PCB選擇性(xìng)焊接技術難點(diǎn)

在PCB電子工業焊(hàn)接工藝中，有越(yuè)來越多的廠家(jiā)開始把目光投(tóu)向選擇焊接，選(xuǎn)擇焊接可以在(zai)同一時間内完(wán)成所有的焊點(dian)，使生産成本降(jiàng)到最低，同時又(yòu)克服了回流焊(hàn)對溫度敏感元(yuan)件造成影響的(de)問題，選擇焊接(jiē)還能夠與将來(lái)的無鉛焊兼容(rong)，這些優點都使(shǐ)得選擇焊接的(de)應用範圍越來(lai)越廣。

選擇性焊(hàn)接的工藝特點(diǎn)
可通過與(yǔ)波峰焊的比較(jiao)來了解選擇性(xing)焊接的工藝特(tè)點。兩者間最明(ming)顯的差異在于(yú)波峰焊中PCB的下(xia)部完全浸入液(yè)态焊料中，而在(zai)選擇性焊 接中(zhong)，僅有部分特定(ding)區域與焊錫波(bō)接觸。由于PCB本身(shēn)就是一種不良(liáng)的熱傳導介質(zhi)，因此焊接時它(tā)不會加熱熔化(hua)鄰近元器件和(hé)PCB區域的焊點。在(zài)焊接前也必須(xū)預先塗敷助焊(hàn)劑。與波峰焊相(xiàng)比，助焊劑僅塗(tú)覆在PCB下部的待(dài)焊接部位，而不(bú)是整個PCB。另外選(xuǎn)擇性焊接僅适(shi)用于插裝元件(jian)的焊接。選擇性(xing)焊接是一種全(quán)新的方法，徹底(di)了解選擇性焊(han)接工藝和設備(bèi)是成功焊接所(suo)必需的。

選擇性(xìng)焊接的流程
典型的選擇(zé)性焊接的工藝(yì)流程包括：助焊(hàn)劑噴塗，PCB預熱、浸(jìn)焊和拖焊。

助焊(han)劑塗布工藝
在選擇(ze)性焊接中，助焊(hàn)劑塗布工序起(qi)着重要的作用(yòng)。焊接加熱與焊(han)接結束時，助焊(han)劑應有足夠的(de)活性防止橋接(jie)的産生并防止(zhǐ)PCB産生氧化。助焊(han)劑噴塗由X/Y機械(xie)手攜帶PCB通過助(zhu)焊劑噴嘴上方(fāng)，助焊劑噴塗到(dao)PCB待焊位置上。助(zhu)焊劑具有單嘴(zuǐ)噴霧式、微孔噴(pen)射式、同步式多(duo)點/圖形噴霧多(duō) 種方式。回流焊(hàn)工序後的微波(bo)峰選焊，最重要(yào)的是焊劑準确(què)噴塗。微孔噴射(shè)式絕對不會弄(nòng)污焊點之外的(de)區域。微點噴塗(tú)最小焊劑點圖(tu)形直徑大于2mm，所(suo)以噴塗沉積在(zai)PCB上的焊劑位置(zhi)精度爲±0.5mm，才能保(bǎo)證焊劑始終覆(fu)蓋在被焊部位(wèi)上面，噴塗焊劑(jì)量的公差由供(gòng)應商提供，技術(shu)說明書應規定(dìng)焊劑使用量，通(tōng)常建議 100%的安全(quan)公差範圍。

預熱(re)工藝
在選擇性焊接(jie)工藝中的預熱(rè)主要目的不是(shi)減少熱應力，而(ér)是爲了去除溶(róng)劑預幹燥助焊(hàn)劑，在進入焊錫(xī)波前，使得焊劑(ji)有正确的黏度(dù)。在焊接時，預熱(rè)所帶的熱量對(dui)焊接質量的影(ying)響不是關鍵因(yin)素，PCB材料厚度、器(qì)件封裝規格及(ji)助焊劑類型決(jué)定預熱溫度的(de)設置。在選擇性(xing)焊接中，對預熱(re)有不同的理論(lùn)解釋：有些工藝(yì)工程師認爲PCB應(ying)在助焊劑噴塗(tu)前，進行預熱；另(lìng)一種觀點認爲(wèi)不需要預熱而(er)直接進行焊接(jie)。使用者可根據(jù)具體的情況來(lái)安排選擇性焊(han)接的工藝流程(cheng)。

焊接工藝
選擇性焊(hàn)接工藝有兩種(zhong)不同工藝：拖焊(han)工藝和浸焊工(gōng)藝。
選(xuǎn)擇性拖焊工藝(yì)是在單個小焊(han)嘴焊錫波上完(wán)成的。拖焊工藝(yì)适用于在PCB上非(fēi)常緊密的空間(jiān)上進行焊接。例(li)如：個别的焊點(dian)或引腳，單排 引(yǐn)腳能進行拖焊(hàn)工藝。PCB以不同的(de)速度及角度在(zài)焊嘴的焊錫波(bo)上移動達到最(zuì)佳的焊接質量(liàng)。爲保證焊接工(gōng)藝的穩定，焊嘴(zui)的内徑小于6mm。焊(hàn)錫溶液的流向(xiang)被确定後，爲不(bú)同的焊接需要(yao)，焊嘴按不同方(fāng)向安裝并優化(huà)。機械手可從不(bu)同方向，即0°～12°間不(bu)同角度接近焊(hàn)錫波，于是用戶(hù)能在電子組件(jiàn)上焊接各種器(qi)件， 對大多數器(qì)件，建議傾斜角(jiao)爲10°。

與浸焊工藝(yi)相比，拖焊工藝(yì)的焊錫溶液及(ji)PCB闆的運動，使得(dé)在進行焊接時(shi)的熱轉換效率(lǜ)就比浸焊工藝(yi)好。然而，形成焊(hàn)縫連接所需要(yào)的 熱量由焊錫(xi)波傳遞，但單焊(hàn)嘴的焊錫波質(zhi)量小，隻有焊錫(xī)波的溫度相對(dui)高，才能達到拖(tuō)焊工藝的要求(qiú)。例：焊錫溫度爲(wèi)275℃～300℃，拖拉速度 10mm/s～25mm/s通常(chang)是可以接受的(de)。在焊接區域供(gòng)氮，以防止焊錫(xi)波氧化，焊錫波(bō)消除了氧化，使(shǐ)得拖焊工藝避(bì)免橋接缺陷的(de)産生，這個優點(dian)增加了拖焊工(gong)藝的穩定性與(yǔ)可靠性。

機器具(ju)有高精度和高(gāo)靈活性的特性(xìng)，模塊結構設計(jì)的系統可以完(wan)全按照客戶特(tè)殊生産要求來(lai)定制，并且可升(shēng)級滿足今後生(shēng)産發展的需求(qiú)。機械手的運動(dòng)半徑可覆蓋助(zhù)焊劑噴嘴、預熱(rè)和焊錫嘴，因而(ér)同一台設備可(kě)完成不同的焊(han)接工藝。機器特(tè)有的同步制程(cheng)可以大大縮短(duǎn)單闆制程周期(qi)。機械手具備的(de)能力使 這種選(xuan)擇焊具有高精(jing)度和高質量焊(han)接的特性。首先(xiān)是機械手高度(dù)穩定的精确定(dìng)位能力(±0.05mm)，保證了(le)每塊闆生産的(de)參數高度重複(fu)一緻；其次是機(jī)械手的5維運動(dòng)使得PCB能夠以任(rèn)何優化的角度(dù)和方位接觸錫(xi)面，獲得最佳焊(han)接質量。機械手(shou)夾闆裝置上安(an)裝的錫波高度(dù)測針，由钛合金(jīn)制成，在程序控(kòng)制下可定期測(cè)量 錫波高度，通(tōng)過調節錫泵轉(zhuǎn)速來控制錫波(bō)高度，以保證工(gōng)藝穩定性。
盡管具有(yǒu)上述這麽多優(you)點，單嘴焊錫波(bo)拖焊工藝也存(cun)在不足：焊接時(shí)間是在焊劑噴(pēn)塗、預熱和焊接(jiē)三個工序中時(shí)間最長的。并且(qiě)由于焊點是一(yī)個一個的拖焊(han)，随着焊點數的(de)增加，焊接時間(jian)會大幅增加，在(zài)焊接效率上是(shì)無法與傳統波(bō)峰焊工藝相比(bi)的。但情況正發(fā)生着改變，多焊(hàn)嘴設計可最大(da)限度地提高産(chan)量，例如，采用雙(shuang)焊接噴嘴可以(yi)使産量提高一(yī)倍，對助焊劑也(ye)同樣可設計成(chéng)雙噴嘴。

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