Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Gründe und Lösungen für Fehler beim Schweißen von Leiterplatten
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Gründe und Lösungen für Fehler beim Schweißen von Leiterplatten

2022-04-12
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Author:pcb

Rückblickend auf die Entwicklung der elektronischen Leiterplatte Industrieprozess in den letzten Jahren, Wir können einen klaren Trend feststellen, der Reflow-Löttechnologie ist. Grundsätzlich, Traditionelle Einsätze können auch reflow gelötet werden, das allgemein als Durchgangslochreflow-Löten bezeichnet wird. Der Vorteil ist, dass alle Lötstellen gleichzeitig fertiggestellt werden können, Reduzierung der Produktionskosten auf ein Minimum. Allerdings, Temperaturempfindliche Bauteile begrenzen den Einsatz von Reflow-Löten, ob Plug-in oder SMD. Dann wandten sich die Menschen dem selektiven Schweißen zu. Selektives Löten kann nach Reflow-Löten in den meisten Anwendungen verwendet werden. Dies ist eine wirtschaftliche und effiziente Möglichkeit, die verbleibenden Einsätze zu löten und ist voll kompatibel mit zukünftigen bleifreien Löten.

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Process characteristics of selective soldering
The process characteristics of selective soldering can be understood by comparison with wave soldering. Der offensichtliche Unterschied zwischen den beiden ist, dass beim Wellenlöten, Der untere Teil der Leiterplatte ist vollständig in das flüssige Lot eingetaucht, beim Selektivlöten, Nur bestimmte Bereiche sind mit der Lötwelle in Kontakt. Da die Leiterplatte selbst ein schlechtes Wärmeübertragungsmedium ist, Es erwärmt und schmilzt die Lötstellen in benachbarten Bauteilen und Leiterplattenbereichen beim Löten nicht. Flux muss auch vor dem Löten vorgetragen werden. Im Gegensatz zum Wellenlöten, Das Flussmittel wird nur auf den unteren Teil der zu lötenden Leiterplatte aufgebracht, nicht die gesamte Leiterplatte. Darüber hinaus, Selektivlöten eignet sich nur zum Löten von Steckkomponenten. Selektivlöten ist ein völlig neuer Ansatz und ein gründliches Verständnis des selektiven Lötprozesses und der Ausrüstung ist für erfolgreiches Löten notwendig.

The process of selective soldering
Typical selective soldering processes include: flux spraying, PCB-Vorwärmen, Tauchlöten und Schlepplöten.

Flux coating process
Beim selektiven Löten, Der Fluxbeschichtungsprozess spielt eine wichtige Rolle. Am Ende des Lötens Hitze und Löten, Der Fluss sollte aktiv genug sein, um Brückenbildung und Oxidation der Leiterplatte zu verhindern. Fluxsprühen erfolgt durch die X/Y-Manipulator, um die Leiterplatte über die Flussdüse zu führen, und das Flussmittel wird auf die zu lötende Leiterplatte gesprüht. Flux hat eine einzige Düse Spray, Mikrolochspray, synchroner Mehrpunkt / Musterspray. In der Mikrowellenspitzenauswahl nach dem Reflow-Prozess, Es ist wichtig, den Fluss genau zu sprühen. Mikrobohrstrahl verfärbt keine anderen Bereiche als Lötstellen. Der Durchmesser des mikrobesprühten Flusspunktmusters ist größer als 2mm, so ist die Positionsgenauigkeit des auf der Leiterplatte abgelagerten Flusses ±0.5mm, um sicherzustellen, dass der Fluss immer das geschweißte Teil bedeckt. Die Toleranz des gesprühten Flusses wird vom Lieferanten bereitgestellt, und die technische Spezifikation sollte spezifizieren Für Flussgebrauch, Ein 100% Sicherheitstoleranzenbereich wird in der Regel empfohlen.

preheating process
The main purpose of preheating in a selective soldering process is not to reduce thermal stress, aber um das Flussmittel vorzutrocknen, um das Lösungsmittel zu entfernen, Damit das Flussmittel vor Eintritt in die Lötwelle die richtige Viskosität hat. Während des Lötens, Der Einfluss der durch Vorwärmen erzeugten Wärme auf die Lötqualität ist kein Schlüsselfaktor. Die Dicke des Leiterplattenmaterials, Gerätepaketspezifikationen und Flussmitteltyp bestimmen die Einstellung der Vorwärmtemperatur. In selective soldering, Es gibt verschiedene theoretische Erklärungen für das Vorwärmen: Einige Verfahrenstechniker glauben, dass die Leiterplatte vor dem Flussmittelspritzen vorgewärmt werden sollte; Ein anderer Standpunkt ist, dass Vorwärmen nicht erforderlich ist und das Löten direkt durchgeführt wird. Der Benutzer kann den Prozessfluss des selektiven Schweißens entsprechend der spezifischen Situation anordnen.

welding process
There are two different processes for selective soldering: drag soldering and dip soldering. Der selektive Schlepplötprozess erfolgt auf einer einzigen kleinen Spitzenlötwelle. Das Schlepplötverfahren eignet sich zum Löten in sehr engen Räumen auf der Leiterplatte. Zum Beispiel: einzelne Lötstellen oder Stifte, einzeilige Stifte können gezogen werden. Die Qualität des Lötens, die durch die Bewegung der Leiterplatte auf der Lötwelle der Lötspitze bei verschiedenen Geschwindigkeiten und Winkeln erreicht wird. Um die Stabilität des Schweißprozesses zu gewährleisten, Der Innendurchmesser der Schweißspitze ist kleiner als 6mm. Nach der Bestimmung der Fließrichtung der Lötlösung, Die Düsen werden in verschiedene Richtungen für unterschiedliche Lötanforderungen installiert und optimiert. Der Manipulator kann sich der Lötwelle aus verschiedenen Richtungen nähern, das ist, verschiedene Winkel zwischen 0° und 12°, So kann der Benutzer verschiedene Geräte auf die elektronischen Komponenten löten. Für die meisten Geräte, der empfohlene Neigungswinkel beträgt 10°. Verglichen mit dem Tauchlötverfahren, Die Lötlösung des Schlepplötprozesses und die Bewegung des Leiterplatte Machen Sie die Wärmeumwandlungseffizienz während des Schweißens besser als die des Tauchlötprozesses. Allerdings, Die zur Bildung der Lötstelle erforderliche Wärme wird durch die Lötwelle übertragen, aber die Qualität der Lötwelle einer einzelnen Lötspitze ist gering, und nur die Temperatur der Lötwelle ist relativ hoch, die Anforderungen des Schlepplötprozesses können erfüllt werden. Beispiel: Die Löttemperatur ist 275℃~300℃, und die Schleppgeschwindigkeit ist 10mm/s~25mm/s ist in der Regel akzeptabel. Stickstoff wird im Schweißbereich zugeführt, um die Oxidation der Lötwelle zu verhindern. Die Lötwelle eliminiert die Oxidation, so dass der Schleppschweißprozess die Erzeugung von Überbrückungsfehlern vermeidet. Dieser Vorteil erhöht die Stabilität und Zuverlässigkeit des Schleppschweißprozesses.

Die Maschine hat die Eigenschaften der hohen Präzision und der hohen Flexibilität. Das System des modularen Strukturdesigns kann entsprechend den speziellen Produktionsanforderungen der Kunden vollständig angepasst werden, und kann aufgerüstet werden, um die Bedürfnisse der zukünftigen Produktionsentwicklung zu erfüllen. Der Bewegungsradius des Roboters kann die Flussdüse abdecken, Vorwärmen und Lötdüse, so kann die gleiche Ausrüstung verschiedene Schweißprozesse abschließen. Der maschinenspezifische Synchronprozess kann den Single-Board-Prozesszyklus erheblich verkürzen. Die Fähigkeiten des Manipulators verleihen diesem selektiven Schweißen die Eigenschaften des hochpräzisen und hochwertigen Schweißens. The first is the highly stable positioning capability of the manipulator (±0.05mm), das gewährleistet, dass die von jeder Platine erzeugten Parameter in hohem Maße reproduzierbar und konsistent sind; Die zweite ist die 5-dimensionale Bewegung des Manipulators, Das ermöglicht der Leiterplatte, die Zinnoberfläche in jedem optimierten Winkel und Ausrichtung zu berühren, um Schweißqualität zu erhalten. . Der Zinnwellenhöhenstift, der auf der Manipulatorschiene installiert ist, besteht aus Titanlegierung. Unter der Programmsteuerung, die Zinnwellenhöhe kann regelmäßig gemessen werden, und die Zinnwellenhöhe kann durch Einstellen der Geschwindigkeit der Zinnpumpe gesteuert werden, um die Stabilität des Prozesses sicherzustellen. Trotz der oben genannten Vorteile, Der Single-Düse-Lötwellenwiderstand Lötprozess hat auch Mängel: Die Lötzeit ist in den drei Prozessen des Flussmittelspritzens lang, Vorwärmen und Löten. Und da die Lötstellen nacheinander schleppgelötet werden, mit zunehmender Anzahl der Lötstellen, die Lötzeit erhöht sich deutlich, und die Lötauffizienz kann nicht mit dem traditionellen Wellenlötverfahren verglichen werden. Aber die Dinge ändern sich, Entwürfe mit mehreren Spitzen können den Durchsatz maximieren. Zum Beispiel, Doppellötdüsen können die Leistung verdoppeln, und das Flussmittel kann auch mit Doppeldüsen ausgelegt werden.

Das Tauchselektivlötsystem hat mehrere Lötdüsen und ist eins zu eins mit der zu lötenden Leiterplatte entworfen. Obwohl die Flexibilität nicht so gut ist wie der Robotertyp, Die Leistung entspricht der traditionellen Wellenlötanlage, und die Ausrüstungskosten sind niedriger als die des Robotertyps. Abhängig von der Größe der Leiterplatte, Single-Board oder Multi-Board parallele Übertragung ist möglich, und alle zu lötenden Punkte werden fluxed, vorgewärmt und gleichzeitig parallel gelötet. Allerdings, aufgrund der unterschiedlichen Verteilung der Lötstellen auf verschiedenen Leiterplatten, Spezielle Lötdüsen müssen für verschiedene Leiterplatten hergestellt werden. Die Größe der Lötspitze ist so groß wie möglich, um die Stabilität des Lötprozesses zu gewährleisten, ohne die peripheren benachbarten Geräte auf der Leiterplatte zu beeinträchtigen. Das ist wichtig und schwierig für den Konstrukteur, weil die Stabilität des Prozesses davon abhängen kann. Mit dem Tauchselektivlötverfahren, Lötstellen von 0.7mm bis 10mm lötbar. Der Lötprozess von kurzen Leitungen und kleinen Pads ist stabiler, und die Möglichkeit der Überbrückung ist klein. Der Abstand zwischen benachbarten Lötstellenkanten, Geräte und Lötspitzen sollten größer als 5mm auf Leiterplatte.