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PCBA加工中激光焊接與回流焊的區(qū)別

2021-11-19 15:00:00 徐繼 543

pcba

隨著各類(lèi)電子產(chǎn)品都開(kāi)始趨向于微型化,傳統(tǒng)焊接技術(shù)在各種新型電子元件上的應(yīng)用存在著一定的考驗(yàn)。為了迎合這樣的市場(chǎng)需求,在焊接工藝技術(shù)當(dāng)中,可以說(shuō)是不斷提升著技術(shù),焊接方式也更多樣化。本文選取傳統(tǒng)焊接方式回流焊以及革新激光焊接方式進(jìn)行對(duì)比,可以更為清晰的看到技術(shù)革新帶給我們的便利。

 

回流焊介紹

 

回流焊與傳統(tǒng)波峰焊,兩者間最明顯的差異在于傳統(tǒng)波峰焊中PCB的下部完全浸入液態(tài)焊料中,而在回流焊接中,僅有部分特定區(qū)域與焊料接觸。在焊接過(guò)程中,焊料頭的位置固定,通過(guò)機(jī)械手帶動(dòng)PCB沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。在焊接前也必須預(yù)先涂敷助焊劑。與波峰焊相比,助焊劑僅涂敷在PCB下部的待焊接部位,而不是整個(gè)PCB。

 

回流焊采用的是先涂布助焊劑,然后預(yù)熱線(xiàn)路板/活化助焊劑,再使用焊接噴嘴進(jìn)行焊接的模式。傳統(tǒng)的人工烙鐵的焊接需要對(duì)線(xiàn)路板每個(gè)點(diǎn)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的焊接,因此焊接操作人員較多。選擇波峰焊采用的則是流水線(xiàn)式的工業(yè)化批量生產(chǎn)模式,不同大小的焊接噴嘴可以進(jìn)行批量焊接,通常焊接效率比人工焊接可以提高幾十倍以上(取決于具體線(xiàn)路板的設(shè)計(jì))。由于采用的可編程移動(dòng)式的小錫缸和各種靈活多樣的焊接噴嘴,(錫缸容量11公斤左右),因此在焊接時(shí)可以通過(guò)程序設(shè)定來(lái)避開(kāi)線(xiàn)路板底下某些固定螺絲和加強(qiáng)筋等部位,以免其接觸到高溫焊料而造成損壞。這樣的焊接模式,無(wú)需采用定制焊接托盤(pán)等方式,非常適合多品種、小批量的生產(chǎn)方式。

 

回流焊具有以下幾個(gè)明顯特點(diǎn):


●萬(wàn)用焊接載具

●氮?dú)忾]環(huán)控制

●FTP(文件傳輸協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)連接

●可選配雙工位噴嘴

●助焊劑

●預(yù)熱

●焊接三模組(預(yù)熱模塊、焊接模塊、線(xiàn)路板傳送模塊)協(xié)同設(shè)計(jì)

●助焊劑噴涂

●波峰高度帶校準(zhǔn)工具

●GERBER(資料輸入)文件導(dǎo)入

●可離線(xiàn)編輯

 

在通孔元件電路板的焊接中,回流焊具有以下優(yōu)勢(shì):


 ●焊接中生產(chǎn)效率高、能實(shí)現(xiàn)較高程度的自動(dòng)化焊接

 ●助焊劑噴射位置及噴射量、微波峰高度、焊接位置的精確控制

 ●能夠?qū)ξ⒉ǚ灞砻娴牡獨(dú)獗Wo(hù);針對(duì)每一焊點(diǎn)工藝參數(shù)的優(yōu)化

 ●不同尺寸的噴嘴快速更換

 ●單個(gè)焊點(diǎn)的定點(diǎn)焊接及通孔連接器引腳的順序成排焊接相結(jié)合的技術(shù)

 ●根據(jù)要求可設(shè)定焊點(diǎn)形狀“胖”“ 瘦”的程度

 ●可選多種預(yù)熱模塊(紅外、熱風(fēng))以及在板子上方增加的預(yù)熱模塊

 ●電磁泵免維護(hù)

 ●結(jié)構(gòu)材料的選用完全適合無(wú)鉛焊料的應(yīng)用

 ●模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少維護(hù)時(shí)間

 

激光焊接介紹

 

綠色激光焊接的光源采用激光發(fā)光二極管,其通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)可以精確聚焦在焊點(diǎn)上。激光焊接的優(yōu)點(diǎn)是其可以精確控制和優(yōu)化焊接所需要的能量。其適用場(chǎng)合為選擇性的回流焊工藝或者采用錫絲的接插件。如果是SMD元器件則需要首先點(diǎn)涂錫膏,然后再進(jìn)行焊接。焊接過(guò)程則分為兩步:首先錫膏需要被加熱,且焊點(diǎn)也被預(yù)熱。之后焊接所用的錫膏被完全熔融,焊錫完全潤(rùn)濕焊盤(pán),最終形成焊接。使用激光發(fā)生器和光學(xué)聚焦組件焊接,能量密度大,熱傳遞效率高,非接觸式焊接,焊料可為錫膏或錫線(xiàn),特別適合焊接狹小空間內(nèi)焊點(diǎn)或小焊點(diǎn)功率小,節(jié)約能源。


激光焊接特點(diǎn):


●多軸伺服馬達(dá)板卡控制,定位精度高

●激光光斑小,在小尺寸的焊盤(pán)、間距器件上具有明顯的焊接優(yōu)勢(shì)

●非接觸式焊接,無(wú)機(jī)械應(yīng)力、靜電風(fēng)險(xiǎn)

●無(wú)錫渣,減少助焊劑浪費(fèi),生產(chǎn)成本低

●可焊接產(chǎn)品類(lèi)型豐富

●焊料選擇多


激光焊接優(yōu)勢(shì):


針對(duì)超細(xì)小化的電子基板、多層化的電裝零件,“傳統(tǒng)工藝”已無(wú)法適用,由此促使了技術(shù)的急速進(jìn)步。不適用于傳統(tǒng)烙鐵工法的超細(xì)小零件的加工,最終由激光焊接得以完成。“非接觸焊接”是激光焊接的最大優(yōu)點(diǎn)。根本無(wú)需接觸基板和電子元件、僅通過(guò)激光照射提供焊錫不會(huì)造成物理上的負(fù)擔(dān)。用藍(lán)色激光束有效加熱也是一大優(yōu)勢(shì),可對(duì)烙鐵頭無(wú)法進(jìn)入的狹窄部位和在密集組裝中相鄰元件之間沒(méi)有距離時(shí)變換角度進(jìn)行照射。烙鐵頭需要定期更換烙鐵頭,而激光焊接需要更換的配件極少,維護(hù)成本低。


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