PCB選擇性焊(han)接技術難(nan)點

在PCB電子(zi)工業焊接(jie)工藝中，有(you)越來越多(duo)的廠家開(kai)始把目光(guang)投向選擇(ze)焊接，選擇(ze)焊接可以(yi)在同一時(shi)間内完成(cheng)所有的焊(han)點，使生産(chan)成本降到(dao)最低，同時(shi)又克服了(le)回流焊對(dui)溫度敏感(gan)元件造成(cheng)影響的問(wen)題，選擇焊(han)接還能夠(gou)與将來的(de)無鉛焊兼(jian)容，這些優(you)點都使得(de)選擇焊接(jie)的應用範(fan)圍越來越(yue)廣。

選(xuan)擇性焊接(jie)的工藝特(te)點
可(ke)通過與波(bo)峰焊的比(bi)較來了解(jie)選擇性焊(han)接的工藝(yi)特點。兩者(zhe)間最明顯(xian)的差異在(zai)于波峰焊(han)中PCB的下部(bu)完全浸入(ru)液态焊料(liao)中，而在選(xuan)擇性焊 接(jie)中，僅有部(bu)分特定區(qu)域與焊錫(xi)波接觸。由(you)于PCB本身就(jiu)是一種不(bu)良的熱傳(chuan)導介質，因(yin)此焊接時(shi)它不會加(jia)熱熔化鄰(lin)近元器件(jian)和PCB區域的(de)焊點。在焊(han)接前也必(bi)須預先塗(tu)敷助焊劑(ji)。與波峰焊(han)相比，助焊(han)劑僅塗覆(fu)在PCB下部的(de)待焊接部(bu)位，而不是(shi)整個PCB。另外(wai)選擇性焊(han)接僅适用(yong)于插裝元(yuan)件的焊接(jie)。選擇性焊(han)接是一種(zhong)全新的方(fang)法，徹底了(le)解選擇性(xing)焊接工藝(yi)和設備是(shi)成功焊接(jie)所必需的(de)。

選擇(ze)性焊接的(de)流程
典型的選(xuan)擇性焊接(jie)的工藝流(liu)程包括：助(zhu)焊劑噴塗(tu)，PCB預熱、浸焊(han)和拖焊。

助焊劑(ji)塗布工藝(yi)
在選擇性(xing)焊接中，助(zhu)焊劑塗布(bu)工序起着(zhe)重要的作(zuo)用。焊接加(jia)熱與焊接(jie)結束時，助(zhu)焊劑應有(you)足夠的活(huo)性防止橋(qiao)接的産生(sheng)并防止PCB産(chan)生氧化。助(zhu)焊劑噴塗(tu)由X/Y機械手(shou)攜帶PCB通過(guo)助焊劑噴(pen)嘴上方，助(zhu)焊劑噴塗(tu)到PCB待焊位(wei)置上。助焊(han)劑具有單(dan)嘴噴霧式(shi)、微孔噴射(she)式、同步式(shi)多點/圖形(xing)噴霧多 種(zhong)方式。回流(liu)焊工序後(hou)的微波峰(feng)選焊，最重(zhong)要的是焊(han)劑準确噴(pen)塗。微孔噴(pen)射式絕對(dui)不會弄污(wu)焊點之外(wai)的區域。微(wei)點噴塗最(zui)小焊劑點(dian)圖形直徑(jing)大于2mm，所以(yi)噴塗沉積(ji)在PCB上的焊(han)劑位置精(jing)度爲±0.5mm，才能(neng)保證焊劑(ji)始終覆蓋(gai)在被焊部(bu)位上面，噴(pen)塗焊劑量(liang)的公差由(you)供應商提(ti)供，技術說(shuo)明書應規(gui)定焊劑使(shi)用量，通常(chang)建議 100%的安(an)全公差範(fan)圍。

預(yu)熱工藝
在(zai)選擇性焊(han)接工藝中(zhong)的預熱主(zhu)要目的不(bu)是減少熱(re)應力，而是(shi)爲了去除(chu)溶劑預幹(gan)燥助焊劑(ji)，在進入焊(han)錫波前，使(shi)得焊劑有(you)正确的黏(nian)度。在焊接(jie)時，預熱所(suo)帶的熱量(liang)對焊接質(zhi)量的影響(xiang)不是關鍵(jian)因素，PCB材料(liao)厚度、器件(jian)封裝規格(ge)及助焊劑(ji)類型決定(ding)預熱溫度(du)的設置。在(zai)選擇性焊(han)接中，對預(yu)熱有不同(tong)的理論解(jie)釋：有些工(gong)藝工程師(shi)認爲PCB應在(zai)助焊劑噴(pen)塗前，進行(hang)預熱；另一(yi)種觀點認(ren)爲不需要(yao)預熱而直(zhi)接進行焊(han)接。使用者(zhe)可根據具(ju)體的情況(kuang)來安排選(xuan)擇性焊接(jie)的工藝流(liu)程。

焊(han)接工藝
選(xuan)擇性焊接(jie)工藝有兩(liang)種不同工(gong)藝：拖焊工(gong)藝和浸焊(han)工藝。
選擇(ze)性拖焊工(gong)藝是在單(dan)個小焊嘴(zui)焊錫波上(shang)完成的。拖(tuo)焊工藝适(shi)用于在PCB上(shang)非常緊密(mi)的空間上(shang)進行焊接(jie)。例如：個别(bie)的焊點或(huo)引腳，單排(pai) 引腳能進(jin)行拖焊工(gong)藝。PCB以不同(tong)的速度及(ji)角度在焊(han)嘴的焊錫(xi)波上移動(dong)達到最佳(jia)的焊接質(zhi)量。爲保證(zheng)焊接工藝(yi)的穩定，焊(han)嘴的内徑(jing)小于6mm。焊錫(xi)溶液的流(liu)向被确定(ding)後，爲不同(tong)的焊接需(xu)要，焊嘴按(an)不同方向(xiang)安裝并優(you)化。機械手(shou)可從不同(tong)方向，即0°～12°間(jian)不同角度(du)接近焊錫(xi)波，于是用(yong)戶能在電(dian)子組件上(shang)焊接各種(zhong)器件， 對大(da)多數器件(jian)，建議傾斜(xie)角爲10°。

與浸焊工(gong)藝相比，拖(tuo)焊工藝的(de)焊錫溶液(ye)及PCB闆的運(yun)動，使得在(zai)進行焊接(jie)時的熱轉(zhuan)換效率就(jiu)比浸焊工(gong)藝好。然而(er)，形成焊縫(feng)連接所需(xu)要的 熱量(liang)由焊錫波(bo)傳遞，但單(dan)焊嘴的焊(han)錫波質量(liang)小，隻有焊(han)錫波的溫(wen)度相對高(gao)，才能達到(dao)拖焊工藝(yi)的要求。例(li)：焊錫溫度(du)爲275℃～300℃，拖拉速(su)度 10mm/s～25mm/s通常是(shi)可以接受(shou)的。在焊接(jie)區域供氮(dan)，以防止焊(han)錫波氧化(hua)，焊錫波消(xiao)除了氧化(hua)，使得拖焊(han)工藝避免(mian)橋接缺陷(xian)的産生，這(zhe)個優點增(zeng)加了拖焊(han)工藝的穩(wen)定性與可(ke)靠性。

機器具有(you)高精度和(he)高靈活性(xing)的特性，模(mo)塊結構設(she)計的系統(tong)可以完全(quan)按照客戶(hu)特殊生産(chan)要求來定(ding)制，并且可(ke)升級滿足(zu)今後生産(chan)發展的需(xu)求。機械手(shou)的運動半(ban)徑可覆蓋(gai)助焊劑噴(pen)嘴、預熱和(he)焊錫嘴，因(yin)而同一台(tai)設備可完(wan)成不同的(de)焊接工藝(yi)。機器特有(you)的同步制(zhi)程可以大(da)大縮短單(dan)闆制程周(zhou)期。機械手(shou)具備的能(neng)力使 這種(zhong)選擇焊具(ju)有高精度(du)和高質量(liang)焊接的特(te)性。首先是(shi)機械手高(gao)度穩定的(de)精确定位(wei)能力(±0.05mm)，保證(zheng)了每塊闆(pan)生産的參(can)數高度重(zhong)複一緻；其(qi)次是機械(xie)手的5維運(yun)動使得PCB能(neng)夠以任何(he)優化的角(jiao)度和方位(wei)接觸錫面(mian)，獲得最佳(jia)焊接質量(liang)。機械手夾(jia)闆裝置上(shang)安裝的錫(xi)波高度測(ce)針，由钛合(he)金制成，在(zai)程序控制(zhi)下可定期(qi)測量 錫波(bo)高度，通過(guo)調節錫泵(beng)轉速來控(kong)制錫波高(gao)度，以保證(zheng)工藝穩定(ding)性。
盡管具(ju)有上述這(zhe)麽多優點(dian)，單嘴焊錫(xi)波拖焊工(gong)藝也存在(zai)不足：焊接(jie)時間是在(zai)焊劑噴塗(tu)、預熱和焊(han)接三個工(gong)序中時間(jian)最長的。并(bing)且由于焊(han)點是一個(ge)一個的拖(tuo)焊，随着焊(han)點數的增(zeng)加，焊接時(shi)間會大幅(fu)增加，在焊(han)接效率上(shang)是無法與(yu)傳統波峰(feng)焊工藝相(xiang)比的。但情(qing)況正發生(sheng)着改變，多(duo)焊嘴設計(ji)可最大限(xian)度地提高(gao)産量，例如(ru)，采用雙焊(han)接噴嘴可(ke)以使産量(liang)提高一倍(bei)，對助焊劑(ji)也同樣可(ke)設計成雙(shuang)噴嘴。

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