選擇性波峰焊應(yīng)用領(lǐng)域有哪些
選擇性波峰焊機(jī)器設(shè)備發(fā)明距今已有50余載了,在通孔元件電路板的焊接方面具有生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化水平高等優(yōu)勢(shì),因而曾是電子設(shè)備自動(dòng)化批量生產(chǎn)中最重要的焊接設(shè)備。伴隨著電子設(shè)備高密度小型化的設(shè)計(jì)要求,近10多年以來(lái)各種各樣封裝形式的表面安裝元件的出現(xiàn),電子產(chǎn)品的組裝技術(shù)出現(xiàn)了以表面安裝技術(shù)為主流的發(fā)展趨勢(shì),通孔元件的應(yīng)用已逐漸減少。隨著某些高端電子產(chǎn)品使用一些特殊的印制板以及細(xì)腳距連接器的應(yīng)用,使得波峰焊技術(shù)以及手工焊技術(shù)碰到越來(lái)越多難題。選擇性波峰焊適用方向也是我們工作的方向,很有必要深入了解:
汽車電子,開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品
汽車電子以及開(kāi)關(guān)電源等電子產(chǎn)品,由于使用的環(huán)境條件較惡劣并有很大的功耗,一些產(chǎn)品中已采用了金屬芯印制電路板。由于元件封裝體與印制電路板溫度膨脹系數(shù)嚴(yán)重失配,若用波峰焊工藝來(lái)焊接板上的通孔元件,印制板熱膨脹尺寸加大會(huì)把原先已回流焊好的陶瓷封裝集成電路的焊點(diǎn)拉斷,這種電路板與波峰焊工藝是不兼容的,以往也只能采用手工焊接。即使這樣若這些產(chǎn)品使用在惡劣的工作環(huán)境,在高低溫激烈變化的環(huán)境,焊點(diǎn)同樣承受很大的剪切機(jī)械應(yīng)力作用而產(chǎn)生裂縫。為解決溫度膨脹系數(shù)的匹配問(wèn)題,高端電子產(chǎn)品的電路板采用銅-因瓦-銅的金屬芯印制電路板。這類電路板由于散熱效果極好,板上的通孔元件用手工焊很難使金屬化孔中填滿焊料。
大型電子計(jì)算機(jī)
大型電子計(jì)算機(jī)使用的一些多層印制電路板的層數(shù)已達(dá)30至50層,板厚達(dá)2至3mm,雙面貼裝有大量的BGA、QFP等表面安裝的超大規(guī)模集成電路,但仍有一些高性能微處理器及連接器仍然是通孔元件。這類電路板往往先做好雙面回流焊工藝,而個(gè)別通孔元件無(wú)法使用波峰焊工藝,只能用手工焊方法來(lái)解決的。由于50層的多層印制電路板具有很大的熱容量,當(dāng)烙鐵頭溫度設(shè)定較低時(shí),手工焊接很難使金屬化孔中填滿焊料,而烙鐵頭溫度太高時(shí),又很容易造成焊盤與基板剝離使板子報(bào)廢。
細(xì)腳距通孔連接器
以往通孔連接器引腳間距都是一個(gè)網(wǎng)格距離(2.54mm),而隨著電子產(chǎn)品組裝密度的提高半個(gè)網(wǎng)格距離(1.27mm)的細(xì)腳距通孔連接器已被廣泛使用,在波峰焊工藝中焊點(diǎn)短路缺陷明顯增多。
軍用電子產(chǎn)品
軍用電子產(chǎn)品往往在十分惡劣的環(huán)境條件下工作,環(huán)境溫度由-55℃至+80℃,相對(duì)濕度達(dá)90%,鹽霧氣氛以及激烈的機(jī)械振動(dòng)和大的沖擊強(qiáng)度,因此對(duì)電子產(chǎn)品的焊點(diǎn)可靠性要求極高。這種表面粘結(jié)有散熱板的印制電路板給波峰焊工藝的實(shí)施帶來(lái)很大困難,由于熱量散失較快,焊料無(wú)法填滿金屬化孔,焊接時(shí)由于板子下表面溫度高,板子上表面溫度低產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力使印制板與散熱板之間出現(xiàn)剝離。
無(wú)鉛焊料的應(yīng)用
無(wú)鉛焊料的熔點(diǎn)比錫鉛焊料高40℃左右。在高溫焊接環(huán)境板子更容易彎曲變形,電路板上的焊盤也更容易氧化,再加上無(wú)鉛焊料的浸潤(rùn)能力比錫鉛焊料差,因此無(wú)鉛波峰焊和無(wú)鉛手工焊實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量高可靠的焊點(diǎn)就更為困難,尤其是一些與電源或地連接的金屬化孔中焊料的全部填充滿很難實(shí)現(xiàn)。
高端電子產(chǎn)品電路板有著高的組裝密度及要求穩(wěn)定性可靠的焊點(diǎn)品質(zhì),由板子的組裝方式和高性能印制電路板的結(jié)構(gòu),波峰焊和手工焊已難以滿足高端電子產(chǎn)品組裝工藝的需求,用前沿的選擇性波峰焊取代波峰焊和手工焊是提高高端電子產(chǎn)品通孔元件焊接質(zhì)量的不二之選。