)霧多 種方(fang)式。回流焊(hàn)工序後的(de)微波峰選(xuǎn)焊，最重要(yao)的是焊劑(jì)準确噴塗(tu)。微孔噴射(she)式絕對不(bú)會弄污焊(han)點之外的(de)區域。微點(diǎn)噴塗最小(xiao)焊劑點圖(tu)形直徑大(da)于2mm，所以噴(pen)塗沉積在(zai)PCB上的焊劑(jì)位置精度(dù)爲±0.5mm，才能保(bao)證焊劑始(shi)終覆蓋在(zài)被焊部位(wei)上面，噴塗(tu)焊劑量的(de)公差由供(gong)應商提供(gong)，技術說明(ming)書應規定(ding)焊劑使用(yòng)量，通常建(jiàn)議 100%的安全(quán)公差範圍(wei)。

預熱(re)工藝
在選(xuǎn)擇性焊接(jiē)工藝中的(de)預熱主要(yào)目的不是(shì)減少熱應(yīng)力，而是爲(wei)了去除溶(rong)劑預幹燥(zao)助焊劑，在(zài)進入焊錫(xī)波前，使得(dé)焊劑有正(zheng)确的黏度(dù)。在焊接時(shí)，預熱所帶(dài)的熱量對(dui)焊接質量(liàng)的影響不(bu)是關鍵因(yin)素，PCB材料厚(hou)度、器件封(feng)裝規格及(ji)助焊劑類(lei)型決定預(yu)熱溫度的(de)設置。在選(xuan)擇性焊接(jiē)中，對預熱(re)有不同的(de)理論解釋(shi)：有些工藝(yi)工程師認(ren)爲PCB應在助(zhù)焊劑噴塗(tu)前，進行預(yu)熱；另一種(zhong)觀點認爲(wei)不需要預(yù)熱而直接(jie)進行焊接(jiē)。使用者可(kě)根據具體(tǐ)的情況來(lái)安排選擇(zé)性焊接的(de)工藝流程(chéng)。

焊接(jie)工藝
選擇(ze)性焊接工(gong)藝有兩種(zhong)不同工藝(yi)：拖焊工藝(yi)和浸焊工(gōng)藝。
選擇性(xing)拖焊工藝(yì)是在單個(ge)小焊嘴焊(hàn)錫波上完(wan)成的。拖焊(hàn)工藝适用(yòng)于在PCB上非(fēi)常緊密的(de)空間上進(jìn)行焊接。例(li)如：個别的(de)焊點或引(yin)腳，單排 引(yǐn)腳能進行(hang)拖焊工藝(yi)。PCB以不同的(de)速度及角(jiao)度在焊嘴(zui)的焊錫波(bō)上移動達(da)到最佳的(de)焊接質量(liang)。爲保證焊(han)接工藝的(de)穩定，焊嘴(zuǐ)的内徑小(xiǎo)于6mm。焊錫溶(rong)液的流向(xiàng)被确定後(hòu)，爲不同的(de)焊接需要(yào)，焊嘴按不(bu)同方向安(ān)裝并優化(hua)。機械手可(kě)從不同方(fāng)向，即0°～12°間不(bú)同角度接(jiē)近焊錫波(bō)，于是用戶(hu)能在電子(zi)組件上焊(han)接各種器(qì)件， 對大多(duo)數器件，建(jiàn)議傾斜角(jiao)爲10°。

與(yǔ)浸焊工藝(yi)相比，拖焊(han)工藝的焊(han)錫溶液及(jí)PCB闆的運動(dong)，使得在進(jìn)行焊接時(shi)的熱轉換(huan)效率就比(bi)浸焊工藝(yi)好。然而，形(xíng)成焊縫連(lián)接所需要(yào)的 熱量由(yóu)焊錫波傳(chuán)遞，但單焊(han)嘴的焊錫(xī)波質量小(xiǎo)，隻有焊錫(xī)波的溫度(du)相對高，才(cái)能達到拖(tuo)焊工藝的(de)要求。例：焊(hàn)錫溫度爲(wèi)275℃～300℃，拖拉速度(dù) 10mm/s～25mm/s通常是可(kě)以接受的(de)。在焊接區(qū)域供氮，以(yǐ)防止焊錫(xi)波氧化，焊(han)錫波消除(chú)了氧化，使(shi)得拖焊工(gong)藝避免橋(qiáo)接缺陷的(de)産生，這個(gè)優點增加(jia)了拖焊工(gong)藝的穩定(ding)性與可靠(kào)性。

機(ji)器具有高(gāo)精度和高(gao)靈活性的(de)特性，模塊(kuài)結構設計(ji)的系統可(ke)以完全按(àn)照客戶特(te)殊生産要(yào)求來定制(zhì)，并且可升(sheng)級滿足今(jīn)後生産發(fā)展的需求(qiú)。機械手的(de)運動半徑(jìng)可覆蓋助(zhu)焊劑噴嘴(zuǐ)、預熱和焊(han)錫嘴，因而(ér)同一台設(she)備可完成(cheng)不同的焊(hàn)接工藝。機(ji)器特有的(de)同步制程(chéng)可以大大(dà)縮短單闆(pǎn)制程周期(qi)。機械手具(jù)備的能力(lì)使 這種選(xuǎn)擇焊具有(you)高精度和(he)高質量焊(han)接的特性(xing)。首先是機(ji)械手高度(dù)穩定的精(jing)确定位能(néng)力(±0.05mm)，保證了(le)每塊闆生(sheng)産的參數(shu)高度重複(fú)一緻；其次(ci)是機械手(shǒu)的5維運動(dong)使得PCB能夠(gou)以任何優(yōu)化的角度(du)和方位接(jiē)觸錫面，獲(huo)得最佳焊(han)接質量。機(ji)械手夾闆(pan)裝置上安(an)裝的錫波(bō)高度測針(zhēn)，由钛合金(jin)制成，在程(chéng)序控制下(xià)可定期測(cè)量 錫波高(gāo)度，通過調(diao)節錫泵轉(zhuan)速來控制(zhi)錫波高度(du)，以保證工(gong)藝穩定性(xìng)。
盡管具有(yǒu)上述這麽(me)多優點，單(dan)嘴焊錫波(bo)拖焊工藝(yi)也存在不(bu)足：焊接時(shí)間是在焊(hàn)劑噴塗、預(yù)熱和焊接(jiē)三個工序(xu)中時間最(zuì)長的。并且(qiě)由于焊點(dian)是一個一(yi)個的拖焊(hàn)，随着焊點(diǎn)數的增加(jia)，焊接時間(jiān)會大幅增(zēng)加，在焊接(jiē)效率上是(shì)無法與傳(chuan)統波峰焊(han)工藝相比(bi)的。但情況(kuàng)正發生着(zhe)改變，多焊(han)嘴設計可(ke)最大限度(dù)地提高産(chǎn)量，例如，采(cǎi)用雙焊接(jiē)噴嘴可以(yi)使産量提(tí)高一倍，對(dui)助焊劑也(yě)同樣可設(she)計成雙噴(pēn)嘴。

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