PCB選(xuǎn)擇性焊接(jiē)技術難點(dian)

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(shǐ)把目光投(tou)向選擇焊(han)接，選擇焊(han)接可以在(zai)同一時間(jiān)内完成所(suo)有的焊點(dian)，使生産成(cheng)本降到最(zuì)低，同時又(yòu)克服了回(huí)流焊對溫(wen)度敏感元(yuan)件造成影(yǐng)響的問題(tí)，選擇焊接(jie)還能夠與(yǔ)将來的無(wu)鉛焊兼容(rong)，這些優點(dian)都使得選(xuǎn)擇焊接的(de)應用範圍(wei)越來越廣(guǎng)。

選擇(ze)性焊接的(de)工藝特點(dian)
可通(tōng)過與波峰(fēng)焊的比較(jiào)來了解選(xuǎn)擇性焊接(jiē)的工藝特(tè)點。兩者間(jian)最明顯的(de)差異在于(yú)波峰焊中(zhong)PCB的下部完(wan)全浸入液(yè)态焊料中(zhong)，而在選擇(ze)性焊 接中(zhong)，僅有部分(fen)特定區域(yu)與焊錫波(bo)接觸。由于(yú)PCB本身就是(shi)一種不良(liang)的熱傳導(dao)介質，因此(ci)焊接時它(ta)不會加熱(re)熔化鄰近(jìn)元器件和(he)PCB區域的焊(hàn)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(zhěng)個PCB。另外選(xuan)擇性焊接(jie)僅适用于(yu)插裝元件(jian)的焊接。選(xuǎn)擇性焊接(jie)是一種全(quan)新的方法(fa)，徹底了解(jie)選擇性焊(hàn)接工藝和(hé)設備是成(chéng)功焊接所(suo)必需的。

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

助焊劑塗(tu)布工藝
在(zai)選擇性焊(han)接中，助焊(han)劑塗布工(gōng)序起着重(zhong)要的作用(yong)。焊接加熱(re)與焊接結(jié)束時，助焊(han)劑應有足(zu)夠的活性(xìng)防止橋接(jie)的産生并(bing)防止PCB産生(sheng)氧化。助焊(han)劑噴塗由(yóu)X/Y機械手攜(xie)帶PCB通過助(zhù)焊劑噴嘴(zuǐ)上方，助焊(hàn)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(wēi)孔噴射式(shì)、同步式多(duo)點/圖形噴(pēn)霧多 種方(fāng)式。回流焊(hàn)工序後的(de)微波峰選(xuǎn)焊，最重要(yao)的是焊劑(ji)準确噴塗(tú)。微孔噴射(she)式絕對不(bú)會弄污焊(han)點之外的(de)區域。微點(dian)噴塗最小(xiao)焊劑點圖(tu)形直徑大(dà)于2mm，所以噴(pēn)塗沉積在(zài)PCB上的焊劑(jì)位置精度(dù)爲±0.5mm，才能保(bǎo)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(míng)書應規定(ding)焊劑使用(yong)量，通常建(jiàn)議 100%的安全(quan)公差範圍(wei)。

預熱(rè)工藝
在選(xuǎn)擇性焊接(jie)工藝中的(de)預熱主要(yao)目的不是(shì)減少熱應(ying)力，而是爲(wei)了去除溶(rong)劑預幹燥(zao)助焊劑，在(zai)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(liang)的影響不(bu)是關鍵因(yin)素，PCB材料厚(hou)度、器件封(fēng)裝規格及(jí)助焊劑類(lèi)型決定預(yu)熱溫度的(de)設置。在選(xuan)擇性焊接(jiē)中，對預熱(rè)有不同的(de)理論解釋(shì)：有些工藝(yì)工程師認(rèn)爲PCB應在助(zhu)焊劑噴塗(tú)前，進行預(yu)熱；另一種(zhong)觀點認爲(wei)不需要預(yu)熱而直接(jie)進行焊接(jie)。使用者可(ke)根據具體(tǐ)的情況來(lai)安排選擇(zé)性焊接的(de)工藝流程(cheng)。

焊接(jie)工藝
選擇(zé)性焊接工(gōng)藝有兩種(zhǒng)不同工藝(yì)：拖焊工藝(yi)和浸焊工(gōng)藝。
選擇性(xing)拖焊工藝(yì)是在單個(gè)小焊嘴焊(hàn)錫波上完(wan)成的。拖焊(hàn)工藝适用(yong)于在PCB上非(fēi)常緊密的(de)空間上進(jin)行焊接。例(li)如：個别的(de)焊點或引(yin)腳，單排 引(yin)腳能進行(háng)拖焊工藝(yì)。PCB以不同的(de)速度及角(jiǎo)度在焊嘴(zuǐ)的焊錫波(bo)上移動達(dá)到最佳的(de)焊接質量(liang)。爲保證焊(han)接工藝的(de)穩定，焊嘴(zui)的内徑小(xiǎo)于6mm。焊錫溶(róng)液的流向(xiang)被确定後(hou)，爲不同的(de)焊接需要(yao)，焊嘴按不(bu)同方向安(an)裝并優化(huà)。機械手可(ke)從不同方(fang)向，即0°～12°間不(bú)同角度接(jie)近焊錫波(bo)，于是用戶(hu)能在電子(zǐ)組件上焊(hàn)接各種器(qi)件， 對大多(duo)數器件，建(jiàn)議傾斜角(jiǎo)爲10°。

與(yu)浸焊工藝(yi)相比，拖焊(hàn)工藝的焊(hàn)錫溶液及(ji)PCB闆的運動(dòng)，使得在進(jin)行焊接時(shí)的熱轉換(huàn)效率就比(bi)浸焊工藝(yì)好。然而，形(xing)成焊縫連(lian)接所需要(yào)的 熱量由(you)焊錫波傳(chuán)遞，但單焊(hàn)嘴的焊錫(xi)波質量小(xiǎo)，隻有焊錫(xī)波的溫度(du)相對高，才(cái)能達到拖(tuō)焊工藝的(de)要求。例：焊(han)錫溫度爲(wèi)275℃～300℃，拖拉速度(dù) 10mm/s～25mm/s通常是可(ke)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(gōng)藝避免橋(qiao)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(jī)器具有高(gāo)精度和高(gao)靈活性的(de)特性，模塊(kuai)結構設計(jì)的系統可(kě)以完全按(àn)照客戶特(tè)殊生産要(yao)求來定制(zhì)，并且可升(shēng)級滿足今(jīn)後生産發(fa)展的需求(qiú)。機械手的(de)運動半徑(jìng)可覆蓋助(zhù)焊劑噴嘴(zui)、預熱和焊(hàn)錫嘴，因而(er)同一台設(she)備可完成(chéng)不同的焊(han)接工藝。機(ji)器特有的(de)同步制程(cheng)可以大大(dà)縮短單闆(pan)制程周期(qi)。機械手具(jù)備的能力(li)使 這種選(xuan)擇焊具有(you)高精度和(hé)高質量焊(hàn)接的特性(xing)。首先是機(jī)械手高度(du)穩定的精(jing)确定位能(neng)力(±0.05mm)，保證了(le)每塊闆生(shēng)産的參數(shù)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(gòu)以任何優(you)化的角度(dù)和方位接(jie)觸錫面，獲(huò)得最佳焊(hàn)接質量。機(jī)械手夾闆(pǎn)裝置上安(ān)裝的錫波(bo)高度測針(zhen)，由钛合金(jīn)制成，在程(chéng)序控制下(xià)可定期測(cè)量 錫波高(gāo)度，通過調(diào)節錫泵轉(zhuǎn)速來控制(zhì)錫波高度(du)，以保證工(gong)藝穩定性(xing)。
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(bú)足：焊接時(shi)間是在焊(han)劑噴塗、預(yù)熱和焊接(jie)三個工序(xù)中時間最(zuì)長的。并且(qiě)由于焊點(dian)是一個一(yi)個的拖焊(han)，随着焊點(dian)數的增加(jia)，焊接時間(jian)會大幅增(zeng)加，在焊接(jiē)效率上是(shì)無法與傳(chuán)統波峰焊(han)工藝相比(bǐ)的。但情況(kuang)正發生着(zhe)改變，多焊(han)嘴設計可(ke)最大限度(dù)地提高産(chan)量，例如，采(cǎi)用雙焊接(jie)噴嘴可以(yǐ)使産量提(tí)高一倍，對(duì)助焊劑也(yě)同樣可設(she)計成雙噴(pen)嘴。

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