Технология PCB - Технология выборочной сварки PCB

Технологические характеристики селективной сварки PCB

По сравнению с волновой сваркой можно понять технологические характеристики выборочной сварки. Наиболее очевидное различие между ними заключается в том, что при волновой сварке нижняя часть ПХБ полностью погружается в жидкий припой, в то время как при выборочной сварке только некоторые конкретные области вступают в контакт со сварной волной. Поскольку PCB сам по себе является менее теплопроводной средой, в процессе сварки не нагреваются и не расплавляются точки сварки и области PCB соседних компонентов. Перед сваркой также должен быть предварительно нанесен флюс. По сравнению с волновой сваркой, флюс применяется только к нижней части ПХБ, подлежащей сварке, а не ко всему ПХБ. Кроме того, выборочная сварка применяется только к сварке вставных компонентов. Выборочная сварка - это совершенно новый метод. Полное понимание процесса и оборудования выборочной сварки является необходимым условием для успешной сварки.

Выборочная сварка

Типичный процесс выборочной сварки включает в себя: распыление флюса, подогрев ПХБ, погружение и буксировку.

Процесс покрытия флюсом

В селективной сварке важную роль играет процесс покрытия флюсом. В конце сварного нагрева и сварки флюс должен обладать достаточной активностью, чтобы предотвратить сварку моста и окисление PCB. Распыление флюса осуществляется манипулятором X / Y, несущим PCB через форсунку флюса и распыляющим флюс на PCB, подлежащий сварке. Сварочный агент имеет несколько методов, таких как односопловое распыление, микропористое распыление и синхронное многоточечное / узорное распыление. После процесса обратной сварки микроволновая пиковая селективная сварка является наиболее важной для точного распыления флюса. Микроволновые струи никогда не загрязняют внешние участки сварочных точек. Минимальный диаметр точки флюса, покрытой микроточкой, превышает 2 мм, поэтому точность положения флюса, осажденного на ПХБ, составляет ±0,5 мм, чтобы убедиться, что флюс всегда покрыт сварочными деталями. Допуски на поток распыления предоставляются поставщиком, и технические спецификации должны указывать используемый поток, как правило, рекомендуя 100 - процентный диапазон допусков безопасности.

Процесс подогрева

Основная цель предварительного нагрева в процессе выборочной сварки PCB заключается не в уменьшении теплового напряжения, а в удалении растворителя и предварительной сушке флюса, чтобы флюс имел правильную вязкость перед входом в волновой фронт припоя. В процессе сварки влияние подогрева на качество сварки не является ключевым фактором. Толщина материала PCB, спецификации упаковки устройства и тип флюса определяют температуру подогрева. При селективной сварке существует другое теоретическое объяснение подогрева: некоторые инженеры - технологи считают, что перед распылением флюса ПХБ должен быть подогрет; Другая точка зрения заключается в том, что сварка осуществляется непосредственно без предварительного нагрева. Пользователь может организовать процесс выборочной сварки в зависимости от обстоятельств.

Процесс сварки

Выборочная сварка имеет два разных процесса: перетаскивание и выщелачивание.

Процесс избирательного перетаскивания завершается на одной небольшой сварной волне. Процесс перетаскивания сварки подходит для сварки в очень узком пространстве на ПХБ. Например, одна точка сварки или штырь, один штырь может перетаскивать сварку. ПХБ перемещается на сварных волнах сопла с разной скоростью и углом для достижения оптимального качества сварки. Для обеспечения стабильности процесса сварки внутренний диаметр сопла составляет менее 6 мм. После определения направления раствора припоя сварочные сопла устанавливаются и оптимизируются в разных направлениях в соответствии с различными потребностями сварки. Роботы могут приближаться к сварной волне в разных направлениях, то есть под разными углами от 0 ° до 12 °, поэтому пользователи могут сварить различные устройства на электронных элементах. Для большинства устройств рекомендуемый угол наклона составляет 10°.

По сравнению с процессом погружения, движение раствора припоя и пластины PCB в процессе перетаскивания сварки делает тепловое преобразование в процессе сварки более эффективным, чем процесс погружения. Тем не менее, тепло, необходимое для формирования сварного соединения, передается через сварные волны, но качество сварных волн в одном сварном отверстии невелико, и только относительно высокая температура сварки может соответствовать требованиям процесса перетаскивания сварки.

Пример: температура припоя составляет от 275 до 300 градусов Цельсия, а скорость вытягивания обычно составляет от 10 мм / с до 25 мм / с. Поставка азота в сварочную зону для предотвращения окисления сварных волн. Волны припоя устраняют окисление, поэтому процесс перетаскивания позволяет избежать дефектов моста. Это преимущество повышает стабильность и надежность процесса перетаскивания сварки.

Машина обладает высокой точностью и высокой гибкостью. Модульная конструкционная система может быть полностью адаптирована в соответствии с конкретными производственными требованиями клиента и может быть обновлена для удовлетворения потребностей будущего развития производства. Радиус движения манипулятора может покрывать форсунки флюса, форсунки подогрева и сварочные форсунки, поэтому одно и то же оборудование может выполнять различные процессы сварки. Уникальный процесс синхронизации машины может значительно сократить технологический цикл одной пластины. Способность манипулятора делает эту селективную сварку высокой точностью и высоким качеством сварки. Во - первых, высокая стабильность и точность позиционирования робота (± 0,05 мм), что обеспечивает высокую повторяемость параметров, создаваемых каждой пластиной; Во - вторых, 5 - мерное движение робота позволяет PCB вступать в контакт с оловянной поверхностью под любым оптимизированным углом и направлением для достижения оптимального качества сварки. Установка оловянной волновой контактной иглы, установленной на шине манипулятора, изготовлена из титанового сплава. Высота оловянной волны может периодически измеряться под программным контролем. Высота оловянной волны может контролироваться путем регулирования скорости оловянного насоса для обеспечения технологической стабильности.

Несмотря на вышеуказанные преимущества, технология сварки с одним соплом с волновым приводом также имеет недостатки: в трех процессах распыления, подогрева и сварки сварка длится дольше всего. Кроме того, поскольку точки сварки перетаскиваются один за другим, с увеличением количества точек сварки время сварки будет значительно увеличено, эффективность сварки не может сравниться с традиционным процессом сварки на волнах. Однако ситуация меняется. Конструкция нескольких сопел позволяет максимизировать производительность. Например, двойное сварное сопло может удвоить выход, а флюс также может быть спроектирован как двойное сопло.

Система иммерсионной селективной сварки имеет несколько сварных сопел и спроектирована в соответствии с PCB, подлежащим сварке. Хотя гибкость не так хороша, как у роботов, производительность эквивалентна традиционным устройствам для сварки волн, стоимость которых относительно низка по сравнению с роботизированными моделями. В зависимости от размера PCB одна или несколько пластин могут передаваться параллельно, и все точки, подлежащие сварке, будут одновременно распыляться, подогреваться и свариваться параллельно. Однако из - за различного распределения точек сварки на разных ПХБ необходимо изготовить специальные сварочные сопла для разных ПХБ. Размеры головки паяльника максимально велики, чтобы обеспечить стабильность процесса сварки без ущерба для соседних компонентов на ПХБ. Это важно и сложно для инженеров - проектировщиков, поскольку от этого может зависеть стабильность процесса.

Используя погруженный избирательный процесс сварки, можно сварить точку сварки 0,7 мм ½10 мм. Процесс сварки коротких выводов и мелкомасштабных сварных дисков более стабилен, и вероятность сварки моста мала. Расстояние между соседними точками сварки, устройствами и краями сопла должно быть больше 5 мм.