選擇性焊接的工藝特點

可通過與波峰焊的比較來了解選擇性焊接的工藝特點。兩者間最顯著的差異在于波峰焊中PCB的下部完全浸入液態(tài)焊料中，而在選擇性焊接中，僅有部門特定區(qū)域與焊錫波接觸。因為PCB本身就是一種不良的熱傳導(dǎo)介質(zhì)，因此焊接時它不會加熱熔化臨近元器件和PCB區(qū)域的焊點。在焊接前也必需預(yù)先涂敷助焊劑。與波峰焊比擬，助焊劑僅涂覆在PCB下部的待焊接部位，而不是整個PCB。另外選擇性焊接僅合用于插裝元件的焊接。選擇性焊接是一種全新的方法，徹底了解選擇性焊接工藝和設(shè)備是成功焊接所必須的。

選擇性焊接的流程

典型的選擇性焊接的工藝流程包括：助焊劑噴涂，PCB預(yù)熱、浸焊和拖焊。

助焊劑涂布工藝

在選擇性焊接中，助焊劑涂布工序起著重要的作用。焊接加熱與焊接結(jié)束時，助焊劑應(yīng)有足夠的活性防止橋接的產(chǎn)生并防止PCB產(chǎn)生氧化。助焊劑噴涂由X/Y機(jī)械手?jǐn)y帶PCB通過助焊劑噴嘴上方，助焊劑噴涂到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。回流焊工序后的微波峰選焊，最重要的是焊劑正確噴涂。微孔噴射式絕對不會弄污焊點之外的區(qū)域。微點噴涂最小焊劑點圖形直徑大于2mm，所以噴涂沉積在PCB上的焊劑位置精度為±0.5mm，才能保證焊劑始終籠蓋在被焊部位上面，噴涂焊劑量的公差由供給商提供，技術(shù)仿單應(yīng)劃定焊劑使用量，通常建議100%的安全公差范圍。

預(yù)熱工藝

在選擇性焊接工藝中的預(yù)熱主要目的不是減少熱應(yīng)力，而是為了去除溶劑預(yù)干燥助焊劑，在進(jìn)入焊錫波前，使得焊劑有準(zhǔn)確的黏度。在焊接時，預(yù)熱所帶的熱量對焊接質(zhì)量的影響不是樞紐因素，PCB材料厚度、器件封裝規(guī)格及助焊劑類型決定預(yù)熱溫度的設(shè)置。在選擇性焊接中，對預(yù)熱有不同的理論解釋：有些工藝工程師以為PCB應(yīng)在助焊劑噴涂前，進(jìn)行預(yù)熱；另一種觀點以為不需要預(yù)熱而直接進(jìn)行焊接。使用者可根據(jù)詳細(xì)的情況來鋪排選擇性焊接的工藝流程。

焊接工藝

選擇性焊接工藝有兩種不同工藝：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。拖焊工藝合用于在PCB上非常緊密的空間長進(jìn)行焊接。例如：個別的焊點或引腳，單排引腳能進(jìn)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(dá)到最佳的焊接質(zhì)量。為保證焊接工藝的不亂，焊嘴的內(nèi)徑小于6mm。焊錫溶液的流向被確定后，為不同的焊接需要，焊嘴按不同方向安裝并優(yōu)化。機(jī)械手可從不同方向，即0°～12°間不同角度接近焊錫波，于是用戶能在電子組件上焊接各種器件，對大多數(shù)器件，建議傾斜角為10°。

與浸焊工藝比擬，拖焊工藝的焊錫溶液及PCB板的運動，使得在進(jìn)行焊接時的熱轉(zhuǎn)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(zhì)量小，只有焊錫波的溫度相對高，才能達(dá)到拖焊工藝的要求。例：焊錫溫度為275℃～300℃，拖拉速度10mm/s～25mm/s通常是可以接受的。在焊接區(qū)域供氮，以防止焊錫波氧化，焊錫波消除了氧化，使得拖焊工藝避免橋接缺陷的產(chǎn)生，這個長處增加了拖焊工藝的不亂性與可靠性。

機(jī)用具有高精度和高靈活性的特性，模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計的系統(tǒng)可以完全按照客戶特殊出產(chǎn)要求來定制，并且可進(jìn)級知足今后出產(chǎn)發(fā)展的需求。機(jī)械手的運動半徑可籠蓋助焊劑噴嘴、預(yù)熱和焊錫嘴，因而統(tǒng)一臺設(shè)備可完成不同的焊接工藝。機(jī)器特有的同步制程可以大大縮短單板制程周期。機(jī)械手具備的能力使這種選擇焊具有高精度和高質(zhì)量焊接的特性。首先是機(jī)械手高度不亂的精確定位能力（±0.05mm），保證了每塊板出產(chǎn)的參數(shù)高度重復(fù)一致；其次是機(jī)械手的5維運動使得PCB能夠以任何優(yōu)化的角度和方位接觸錫面，獲得最佳焊接質(zhì)量。機(jī)械手夾板裝置上安裝的錫波高度測針，由鈦合金制成，在程序控制下可按期丈量錫波高度，通過調(diào)節(jié)錫泵轉(zhuǎn)速來控制錫波高度，以保證工藝不亂性。

盡管具有上述這么多長處，單嘴焊錫波拖焊工藝也存在不足：焊接時間是在焊劑噴涂、預(yù)熱和焊接三個工序中時間最長的。并且因為焊點是一個一個的拖焊，跟著焊點數(shù)的增加，焊接時間會大幅增加，在焊接效率上是無法與傳統(tǒng)波峰焊工藝比擬的。但情況正發(fā)生著改變，多焊嘴設(shè)計可最大限度地進(jìn)步產(chǎn)量，例如，采用雙焊接噴嘴可以使產(chǎn)量進(jìn)步一倍，對助焊劑也同樣可設(shè)計成雙噴嘴。

浸入選擇焊系統(tǒng)有多個焊錫嘴，并與PCB待焊點是一對一設(shè)計的，固然靈活性不及機(jī)械手式，但產(chǎn)量卻相稱于傳統(tǒng)波峰焊設(shè)備，設(shè)備造價相對機(jī)械手式也較低。根據(jù)PCB的尺寸，可以進(jìn)行單板或多板并行傳送，所有待焊點都將以并行方式在統(tǒng)一時間內(nèi)完成助焊劑噴涂、預(yù)熱和焊接。但因為不同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，保證焊接工藝的不亂，不影響PCB上的周邊相鄰器件，這一點對設(shè)計工程師講是重要的，也是難題的，由于工藝的不亂性可能依靠于它。

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不亂，橋接可能性也小，相鄰焊點邊沿、器件及焊嘴間的間隔應(yīng)大于5mm。

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