PCB選擇性焊接技術難點

在PCB電子工業焊接工藝中，有越來越多的廠家開始(shǐ)把目光投向選擇焊接，選(xuǎn)擇焊接可(kě)以在同一(yī)時間内完成所有的焊(hàn)點，使生産成本降(jiàng)到最低，同時又克服(fú)了回流焊對溫度(dù)敏感元件造成(chéng)影響的問題，選擇焊接還能夠與将來的無鉛(qiān)焊兼容，這(zhè)些優點都使得選擇焊接的應用範圍越來越廣。

選擇性焊接的工藝特點
可通過與(yǔ)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于波峰焊中PCB的下(xià)部完全(quán)浸入液态焊料中，而在選擇(zé)性焊(hàn) 接中，僅有部分特定(dìng)區域與(yǔ)焊錫波接觸。由于PCB本身(shēn)就是一種不良(liáng)的熱傳導介質，因此焊接時它(tā)不會(huì)加熱熔化鄰近元器(qì)件和PCB區域的焊點。在焊接前也必(bì)須預先(xiān)塗(tú)敷助焊劑。與波峰焊相比，助焊劑僅塗覆在PCB下部的(de)待焊接部位，而不(bú)是整個PCB。另(lìng)外選擇性焊接僅适(shì)用于插裝元件(jiàn)的焊接。選擇性焊接是一種全新的方法，徹底了(le)解選(xuǎn)擇性焊接工藝和設備是成功(gōng)焊接(jiē)所必需的。

選擇性焊接的流程
典型的(de)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(zài)選擇(zé)性焊接中，助焊劑塗布工序起着重要的作用(yòng)。焊接加熱與焊接結束時，助焊劑應有足夠的活性(xìng)防止橋接的産生(shēng)并防止(zhǐ)PCB産生氧化。助焊劑噴塗由X/Y機械(xiè)手攜帶PCB通過助焊劑噴嘴上方，助焊劑噴塗到PCB待焊位置(zhì)上。助(zhù)焊劑具有(yǒu)單嘴噴霧式、微孔噴射式、同步(bù)式多點/圖形噴霧多(duō) 種方式。回流焊工序後的微波峰選焊，最重要(yào)的是焊劑準确(què)噴塗。微孔噴射式絕對不會弄污焊點之(zhī)外的區域。微點噴塗(tú)最小(xiǎo)焊劑點圖形直徑大于2mm，所以噴(pēn)塗沉(chén)積在PCB上的焊劑位置精度爲±0.5mm，才能保證焊劑始終覆(fù)蓋在被焊部位上面，噴塗焊(hàn)劑量的公差由供應商提供，技術(shù)說明(míng)書應規定焊劑使用量，通常建議 100%的安全(quán)公差範圍。

預熱工藝
在選擇(zé)性焊接工藝中的(de)預熱(rè)主要目的不(bú)是減少熱應力，而(ér)是爲了去(qù)除溶劑預幹(gàn)燥助焊劑，在(zài)進入焊錫波前，使得(dé)焊劑(jì)有正(zhèng)确(què)的(de)黏度。在焊(hàn)接時，預熱所帶的熱量對焊接質量的影(yǐng)響不是關鍵因(yīn)素，PCB材料厚度(dù)、器件封裝規格及助焊劑類(lèi)型決(jué)定預熱溫度的設置(zhì)。在選擇性(xìng)焊接中，對預熱有不同的理論解釋：有些工藝(yì)工程師認爲PCB應(yīng)在助焊劑噴塗(tú)前，進行預熱；另一種觀點認爲不需要預熱而直接進行(háng)焊接。使用者可根據具體的情況來安排選擇性焊接的工藝(yì)流程。

焊接工藝
選擇性焊接工藝有(yǒu)兩種不同(tóng)工藝：拖焊(hàn)工藝和浸焊工藝。
選擇性拖(tuō)焊工藝是在單個小焊嘴焊錫波上完成的。拖焊工(gōng)藝适用于在(zài)PCB上非常緊密的(de)空間上進行焊接。例如：個别的焊點(diǎn)或引腳，單排 引腳能進行(háng)拖焊(hàn)工藝(yì)。PCB以不(bú)同的速度及角度在焊嘴的焊錫波上移動達到最(zuì)佳的焊接質量。爲保(bǎo)證焊接工藝的穩定，焊嘴的内徑小于6mm。焊錫溶液(yè)的流向被确(què)定後(hòu)，爲不(bú)同的焊接需要，焊嘴按不同方向安裝并優化。機械手可從不同方(fāng)向，即0°～12°間不同角(jiǎo)度(dù)接近焊錫波，于是用戶能在電子組件上焊接各種器件， 對大多(duō)數器件(jiàn)，建議傾斜角爲10°。

與浸焊工藝相比，拖焊工藝的焊錫(xī)溶液及PCB闆的運動，使得在進(jìn)行焊接時的熱轉換效率(lǜ)就比浸(jìn)焊工藝好。然而，形成焊縫連接所需要的 熱量由焊錫(xī)波傳遞，但單焊(hàn)嘴的(de)焊錫波質量小，隻有焊錫波的(de)溫度相對高，才能達到拖焊工藝的要求。例：焊錫溫度(dù)爲275℃～300℃，拖拉速度 10mm/s～25mm/s通常是可以接受的。在焊(hàn)接區域供氮，以防止焊錫波氧化(huà)，焊錫波消除了氧(yǎng)化，使得拖(tuō)焊工藝(yì)避免橋接缺陷的産生，這個優點增加了拖焊工藝的穩定性與可靠性。

機(jī)器具(jù)有高精度和(hé)高靈活性的特性，模塊結構設計的(de)系統可(kě)以完全按(àn)照客戶特殊生産要求來定制，并且(qiě)可升級滿足今後生産發展的需求(qiú)。機械手的運動半徑可覆(fù)蓋助焊(hàn)劑噴嘴、預熱和焊錫嘴，因而同一台(tái)設備可完成不同的焊(hàn)接工藝(yì)。機器特有的同步制程可以大大縮短單闆(pǎn)制程(chéng)周期。機械手具備的能力使 這種選擇焊具有高精(jīng)度和高(gāo)質(zhì)量焊接的特性。首先是(shì)機械手高度穩定的精确定位能力(lì)(±0.05mm)，保(bǎo)證了每塊闆生産的參數高度重複一緻；其次是機械手的5維(wéi)運動使得PCB能夠以任(rèn)何優化的(de)角度和方位接觸錫面，獲得最佳(jiā)焊接質量。機械手夾闆裝置上安裝的錫波(bō)高度測針，由钛(tài)合金制成，在程序控制下可定期測量 錫波高度，通過調節錫(xī)泵(bèng)轉速來控制錫波(bō)高度，以保證工藝穩定性。
盡管具有上述這麽多優(yōu)點，單嘴焊錫波拖焊工(gōng)藝也存在不足：焊接時(shí)間是在焊劑噴塗、預熱和焊接三個(gè)工序中時間最長(zhǎng)的。并且由于焊點(diǎn)是一個一個的拖焊，随着焊點數的增加，焊接時間會大幅增加，在焊接效(xiào)率上是無法與(yǔ)傳統波峰焊工藝相比的。但情況正發(fā)生着改變，多焊嘴設計可最大限(xiàn)度地提高産量，例如，采用雙焊接噴嘴可以使産(chǎn)量提(tí)高一倍，對助焊(hàn)劑也同樣可設計(jì)成(chéng)雙噴嘴。

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