PCB選擇性焊接工藝技巧

  本文主要介紹PCB選擇性焊接技術及工藝的知識，包括PCB選擇性焊接技術的工藝特點、擇性焊接技術的流程、兩種不同工藝拖焊工藝和浸焊工藝及、單嘴焊錫波拖焊工藝的不足。

  一、PCB選擇性焊接技術(shù)的工藝特點(diǎn)

  可通過與波峰焊的比較來瞭(le)解選擇性焊接的工藝特點。兩者間明顯的差異在於(yú)波峰焊中PCB的下部完全浸入液态焊料中，而在選擇性焊接中，僅有部分特定區域與焊錫波接觸。由於(yú)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。另外選擇性焊接僅适用於(yú)插裝元件的焊接。選擇性焊接是一種全新的方法，徹底瞭(le)解選擇性焊接工藝和設備是成功焊接所必需的。

  二、PCB選(xuǎn)擇性焊接技術(shù)的流程

  典型的線路闆選擇性焊接技術的工藝流程包括：助焊劑噴塗，PCB預熱、浸焊和拖焊

  (1)助焊劑(jì)塗(tú)布工藝

  在選擇性焊接中，助焊劑塗布工序起著(zhe)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産生並(bìng)防止PCB産生氧化。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/圖形噴霧多種方式。回流焊工序後的微波峰選焊，重要的是焊劑準確噴塗。微孔噴射式不會弄污焊點之外的區域。微點噴塗更小焊劑點圖形直徑大於2mm，所以噴塗沉積在PCB上的焊劑位置精度爲±0.5mm，才能保證焊劑始終覆蓋在被焊部位上面，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。

  (2)預熱(rè)工藝(yì)

  在PCB選擇性焊接技術工藝中的預熱主要目的不是減少熱應力，而是爲瞭(le)去除溶劑預幹燥助焊劑，在進入焊錫波前，使得焊劑有正確(què)的黏度。在焊接時，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：有些工藝工程師認爲PCB應在助焊劑噴塗前，進行預熱；另一種觀點認爲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。

  三、PCB選擇性焊接技術(shù)工藝有兩(liǎng)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。拖焊工藝适用於(yú)在PCB上非常緊密的空間上進行焊接。例如：個别的焊點或引腳，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理想的焊接質量。爲保證焊接工藝的穩定，焊嘴的内徑小於(yú)6mm。焊錫溶液的流向被確定後，爲不同的焊接需要，焊嘴按不同方向安裝並(bìng)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(yú)是用戶能在電子組件上焊接各種器件，對大多數器件，建議傾斜角爲10°。

  與浸焊工藝相比，拖焊工藝的焊錫溶液及PCB闆的運動，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：焊錫溫度爲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，焊錫波消除瞭(le)氧化，使得拖焊工藝避免橋接缺陷的産(chǎn)生，這個優點增加瞭(le)拖焊工藝的穩定性與可靠性。

  機器具有高精度和高靈活性的特性，模塊結構設計的系統可以完全按照客戶特殊生産要求來定制，並(bìng)且可升級滿足今後生産發展的需求。機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。機器特有的同步制程可以大大縮短單闆制程周期。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正確定位能力(±0.05mm)，保證瞭(le)每塊闆生産的參數高度重複一緻；其次是機械手的5維運動使得 PCB能夠以任何優化的角度和方位接觸錫面，獲得理想的焊接質量。機械手夾闆裝置上安裝的錫波高度測針，由钛合金制成，在程序控制下可定期測量錫波高度，通過調節錫泵轉速來控制錫波高度，以保證工藝穩定性。

  盡管具有上述這麽多優點，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較長的。並(bìng)且由於焊點是一個一個的拖焊，随著(zhe)焊點數的增加，焊接時間會大幅增加，在焊接效率上是無法與傳統波峰焊工藝相比的。但情況正發生著(zhe)改變，多焊嘴設計可更大限度地提高産量，例如，採用雙焊接噴嘴可以使産量提高一倍，對助焊劑也同樣可設計成雙噴嘴。浸入選擇焊系統有多個焊錫嘴，並(bìng)與PCB待焊點是一對一設計的，雖然靈活性不及機械手式，但産量卻相當於傳統波峰焊設備，設備造價相對機械手式也較低。根據PCB的尺寸，可以進行單闆或多闆並(bìng)行傳送，所有待焊點都将以並(bìng)行方式在同一時間内完成助焊劑噴塗、預熱和焊接。但由於不同PCB上焊點的分布不同，因而對不同的PCB需制作專用的焊錫嘴。焊嘴的尺寸盡可能大，保證焊接工藝的穩定，不影響PCB上的周邊相鄰器件，這一點對設計工程師講是重要的，也是困難的，因爲工藝的穩定性可能依賴於它。使用浸入選擇焊工藝，可焊接0.7mm～10mm 的焊點，短引腳及小尺寸焊盤的焊接工藝更穩定，橋接可能性也小，相鄰焊點邊緣、器件及焊嘴間的距離應大於5mm。以上便是PCB抄闆技術人員對PCB選擇性焊接技術及工藝的細節詳解，希望對以上資料對您有所幫助。