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选择性焊接技术的应用

文章出处:玖富彩票 www.thiruchol.com责任编辑:人气:-发表时间:2014-11-27 09:27【

玖富彩票 www.thiruchol.com     从近年来电子工业工艺发展历程中, 由于插装元件的减少以及表面贴装元件的小型化和精细化,可以注意到一个很明显的趋势就是回流焊技术的广泛使用。虽然回流焊技术的应用越来越广,但是选择性焊接仍主导着创痛的焊接,并在市场上占有很大的份额。 相当一段时间内,业界都接受手工焊接剩余的少量插装件。但由于日益增长的竞争压力,迫使制造商们不断改进产品质量、缩短上市时间,并且努力减少制程中的不可控变量,新的生产工艺便应运而生。

原则上传统插装件也可用回流焊工艺,这就是通常所说的通孔回流焊接。其优点是有可能在同一时间内完成所有的焊点,使生产成本降到最低。然而温度敏感元件却限制了回流焊接的应用,无论是插装件还是SMD。另外,通孔回流焊接时必须考虑许多其它因素,例如:引脚长度或焊点大小与引脚尺寸的关系等等。在插放元件时常导致锡膏量或多或少的损失,根本无法精确掌握,因此成为一个不定的参数。继而人们把目光转向选择焊接。大多数应用中都可以在回流焊接之后采用选择焊接。这将成为经济而有效地完成剩余插装件的焊接方法。也就是说两种焊接方式的相互补充,可能更有利于提高生产效率。目前使用最多的是微波峰和激光选择焊,热气流选择焊次之。现在,我们依次讨论着三种选择性焊接的应用。


微波峰选择焊

    在上述三种选择性焊接技术中,微波峰选择焊应用最广,市场上可见的有几种形式。最基本的有两种:机器手式和直线式。

机器手式微波峰选择焊系统具有高精度和高灵活性的特性。??榻峁股杓频南低晨梢酝耆凑湛突厥馍罄炊ㄖ?,并且可升级满足今后生产发展的需求?;魇值脑硕刖犊筛哺侵讣?、预热、和锡炉。因而,同一台设备可完成不同的焊接工艺?;魈赜械耐街瞥炭梢源蟠笏醵痰グ逯瞥讨芷?。拚板产品结合设备的多喷嘴可以最大程度地提高产量。例如,采用双焊接喷嘴可以产量提高一倍。对助焊剂也同样可设计成双喷嘴。

    预热区根据生产需要可以有不同长度和加热方式(红外/热风)的选择。助焊剂具有单嘴喷雾式、微孔喷射式、同步式多点/图形喷雾多种选件?;亓骱腹ば蚝蟮奈⒉ǚ逖『?,最重要的是焊剂准确喷涂。微孔喷射式绝对不会弄污焊点之外的区域。焊锡炉的微波峰结构有单点和/或多点结合,同时可以安装两个锡炉用以排放多种(尺寸和形状)喷锡嘴?;魇挚梢宰匀绲匮≡袢我饨嵌鹊慕?、拖焊。使得某些很难接近的部位实现完美的焊接。实现完美焊接更进一步的手段是无氧焊接-采用焊点周围局部充氮气,并最大限度地减少维护工作。

机器手夹板方式有三种:直接夹板、真空吸板、托盘夹持。翻版机构有三种:机器手直接翻版、放置于机器内的翻版机构、置于机器外的翻版机构。通过翻板机构的动作,可以完成双面焊接。

    机器手具备的能力使这种选择焊具有高精度和高质量焊接的特性。首先是机器手高度稳定的精确定位能力(0.05mm)保证了每快板生产的参数高度重复一致;其次是机器手的5维运动(X、Y、Z、U、q)使得PCB能够以任何优化的角度和方位接触锡面,得到最佳焊接质量?;魇旨邪遄爸蒙习沧暗奈ǜ叨炔庹?,由钛合金制成,在程序控制下可定期测量锡波高度,通过调节锡泵转速来控制锡波高度,以保证制程稳定性。

    直线式微波峰选择焊系统的助焊剂和锡锅喷嘴与PCB待焊点是一对一设计的,虽然灵活性不及机器手势,但产量却相当于传统波峰焊设备,设备造价相当于机器手势也较低。根据PCB的尺寸,可以进行单板货多板并行馈送,所有待焊点都以并行方式同一时间内完成助焊剂喷涂、预热和焊接。激光焊锡机


激光选择焊

    激光选择焊系统多为采用在以下场合:板面上某些焊点在回流、波峰甚至微波峰选焊都会碰到困难的情况。有些焊点极难接近,激光焊对于温度敏感元件,如MIDs,无法经受回流焊接温度,也表现了很强的优势。焊料的施加有几种方式,内置式锡线馈送机构、内置式锡膏滴涂、和预制的回流焊片。新一代的2D扫描式激光头,可使激光束在一定范围内快速换向,最大工作范围为80 x 80mm(3.12 x 3.122)。此外,激光束在焊点处的可形成不同尺寸和形状的轨迹:直线、环形、或三角形。这样可以较为经济地焊接某些管壳件等较大焊点。

激光选择性焊接具有很多的优点。激光能量无振动、无漂移、无损耗,具有100%的的可重复性;能非常准确的对准焊点而不影响焊点周围。而多工位环形桌式选择焊系统的焊接机构多采用微波峰系统,也可用激光头。根据应用的场合最多可排放6个工位,上/下料、翻版、助焊剂、预热、焊接、第二翻版位。助焊剂工位可安放微孔喷射或掩模式喷嘴机构。预热可以选择红外和热风,喷锡嘴根据板上待焊点排布情况设计。焊接时向上,焊接完毕向下归位??砂沧安ǚ甯叨炔馐院妥远砑游爸?。波峰喷嘴处局部充氮气可保证高质量无氧焊接。该系统同样具备高可靠性和高灵活性??傻セ僮骰蛄翟俗?。


热气流选择焊接系统

    相对于激光焊接,该系统成本低、运行速度高。适用于带有温度敏感元件的单面SMT工艺。该系统主要区别在于其焊接部分,是按照产品特别定制的热风喷嘴。为了保证系统的灵活性,热风喷嘴结构上设计为可快速更换。另外该系统还装有间隙检查机构以确认喷嘴与待焊点的相对位置。


结   论

    到目前为止,市场上已具备了足够多的选择焊形式满足各种生产需求。然而用户应该更为关注的是产量、制程灵活性、以及新的无铅焊工艺的要求。全自动的选择焊系统将越来越重要。其应用将日益普遍,以保证电子生产制程达到高标准的质量要求。这种先进的设备技术为电子产品设计者缩小产品尺寸、降低产成本、提高质量提供了更多的可制造性。