PCB選擇性焊接(jiē)技術難點

在PCB電子工業(ye)焊接工藝中，有越(yue)來越多的廠家開(kai)始把目光投向選(xuǎn)擇焊接，選擇焊接(jie)可以在同一時間(jiān)内完成所有的焊(hàn)點，使生産成本降(jiang)到最低，同時又克(ke)服了回流焊對溫(wen)度敏感元件造成(chéng)影響的問題，選擇(zé)焊接還能夠與将(jiang)來的無鉛焊兼容(róng)，這些優點都使得(de)選擇焊接的應用(yòng)範圍越來越廣。

選擇(zé)性焊接的工藝特(te)點
可通過與(yu)波峰焊的比較來(lai)了解選擇性焊接(jie)的工藝特點。兩者(zhe)間最明顯的差異(yi)在于波峰焊中PCB的(de)下部完全浸入液(ye)态焊料中，而在選(xuan)擇性焊 接中，僅有(yǒu)部分特定區域與(yu)焊錫波接觸。由于(yú)PCB本身就是一種不(bu)良的熱傳導介質(zhì)，因此焊接時它不(bu)會加熱熔化鄰近(jin)元器件和PCB區域的(de)焊點。在焊接前也(ye)必須預先塗敷助(zhu)焊劑。與波峰焊相(xiang)比，助焊劑僅塗覆(fù)在PCB下部的待焊接(jie)部位，而不是整個(gè)PCB。另外選擇性焊接(jiē)僅适用于插裝元(yuán)件的焊接。選擇性(xing)焊接是一種全新(xīn)的方法，徹底了解(jie)選擇性焊接工藝(yì)和設備是成功焊(hàn)接所必需的。

選擇性(xìng)焊接的流程
典型的選擇性焊(hàn)接的工藝流程包(bao)括：助焊劑噴塗，PCB預(yù)熱、浸焊和拖焊。

助焊(hàn)劑塗布工藝
在選擇性焊(han)接中，助焊劑塗布(bu)工序起着重要的(de)作用。焊接加熱與(yǔ)焊接結束時，助焊(hàn)劑應有足夠的活(huo)性防止橋接的産(chan)生并防止PCB産生氧(yǎng)化。助焊劑噴塗由(yóu)X/Y機械手攜帶PCB通過(guò)助焊劑噴嘴上方(fāng)，助焊劑噴塗到PCB待(dài)焊位置上。助焊劑(ji)具有單嘴噴霧式(shì)、微孔噴射式、同步(bù)式多點/圖形噴霧(wu)多 種方式。回流焊(hàn)工序後的微波峰(feng)選焊，最重要的是(shì)焊劑準确噴塗。微(wei)孔噴射式絕對不(bú)會弄污焊點之外(wai)的區域。微點噴塗(tu)最小焊劑點圖形(xing)直徑大于2mm，所以噴(pen)塗沉積在PCB上的焊(hàn)劑位置精度爲±0.5mm，才(cái)能保證焊劑始終(zhōng)覆蓋在被焊部位(wèi)上面，噴塗焊劑量(liàng)的公差由供應商(shang)提供，技術說明書(shū)應規定焊劑使用(yòng)量，通常建議 100%的安(an)全公差範圍。

預熱工(gōng)藝
在選(xuan)擇性焊接工藝中(zhong)的預熱主要目的(de)不是減少熱應力(li)，而是爲了去除溶(róng)劑預幹燥助焊劑(ji)，在進入焊錫波前(qián)，使得焊劑有正确(que)的黏度。在焊接時(shi)，預熱所帶的熱量(liàng)對焊接質量的影(ying)響不是關鍵因素(sù)，PCB材料厚度、器件封(fēng)裝規格及助焊劑(ji)類型決定預熱溫(wen)度的設置。在選擇(zé)性焊接中，對預熱(re)有不同的理論解(jiě)釋：有些工藝工程(chéng)師認爲PCB應在助焊(hàn)劑噴塗前，進行預(yù)熱；另一種觀點認(rèn)爲不需要預熱而(er)直接進行焊接。使(shi)用者可根據具體(ti)的情況來安排選(xuan)擇性焊接的工藝(yì)流程。

焊接工藝
選擇性焊接(jie)工藝有兩種不同(tóng)工藝：拖焊工藝和(he)浸焊工藝。
選擇性拖焊工(gōng)藝是在單個小焊(hàn)嘴焊錫波上完成(chéng)的。拖焊工藝适用(yòng)于在PCB上非常緊密(mì)的空間上進行焊(hàn)接。例如：個别的焊(hàn)點或引腳，單排 引(yǐn)腳能進行拖焊工(gōng)藝。PCB以不同的速度(dù)及角度在焊嘴的(de)焊錫波上移動達(da)到最佳的焊接質(zhì)量。爲保證焊接工(gōng)藝的穩定，焊嘴的(de)内徑小于6mm。焊錫溶(rong)液的流向被确定(dìng)後，爲不同的焊接(jiē)需要，焊嘴按不同(tong)方向安裝并優化(hua)。機械手可從不同(tong)方向，即0°～12°間不同角(jiao)度接近焊錫波，于(yu)是用戶能在電子(zi)組件上焊接各種(zhǒng)器件， 對大多數器(qì)件，建議傾斜角爲(wei)10°。

與(yǔ)浸焊工藝相比，拖(tuo)焊工藝的焊錫溶(rong)液及PCB闆的運動，使(shǐ)得在進行焊接時(shí)的熱轉換效率就(jiù)比浸焊工藝好。然(rán)而，形成焊縫連接(jie)所需要的 熱量由(yóu)焊錫波傳遞，但單(dan)焊嘴的焊錫波質(zhi)量小，隻有焊錫波(bo)的溫度相對高，才(cai)能達到拖焊工藝(yi)的要求。例：焊錫溫(wen)度爲275℃～300℃，拖拉速度 10mm/s～25mm/s通(tōng)常是可以接受的(de)。在焊接區域供氮(dàn)，以防止焊錫波氧(yang)化，焊錫波消除了(le)氧化，使得拖焊工(gong)藝避免橋接缺陷(xiàn)的産生，這個優點(diǎn)增加了拖焊工藝(yì)的穩定性與可靠(kào)性。

機器具有高精度(dù)和高靈活性的特(te)性，模塊結構設計(jì)的系統可以完全(quán)按照客戶特殊生(shēng)産要求來定制，并(bing)且可升級滿足今(jin)後生産發展的需(xu)求。機械手的運動(dòng)半徑可覆蓋助焊(han)劑噴嘴、預熱和焊(han)錫嘴，因而同一台(tái)設備可完成不同(tóng)的焊接工藝。機器(qi)特有的同步制程(chéng)可以大大縮短單(dan)闆制程周期。機械(xiè)手具備的能力使(shǐ) 這種選擇焊具有(you)高精度和高質量(liàng)焊接的特性。首先(xian)是機械手高度穩(wěn)定的精确定位能(neng)力(±0.05mm)，保證了每塊闆(pǎn)生産的參數高度(dù)重複一緻；其次是(shì)機械手的5維運動(dòng)使得PCB能夠以任何(he)優化的角度和方(fāng)位接觸錫面，獲得(dé)最佳焊接質量。機(jī)械手夾闆裝置上(shang)安裝的錫波高度(dù)測針，由钛合金制(zhì)成，在程序控制下(xia)可定期測量 錫波(bō)高度，通過調節錫(xi)泵轉速來控制錫(xi)波高度，以保證工(gong)藝穩定性。
盡管具有上述(shù)這麽多優點，單嘴(zui)焊錫波拖焊工藝(yi)也存在不足：焊接(jiē)時間是在焊劑噴(pēn)塗、預熱和焊接三(san)個工序中時間最(zui)長的。并且由于焊(hàn)點是一個一個的(de)拖焊，随着焊點數(shu)的增加，焊接時間(jian)會大幅增加，在焊(han)接效率上是無法(fa)與傳統波峰焊工(gong)藝相比的。但情況(kuang)正發生着改變，多(duo)焊嘴設計可最大(dà)限度地提高産量(liàng)，例如，采用雙焊接(jie)噴嘴可以使産量(liang)提高一倍，對助焊(hàn)劑也同樣可設計(jì)成雙噴嘴。

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