PCB選擇性焊接工藝難點解析
發布時間:2009-11-04
主要議題:
在PCBdianzigongyehanjiegongyizhong,youyuelaiyueduodechangjiakaishibamuguangtouxiangxuanzehanjie,xuanzehanjiekeyizaitongyishijianneiwanchengsuoyoudehandian,shishengchanchengbenjiangdaozuidi,tongshiyoukefulehuiliuhanduiwenduminganyuanjianzaochengyingxiangdewenti,xuanzehanjiehainenggouyujianglaidewuqianhanjianrong,zhexieyoudiandoushidexuanzehanjiedeyingyongfanweiyuelaiyueguang。
選擇性焊接的工藝特點
可通過與波峰焊的比較來了解選擇性焊接的工藝特點。兩者間最明顯的差異在於波峰焊中PCB的下部完全浸入液態焊料中,而在選擇性焊 接中,僅有部分特定區域與焊錫波接觸。由於PCB本身就是一種不良的熱傳導介質,因此焊接時它不會加熱熔化鄰近元器件和PCB區域的焊點。在焊接前也必須 預先塗敷助焊劑。與波峰焊相比,助焊劑僅塗覆在PCB下部的待焊接部位,而不是整個PCB。另外選擇性焊接僅適用於插裝元件的焊接。選擇性焊接是一種全新 的方法,徹底了解選擇性焊接工藝和設備是成功焊接所必需的。
選擇性焊接的流程
典型的選擇性焊接的工藝流程包括:助焊劑噴塗,PCB預熱、浸焊和拖焊。
助焊劑塗布工藝
在選擇性焊接中,助焊劑塗布工序起著重要的作用。焊接加熱與焊接結束時,助焊劑應有足夠的活性防止橋接的產生並防止PCB產生氧 化。助焊劑噴塗由X/Y機械手攜帶PCB通過助焊劑噴嘴上方,助焊劑噴塗到PCB待焊位置上。助焊劑具有單嘴噴霧式、微孔噴射式、同步式多點/圖形噴霧多 種zhong方fang式shi。回hui流liu焊han工gong序xu後hou的de微wei波bo峰feng選xuan焊han,最zui重zhong要yao的de是shi焊han劑ji準zhun確que噴pen塗tu。微wei孔kong噴pen射she式shi絕jue對dui不bu會hui弄nong汙wu焊han點dian之zhi外wai的de區qu域yu。微wei點dian噴pen塗tu最zui小xiao焊han劑ji點dian圖tu形xing直zhi徑jing大da於yu2mm,所以噴塗沉 積在PCB上的焊劑位置精度為±0.5mm,才能保證焊劑始終覆蓋在被焊部位上麵,噴塗焊劑量的公差由供應商提供,技術說明書應規定焊劑使用量,通常建議 100%的安全公差範圍。
預熱工藝
在zai選xuan擇ze性xing焊han接jie工gong藝yi中zhong的de預yu熱re主zhu要yao目mu的de不bu是shi減jian少shao熱re應ying力li,而er是shi為wei了le去qu除chu溶rong劑ji預yu幹gan燥zao助zhu焊han劑ji,在zai進jin入ru焊han錫xi波bo前qian,使shi得de焊han劑ji有you正zheng確que的de黏nian度du。在zai焊han接jie 時,預熱所帶的熱量對焊接質量的影響不是關鍵因素,PCB材料厚度、器件封裝規格及助焊劑類型決定預熱溫度的設置。在選擇性焊接中,對預熱有不同的理論解 釋:有些工藝工程師認為PCB應在助焊劑噴塗前,進行預熱;另一種觀點認為不需要預熱而直接進行焊接。使用者可根據具體的情況來安排選擇性焊接的工藝流 程。
焊接工藝
選擇性焊接工藝有兩種不同工藝:拖焊工藝和浸焊工藝。
選擇性拖焊工藝是在單個小焊嘴焊錫波上完成的。拖焊工藝適用於在PCB上非常緊密的空間上進行焊接。例如:個別的焊點或引腳,單排 引腳能進行拖焊工藝。PCB以不同的速度及角度在焊嘴的焊錫波上移動達到最佳的焊接質量。為保證焊接工藝的穩定,焊嘴的內徑小於6mm。焊錫溶液的流向被 確定後,為不同的焊接需要,焊嘴按不同方向安裝並優化。機械手可從不同方向,即0°~12°間不同角度接近焊錫波,於是用戶能在電子組件上焊接各種器件, 對大多數器件,建議傾斜角為10°。
與浸焊工藝相比,拖焊工藝的焊錫溶液及PCB板的運動,使得在進行焊接時的熱轉換效率就比浸焊工藝好。然而,形成焊縫連接所需要的 熱量由焊錫波傳遞,但單焊嘴的焊錫波質量小,隻有焊錫波的溫度相對高,才能達到拖焊工藝的要求。例:焊錫溫度為275℃~300℃,拖拉速度 10mm/s~25mm/s通常是可以接受的。在焊接區域供氮,以防止焊錫波氧化,焊錫波消除了氧化,使得拖焊工藝避免橋接缺陷的產生,這個優點增加了拖 焊工藝的穩定性與可靠性。
jiqijuyougaojingduhegaolinghuoxingdetexing,mokuaijiegoushejidexitongkeyiwanquananzhaokehuteshushengchanyaoqiulaidingzhi,bingqiekeshengjimanzujinhoushengchanfazhandexuqiu。ji 械手的運動半徑可覆蓋助焊劑噴嘴、預熱和焊錫嘴,因而同一台設備可完成不同的焊接工藝。機器特有的同步製程可以大大縮短單板製程周期。機械手具備的能力使 這種選擇焊具有高精度和高質量焊接的特性。首先是機械手高度穩定的精確定位能力(±0.05mm),保證了每塊板生產的參數高度重複一致;其次是機械手的 5維運動使得PCB能neng夠gou以yi任ren何he優you化hua的de角jiao度du和he方fang位wei接jie觸chu錫xi麵mian,獲huo得de最zui佳jia焊han接jie質zhi量liang。機ji械xie手shou夾jia板ban裝zhuang置zhi上shang安an裝zhuang的de錫xi波bo高gao度du測ce針zhen,由you鈦tai合he金jin製zhi成cheng,在zai程cheng序xu控kong製zhi下xia可ke定ding期qi測ce量liang 錫波高度,通過調節錫泵轉速來控製錫波高度,以保證工藝穩定性。
盡管具有上述這麼多優點,單嘴焊錫波拖焊工藝也存在不足:焊接時間是在焊劑噴塗、預熱和焊接三個工序中時間最長的。並且由於焊點是 yigeyigedetuohan,suizhehandianshudezengjia,hanjieshijianhuidafuzengjia,zaihanjiexiaolvshangshiwufayuchuantongbofenghangongyixiangbide。danqingkuangzhengfashengzhegaibian,duohanzuishejikezuidaxianduditigaochan 量,例如,采用雙焊接噴嘴可以使產量提高一倍,對助焊劑也同樣可設計成雙噴嘴。
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- 選擇性焊接的工藝特點,流程
在PCBdianzigongyehanjiegongyizhong,youyuelaiyueduodechangjiakaishibamuguangtouxiangxuanzehanjie,xuanzehanjiekeyizaitongyishijianneiwanchengsuoyoudehandian,shishengchanchengbenjiangdaozuidi,tongshiyoukefulehuiliuhanduiwenduminganyuanjianzaochengyingxiangdewenti,xuanzehanjiehainenggouyujianglaidewuqianhanjianrong,zhexieyoudiandoushidexuanzehanjiedeyingyongfanweiyuelaiyueguang。
選擇性焊接的工藝特點
可通過與波峰焊的比較來了解選擇性焊接的工藝特點。兩者間最明顯的差異在於波峰焊中PCB的下部完全浸入液態焊料中,而在選擇性焊 接中,僅有部分特定區域與焊錫波接觸。由於PCB本身就是一種不良的熱傳導介質,因此焊接時它不會加熱熔化鄰近元器件和PCB區域的焊點。在焊接前也必須 預先塗敷助焊劑。與波峰焊相比,助焊劑僅塗覆在PCB下部的待焊接部位,而不是整個PCB。另外選擇性焊接僅適用於插裝元件的焊接。選擇性焊接是一種全新 的方法,徹底了解選擇性焊接工藝和設備是成功焊接所必需的。
選擇性焊接的流程
典型的選擇性焊接的工藝流程包括:助焊劑噴塗,PCB預熱、浸焊和拖焊。
助焊劑塗布工藝
在選擇性焊接中,助焊劑塗布工序起著重要的作用。焊接加熱與焊接結束時,助焊劑應有足夠的活性防止橋接的產生並防止PCB產生氧 化。助焊劑噴塗由X/Y機械手攜帶PCB通過助焊劑噴嘴上方,助焊劑噴塗到PCB待焊位置上。助焊劑具有單嘴噴霧式、微孔噴射式、同步式多點/圖形噴霧多 種zhong方fang式shi。回hui流liu焊han工gong序xu後hou的de微wei波bo峰feng選xuan焊han,最zui重zhong要yao的de是shi焊han劑ji準zhun確que噴pen塗tu。微wei孔kong噴pen射she式shi絕jue對dui不bu會hui弄nong汙wu焊han點dian之zhi外wai的de區qu域yu。微wei點dian噴pen塗tu最zui小xiao焊han劑ji點dian圖tu形xing直zhi徑jing大da於yu2mm,所以噴塗沉 積在PCB上的焊劑位置精度為±0.5mm,才能保證焊劑始終覆蓋在被焊部位上麵,噴塗焊劑量的公差由供應商提供,技術說明書應規定焊劑使用量,通常建議 100%的安全公差範圍。
預熱工藝
在zai選xuan擇ze性xing焊han接jie工gong藝yi中zhong的de預yu熱re主zhu要yao目mu的de不bu是shi減jian少shao熱re應ying力li,而er是shi為wei了le去qu除chu溶rong劑ji預yu幹gan燥zao助zhu焊han劑ji,在zai進jin入ru焊han錫xi波bo前qian,使shi得de焊han劑ji有you正zheng確que的de黏nian度du。在zai焊han接jie 時,預熱所帶的熱量對焊接質量的影響不是關鍵因素,PCB材料厚度、器件封裝規格及助焊劑類型決定預熱溫度的設置。在選擇性焊接中,對預熱有不同的理論解 釋:有些工藝工程師認為PCB應在助焊劑噴塗前,進行預熱;另一種觀點認為不需要預熱而直接進行焊接。使用者可根據具體的情況來安排選擇性焊接的工藝流 程。
焊接工藝
選擇性焊接工藝有兩種不同工藝:拖焊工藝和浸焊工藝。
選擇性拖焊工藝是在單個小焊嘴焊錫波上完成的。拖焊工藝適用於在PCB上非常緊密的空間上進行焊接。例如:個別的焊點或引腳,單排 引腳能進行拖焊工藝。PCB以不同的速度及角度在焊嘴的焊錫波上移動達到最佳的焊接質量。為保證焊接工藝的穩定,焊嘴的內徑小於6mm。焊錫溶液的流向被 確定後,為不同的焊接需要,焊嘴按不同方向安裝並優化。機械手可從不同方向,即0°~12°間不同角度接近焊錫波,於是用戶能在電子組件上焊接各種器件, 對大多數器件,建議傾斜角為10°。
與浸焊工藝相比,拖焊工藝的焊錫溶液及PCB板的運動,使得在進行焊接時的熱轉換效率就比浸焊工藝好。然而,形成焊縫連接所需要的 熱量由焊錫波傳遞,但單焊嘴的焊錫波質量小,隻有焊錫波的溫度相對高,才能達到拖焊工藝的要求。例:焊錫溫度為275℃~300℃,拖拉速度 10mm/s~25mm/s通常是可以接受的。在焊接區域供氮,以防止焊錫波氧化,焊錫波消除了氧化,使得拖焊工藝避免橋接缺陷的產生,這個優點增加了拖 焊工藝的穩定性與可靠性。
jiqijuyougaojingduhegaolinghuoxingdetexing,mokuaijiegoushejidexitongkeyiwanquananzhaokehuteshushengchanyaoqiulaidingzhi,bingqiekeshengjimanzujinhoushengchanfazhandexuqiu。ji 械手的運動半徑可覆蓋助焊劑噴嘴、預熱和焊錫嘴,因而同一台設備可完成不同的焊接工藝。機器特有的同步製程可以大大縮短單板製程周期。機械手具備的能力使 這種選擇焊具有高精度和高質量焊接的特性。首先是機械手高度穩定的精確定位能力(±0.05mm),保證了每塊板生產的參數高度重複一致;其次是機械手的 5維運動使得PCB能neng夠gou以yi任ren何he優you化hua的de角jiao度du和he方fang位wei接jie觸chu錫xi麵mian,獲huo得de最zui佳jia焊han接jie質zhi量liang。機ji械xie手shou夾jia板ban裝zhuang置zhi上shang安an裝zhuang的de錫xi波bo高gao度du測ce針zhen,由you鈦tai合he金jin製zhi成cheng,在zai程cheng序xu控kong製zhi下xia可ke定ding期qi測ce量liang 錫波高度,通過調節錫泵轉速來控製錫波高度,以保證工藝穩定性。
盡管具有上述這麼多優點,單嘴焊錫波拖焊工藝也存在不足:焊接時間是在焊劑噴塗、預熱和焊接三個工序中時間最長的。並且由於焊點是 yigeyigedetuohan,suizhehandianshudezengjia,hanjieshijianhuidafuzengjia,zaihanjiexiaolvshangshiwufayuchuantongbofenghangongyixiangbide。danqingkuangzhengfashengzhegaibian,duohanzuishejikezuidaxianduditigaochan 量,例如,采用雙焊接噴嘴可以使產量提高一倍,對助焊劑也同樣可設計成雙噴嘴。
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