上一篇,我们对普通波峰焊的工作原理进行了简要介绍,相信小伙伴们也对插件器件焊接工艺有了一定程度的了解。实际上,并非所有插件板都适用于普通波峰焊工艺。那么,今天就让我们一同来深入了解插件器件焊接的另一重要工艺—选择性波峰焊。
#1 什么是选择性波峰焊?
选择性波峰焊(又称选择焊)是应用于PCB插件通孔焊接领域的设备。与普通波峰焊的显著区别在于,其是借助其特殊的焊锡喷射系统,将熔融状态的焊锡液精准喷涌到指定区域的插件器件引脚上,从而满足插件板的焊接需求。
也正因如此,选择焊尤其适用于那些具有较高焊接要求、工艺复杂的插件板焊接。
#2 选择焊的工作原理
通常情况下,当插件板双面均有贴片元件,且插件焊盘与贴片焊盘间距较小、元件不耐高温(对温度有具体要求)、元件高无法使用治具或者不想使用治具时,均可采用选择焊工艺。这是因为选择焊能够有效提高焊点质量,并且在焊接过程中可以不借助治具(利用轨道夹持工艺边),从而节省治具成本。选择焊的工作原理具体如下:
(图片来源:互联网)
选择性波峰焊与普通波峰焊的工序流程大体相同,都需要经过喷涂助焊剂、预热插件板、焊接以及冷却焊点这几道工序(具体可参考上篇普通波峰焊工作原理解析)。
01 识别与定位系统:与普通波峰焊焊接方式不同,选择性波峰焊在进行焊接之前需要制作焊接程序,以便精准定位特定的焊接区域。只有成功识别了需要焊接的位置信息后,才能够为后续的助焊剂喷涂以及焊锡喷射的识别与定位提供支持。
(立创泰山派 3D DFM)
在焊接进程中,喷嘴依照设定好的程序移动并识别焊点。一旦识别到需要焊接的焊点,喷嘴便会将焊料喷出,让焊料与器件引脚充分接触,进而实现特定区域的焊接。此种焊接方式可以有效提高焊点质量。
02 助焊剂喷涂系统:与普通波峰焊整片式喷涂的方式不同,选择焊采用局部喷涂方式。有了焊接程序定位的支持,这种方式的喷涂范围仅限于需要焊接的插件元件引脚处,喷涂更为精确,能有效减少板面助焊剂残留,从而节省插件板的清洗成本。
03 焊锡喷射系统:选择焊的焊锡喷射系统主要由喷锡嘴、泵以及控制系统组成。其中,控制系统负责控制喷嘴移动。当喷嘴按照程序移动至指定区域后,处于熔融状态的锡液在泵的施压作用下,从喷锡嘴中喷涌而出,与元件引脚接触。待焊点冷却凝固后,便会形成新的熔核,即完成插件板焊盘与元件引脚之间的焊接。
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(图片来源:互联网)
喷嘴的外径在6mm、8mm、10mm不等,选择多大外径的喷嘴,主要考虑元件大小和引脚间距两个方面。
(图片来源:互联网)
若元件较大,为保证焊点质量,选择10mm外径的喷嘴;通常情况下,较小元件一般选择6mm、8mm外径的喷嘴。此外,需考虑元件的引脚间距。若间距较窄,为防止连锡,一般选择外径较小的喷嘴。
#3 焊接方式
01 点焊:适用于焊点间距较大且分布较为分散、元件引脚数较少或者焊点距离贴片元件较近的情况,点焊相对于拖焊来说速度会较慢一些。
02 拖焊:适合焊点间距较近(例如排针、连接器等元件),且焊点的周围没有贴片元件的情况,可使用拖焊方式焊接。拖焊的速度快,效率高。
#4 选择焊的优势
01 节省成本:首先,选择焊在焊接时需夹持插件板的工艺边来固定板子进行焊接,因此可以节省治具成本。其次,助焊剂采用局部喷涂,可节省清洁成本。最后,选择焊适用于较复杂的焊接工艺,相比普通波峰焊,其降低了焊接过程中可能产生的异常情况(如连锡、元件损坏、板子报废),减少维修成本。
(图为普通波峰焊使用的治具,选择焊可不开治具)
02 焊接时充氮:选择焊的显著优势就是在焊接的过程中会从喷嘴的周围喷出氮气。
(示意处为氮气喷出口)
由于氮气具有惰性属性,能够在焊接过程中隔绝氧气,达到无氧焊接的效果,可增强焊点的可焊性。
最后,小伙伴们在选择插件元件焊接方式时,需要根据自身电路板的设计情况来选择适用的焊接方式。
#嘉立创SMT#
END
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