PCB-Technologie - Ursachen und Lösungen von Leiterplattenschweißdefekten

Verfahrensmerkmale des selektiven Schweißens

Die Prozesseigenschaften des selektiven Schweißens können durch Vergleich mit Wellenlöten verstanden werden. Der offensichtlichste Unterschied zwischen den beiden ist, dass beim Wellenlöten, der untere Teil der Leiterplatte ist vollständig in flüssiges Lot eingetaucht, während beim selektiven Schweißen, Nur ein bestimmter Bereich ist in Kontakt mit der Lötwelle. Da die Leiterplatte selbst ein schlechtes Wärmeleitmedium ist, Es erwärmt und schmelzt Lötstellen in benachbarten Bauteilen und Leiterplattenbereichen während des Schweißens nicht. Flux muss auch vor dem Schweißen vorbeschichtet werden. Im Gegensatz zum Wellenlöten, Flussmittel wird nur auf den unteren Teil der zu schweißenden Leiterplatte aufgebracht, nicht die gesamte Leiterplatte. Darüber hinaus, Selektives Schweißen ist nur für das Schweißen von Steckkomponenten anwendbar. Selektives Schweißen ist eine neue Methode, Ein gründliches Verständnis des selektiven Schweißprozesses und der Ausrüstung ist für erfolgreiches Schweißen notwendig.

Selektiver Schweißprozess

Typische selektive Schweißverfahren umfassen Flusssprühen, PCB-Vorwärmen, Tauchschweißen und Schleppschweißen.

Fluxbeschichtungsverfahren

Der Fluxbeschichtungsprozess spielt beim selektiven Schweißen eine wichtige Rolle. Während des Schweißerhitzes und am Ende des Schweißens sollte der Fluss ausreichend aktiv sein, um Brückenbildung und Oxidation der Leiterplatte zu verhindern. Der X/Y-Manipulator trägt die Leiterplatte durch die Oberseite der Flussdüse, und der Fluss wird auf die Position der zu schweißenden Leiterplatte gesprüht. Flux hat Einzeldüsenspray, Mikro-Bohrlochspray, synchrones Multi-Fadenpunkt/grafisches Spray. Das Wichtigste für selektives Mikrowellenspitzenschweißen nach Reflow-Schweißen ist, dass Flussmittel richtig gesprüht wird. Der mikroporöse Strahl verfärbt den Bereich außerhalb der Lötstelle nicht. Der minimale Flusspunktdiagrammdurchmesser des Mikropunktsprühens ist größer als 2mm, so dass die Flusslagegenauigkeit des auf der Leiterplatte abgelagerten Sprays ±0,5mm ist, um sicherzustellen, dass der Fluss immer das Schweißteil abdeckt. Die Toleranz der Flussmenge wird vom Lieferanten angegeben. Das technische Handbuch sollte die Flussmenge angeben, und der sichere Toleranzbereich von 100% wird normalerweise empfohlen.

Vorwärmverfahren

Der Hauptzweck des Vorwärmens im selektiven Schweißprozess ist nicht, thermische Belastung zu reduzieren, sondern das Flussmittel vorzutrocknen, um das Lösungsmittel vor Eintritt in die Lötwelle zu entfernen, damit das Flussmittel die richtige Viskosität hat. Beim Schweißen ist der Einfluss der Wärmevorwärmung auf die Schweißqualität nicht der entscheidende Faktor. Leiterplattenmaterialdicke, Gerätepaketspezifikation und Flusstyp bestimmen die Einstellung der Vorwärmtemperatur. Beim selektiven Schweißen gibt es verschiedene theoretische Erklärungen für das Vorwärmen: Einige Verfahrenstechniker glauben, dass PCB vor dem Flussmittelspritzen vorgewärmt werden sollte; Eine andere Ansicht ist das direkte Schweißen ohne Vorwärmen. Der Benutzer kann den selektiven Schweißprozess entsprechend der spezifischen Situation anordnen.

Schweißverfahren

Es gibt zwei verschiedene selektive Schweißverfahren: Schleppschweißverfahren und Tauchschweißverfahren.

Das selektive Schleppschweißen erfolgt auf einer einzigen Lötwelle. Das Schleppschweißverfahren eignet sich zum Schweißen in sehr engen Räumen auf Leiterplatte. Zum Beispiel: einzelne Lötstellen oder Stifte, eine einzelne Stiftreihe kann den Schleppschweißprozess durchführen. Die Leiterplatte bewegt sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten und Winkeln über die Lötwelle, um die beste Schweißqualität zu erzielen. Um die Stabilität des Schweißprozesses sicherzustellen, ist der Innendurchmesser der Schweißdüse weniger als 6mm. Nachdem die Strömungsrichtung der Lötlösung bestimmt ist, wird die Düse in verschiedenen Richtungen für unterschiedliche Schweißanforderungen installiert und optimiert. Manipulator kann aus verschiedenen Richtungen sein, das heißt 0°.12° zwischen verschiedenen Winkeln in der Nähe der Lötwelle, so dass der Benutzer verschiedene Geräte auf den elektronischen Komponenten schweißen kann, für die meisten Geräte ist der empfohlene Neigungswinkel 10°.

Verglichen mit Tauchschweißverfahren hat der Schleppschweißprozess eine bessere thermische Umwandlungseffizienz als der Tauchschweißprozess aufgrund der Lötlösung und PCB-Bewegung. Die zur Bildung der Schweißverbindung erforderliche Wärme wird jedoch durch Lötwelle übertragen, aber die Lötwelle der einzelnen Düse ist klein in der Qualität, nur die Temperatur der Lötwelle ist relativ hoch, kann die Anforderungen des Schleppschweißprozesses erfüllen. Beispiel: Löttemperatur ist 275 Grad Celsius 300 Grad Celsius, Ziehen Geschwindigkeit von 10mm/s bis 25mm/s ist normalerweise akzeptabel. Stickstoff wird im Schweißbereich geliefert, um Lötwellenoxidation zu verhindern, Lötwelle eliminiert Oxidation, wodurch der Schleppschweißprozess zur Vermeidung von Brückenfehlern führt. Dieser Vorteil erhöht die Stabilität und Zuverlässigkeit des Schleppschweißprozesses.

Die Maschine hat die Eigenschaften von hoher Präzision und hoher Flexibilität, Modulstrukturentwurfssystem kann vollständig entsprechend den speziellen Produktionsanforderungen der Kunden angepasst werden und kann aufgerüstet werden, um die Bedürfnisse der zukünftigen Produktionsentwicklung zu erfüllen. Der Bewegungsradius des Manipulators kann Flussdüse, Vorwärmen und Lötdüse abdecken, so dass die gleiche Ausrüstung verschiedene Schweißverfahren abschließen kann. Maschinenspezifischer synchroner Prozess kann den einzelnen Platinenprozesszyklus erheblich verkürzen. Der Manipulator hat die Fähigkeit, dieses selektive Schweißen mit hoher Präzision und hochwertigen Schweißeigenschaften zu ermöglichen. Zunächst einmal ist der Manipulator in hohem Grade stabil und präzise Positionierungsfähigkeit (±0.05mm), die sicherstellt, dass die Parameter jeder Plattenproduktion in hohem Grade wiederholt und konsistent sind; Zweitens ermöglicht die 5-dimensionale Bewegung des Manipulators der Leiterplatte, die Zinnoberfläche in jedem optimierten Winkel und Ausrichtung zu kontaktieren, um die beste Schweißqualität zu erhalten. Die Zinnwellenhöhenmessnadel, die auf der Schienenvorrichtung des Manipulators installiert ist, besteht aus einer Titanlegierung. Es kann die Zinnwellenhöhe regelmäßig unter der Kontrolle des Programms messen und die Zinnwellenhöhe steuern, indem die Geschwindigkeit der Zinnpumpe justiert wird, um die Stabilität des Prozesses sicherzustellen.

Trotz dieser Vorteile hat das einseitige Wellenschleppschweißverfahren auch Nachteile: Die Schweißzeit ist beim Flussspritzen, Vorwärmen und Schweißen am längsten. Und weil die Lötstellen Schleppschweißen eins nach dem anderen sind, mit der Zunahme der Lötstellen erhöht sich die Schweißzeit stark, die Schweißeffizienz wird nicht mit dem traditionellen Wellenlötverfahren verglichen. Dies ändert sich jedoch. Mehrere Düsendesigns können die Ausbeute maximieren. Zum Beispiel können doppelte Schweißdüsen die Ausbeute verdoppeln, und dasselbe kann für Flussmittel getan werden.

Eintauchen-selektives Schweißensystem hat eine Vielzahl von Lötdüsen, und PCB-Schweißpunkt ist eins zu eins Design, obwohl die Flexibilität nicht als Manipulatortyp ist, aber der Ausgang ist äquivalent zu den traditionellen Wellenschweißgeräten, Ausrüstungskosten sind relativ niedrig Manipulatortyp. Je nach Leiterplattengröße kann der Ein- oder Mehrplatinentransfer parallel durchgeführt werden. Alle anstehenden Lötstellen werden gleichzeitig gesprüht, vorgewärmt und geschweißt. Aufgrund der unterschiedlichen Verteilung der Lötpunkte auf verschiedenen Leiterplatten sollten jedoch spezielle Lötdüsen für verschiedene Leiterplatten hergestellt werden. Die Größe der Düse sollte so groß wie möglich sein, um die Stabilität des Schweißprozesses sicherzustellen und die umgebenden Komponenten auf der Leiterplatte nicht zu beeinflussen, was für den Konstrukteur wichtig und schwierig ist, da die Stabilität des Prozesses davon abhängen kann.

Die Verwendung des Tauchauswahlschweißverfahrens, kann 0.7mm.10mm Lötpunkt, kurzer Stift und kleiner Pad Schweißprozess schweißen ist stabiler, die Möglichkeit der Überbrückung ist auch klein, die angrenzende Lötpunkt Kante, Gerät und Düsenabstand sollten größer als 5mm sein.