PCB選(xuan)擇性焊(han)接技術(shu)難點

在(zai)PCB電子工(gong)業焊接(jie)工藝中(zhong)，有越來(lai)越多的(de)廠家開(kai)始把目(mu)光投向(xiang)選擇焊(han)接，選擇(ze)焊接可(ke)以在同(tong)一時間(jian)内完成(cheng)所有的(de)焊點，使(shi)生産成(cheng)本降到(dao)最低，同(tong)時又克(ke)服了回(hui)流焊對(dui)溫度敏(min)感元件(jian)造成影(ying)響的問(wen)題，選擇(ze)焊接還(hai)能夠與(yu)将來的(de)無鉛焊(han)兼容，這(zhe)些優點(dian)都使得(de)選擇焊(han)接的應(ying)用範圍(wei)越來越(yue)廣。

選擇(ze)性焊接(jie)的工藝(yi)特點
可通(tong)過與波(bo)峰焊的(de)比較來(lai)了解選(xuan)擇性焊(han)接的工(gong)藝特點(dian)。兩者間(jian)最明顯(xian)的差異(yi)在于波(bo)峰焊中(zhong)PCB的下部(bu)完全浸(jin)入液态(tai)焊料中(zhong)，而在選(xuan)擇性焊(han) 接中，僅(jin)有部分(fen)特定區(qu)域與焊(han)錫波接(jie)觸。由于(yu)PCB本身就(jiu)是一種(zhong)不良的(de)熱傳導(dao)介質，因(yin)此焊接(jie)時它不(bu)會加熱(re)熔化鄰(lin)近元器(qi)件和PCB區(qu)域的焊(han)點。在焊(han)接前也(ye)必須預(yu)先塗敷(fu)助焊劑(ji)。與波峰(feng)焊相比(bi)，助焊劑(ji)僅塗覆(fu)在PCB下部(bu)的待焊(han)接部位(wei)，而不是(shi)整個PCB。另(ling)外選擇(ze)性焊接(jie)僅适用(yong)于插裝(zhuang)元件的(de)焊接。選(xuan)擇性焊(han)接是一(yi)種全新(xin)的方法(fa)，徹底了(le)解選擇(ze)性焊接(jie)工藝和(he)設備是(shi)成功焊(han)接所必(bi)需的。

選(xuan)擇性焊(han)接的流(liu)程
典型的(de)選擇性(xing)焊接的(de)工藝流(liu)程包括(kuo)：助焊劑(ji)噴塗，PCB預(yu)熱、浸焊(han)和拖焊(han)。

助焊劑(ji)塗布工(gong)藝
在(zai)選擇性(xing)焊接中(zhong)，助焊劑(ji)塗布工(gong)序起着(zhe)重要的(de)作用。焊(han)接加熱(re)與焊接(jie)結束時(shi)，助焊劑(ji)應有足(zu)夠的活(huo)性防止(zhi)橋接的(de)産生并(bing)防止PCB産(chan)生氧化(hua)。助焊劑(ji)噴塗由(you)X/Y機械手(shou)攜帶PCB通(tong)過助焊(han)劑噴嘴(zui)上方，助(zhu)焊劑噴(pen)塗到PCB待(dai)焊位置(zhi)上。助焊(han)劑具有(you)單嘴噴(pen)霧式、微(wei)孔噴射(she)式、同步(bu)式多點(dian)/圖形噴(pen)霧多 種(zhong)方式。回(hui)流焊工(gong)序後的(de)微波峰(feng)選焊，最(zui)重要的(de)是焊劑(ji)準确噴(pen)塗。微孔(kong)噴射式(shi)絕對不(bu)會弄污(wu)焊點之(zhi)外的區(qu)域。微點(dian)噴塗最(zui)小焊劑(ji)點圖形(xing)直徑大(da)于2mm，所以(yi)噴塗沉(chen)積在PCB上(shang)的焊劑(ji)位置精(jing)度爲±0.5mm，才(cai)能保證(zheng)焊劑始(shi)終覆蓋(gai)在被焊(han)部位上(shang)面，噴塗(tu)焊劑量(liang)的公差(cha)由供應(ying)商提供(gong)，技術說(shuo)明書應(ying)規定焊(han)劑使用(yong)量，通常(chang)建議 100%的(de)安全公(gong)差範圍(wei)。

預熱工(gong)藝
在(zai)選擇性(xing)焊接工(gong)藝中的(de)預熱主(zhu)要目的(de)不是減(jian)少熱應(ying)力，而是(shi)爲了去(qu)除溶劑(ji)預幹燥(zao)助焊劑(ji)，在進入(ru)焊錫波(bo)前，使得(de)焊劑有(you)正确的(de)黏度。在(zai)焊接時(shi)，預熱所(suo)帶的熱(re)量對焊(han)接質量(liang)的影響(xiang)不是關(guan)鍵因素(su)，PCB材料厚(hou)度、器件(jian)封裝規(gui)格及助(zhu)焊劑類(lei)型決定(ding)預熱溫(wen)度的設(she)置。在選(xuan)擇性焊(han)接中，對(dui)預熱有(you)不同的(de)理論解(jie)釋：有些(xie)工藝工(gong)程師認(ren)爲PCB應在(zai)助焊劑(ji)噴塗前(qian)，進行預(yu)熱；另一(yi)種觀點(dian)認爲不(bu)需要預(yu)熱而直(zhi)接進行(hang)焊接。使(shi)用者可(ke)根據具(ju)體的情(qing)況來安(an)排選擇(ze)性焊接(jie)的工藝(yi)流程。

焊(han)接工藝(yi)
選擇(ze)性焊接(jie)工藝有(you)兩種不(bu)同工藝(yi)：拖焊工(gong)藝和浸(jin)焊工藝(yi)。
選擇(ze)性拖焊(han)工藝是(shi)在單個(ge)小焊嘴(zui)焊錫波(bo)上完成(cheng)的。拖焊(han)工藝适(shi)用于在(zai)PCB上非常(chang)緊密的(de)空間上(shang)進行焊(han)接。例如(ru)：個别的(de)焊點或(huo)引腳，單(dan)排 引腳(jiao)能進行(hang)拖焊工(gong)藝。PCB以不(bu)同的速(su)度及角(jiao)度在焊(han)嘴的焊(han)錫波上(shang)移動達(da)到最佳(jia)的焊接(jie)質量。爲(wei)保證焊(han)接工藝(yi)的穩定(ding)，焊嘴的(de)内徑小(xiao)于6mm。焊錫(xi)溶液的(de)流向被(bei)确定後(hou)，爲不同(tong)的焊接(jie)需要，焊(han)嘴按不(bu)同方向(xiang)安裝并(bing)優化。機(ji)械手可(ke)從不同(tong)方向，即(ji)0°～12°間不同(tong)角度接(jie)近焊錫(xi)波，于是(shi)用戶能(neng)在電子(zi)組件上(shang)焊接各(ge)種器件(jian)， 對大多(duo)數器件(jian)，建議傾(qing)斜角爲(wei)10°。

與浸焊(han)工藝相(xiang)比，拖焊(han)工藝的(de)焊錫溶(rong)液及PCB闆(pan)的運動(dong)，使得在(zai)進行焊(han)接時的(de)熱轉換(huan)效率就(jiu)比浸焊(han)工藝好(hao)。然而，形(xing)成焊縫(feng)連接所(suo)需要的(de) 熱量由(you)焊錫波(bo)傳遞，但(dan)單焊嘴(zui)的焊錫(xi)波質量(liang)小，隻有(you)焊錫波(bo)的溫度(du)相對高(gao)，才能達(da)到拖焊(han)工藝的(de)要求。例(li)：焊錫溫(wen)度爲275℃～300℃，拖(tuo)拉速度(du) 10mm/s～25mm/s通常是(shi)可以接(jie)受的。在(zai)焊接區(qu)域供氮(dan)，以防止(zhi)焊錫波(bo)氧化，焊(han)錫波消(xiao)除了氧(yang)化，使得(de)拖焊工(gong)藝避免(mian)橋接缺(que)陷的産(chan)生，這個(ge)優點增(zeng)加了拖(tuo)焊工藝(yi)的穩定(ding)性與可(ke)靠性。

機(ji)器具有(you)高精度(du)和高靈(ling)活性的(de)特性，模(mo)塊結構(gou)設計的(de)系統可(ke)以完全(quan)按照客(ke)戶特殊(shu)生産要(yao)求來定(ding)制，并且(qie)可升級(ji)滿足今(jin)後生産(chan)發展的(de)需求。機(ji)械手的(de)運動半(ban)徑可覆(fu)蓋助焊(han)劑噴嘴(zui)、預熱和(he)焊錫嘴(zui)，因而同(tong)一台設(she)備可完(wan)成不同(tong)的焊接(jie)工藝。機(ji)器特有(you)的同步(bu)制程可(ke)以大大(da)縮短單(dan)闆制程(cheng)周期。機(ji)械手具(ju)備的能(neng)力使 這(zhe)種選擇(ze)焊具有(you)高精度(du)和高質(zhi)量焊接(jie)的特性(xing)。首先是(shi)機械手(shou)高度穩(wen)定的精(jing)确定位(wei)能力(±0.05mm)，保(bao)證了每(mei)塊闆生(sheng)産的參(can)數高度(du)重複一(yi)緻；其次(ci)是機械(xie)手的5維(wei)運動使(shi)得PCB能夠(gou)以任何(he)優化的(de)角度和(he)方位接(jie)觸錫面(mian)，獲得最(zui)佳焊接(jie)質量。機(ji)械手夾(jia)闆裝置(zhi)上安裝(zhuang)的錫波(bo)高度測(ce)針，由钛(tai)合金制(zhi)成，在程(cheng)序控制(zhi)下可定(ding)期測量(liang) 錫波高(gao)度，通過(guo)調節錫(xi)泵轉速(su)來控制(zhi)錫波高(gao)度，以保(bao)證工藝(yi)穩定性(xing)。
盡管(guan)具有上(shang)述這麽(me)多優點(dian)，單嘴焊(han)錫波拖(tuo)焊工藝(yi)也存在(zai)不足：焊(han)接時間(jian)是在焊(han)劑噴塗(tu)、預熱和(he)焊接三(san)個工序(xu)中時間(jian)最長的(de)。并且由(you)于焊點(dian)是一個(ge)一個的(de)拖焊，随(sui)着焊點(dian)數的增(zeng)加，焊接(jie)時間會(hui)大幅增(zeng)加，在焊(han)接效率(lü)上是無(wu)法與傳(chuan)統波峰(feng)焊工藝(yi)相比的(de)。但情況(kuang)正發生(sheng)着改變(bian)，多焊嘴(zui)設計可(ke)最大限(xian)度地提(ti)高産量(liang)，例如，采(cai)用雙焊(han)接噴嘴(zui)可以使(shi)産量提(ti)高一倍(bei)，對助焊(han)劑也同(tong)樣可設(she)計成雙(shuang)噴嘴。

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