局部焊接的应用

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1、局部焊接的应用摘要：电子组装工业正在快速地开发研制复杂的双面印制电路板组件，以使所有类型的封装形成牢固的焊接互连，以便使其能够与传统的焊接方法如波峰焊接和批量再流焊兼容，或不受其限制。这类组件的特点是引脚多，将小烈表面贴装封装器件贴装到多层电路板的两面，而且它的热量高;或者是将多引脚的通孔元件插装到组装板的一面或两面。本文详述了这种局限性，其局限性推动了自动局部焊接方法的开发，并将其作为复杂的双而组装板的通孔焊点一种替代焊接方法。最后，本文还将对在采用局部焊接工艺时，将传统的批量焊接方法与各种组装备案实例进行了比较。对在转换成本、工厂应川及工艺质量方血的惊人成就所获

2、得的优点进行了阐述。妙亠合同电子制造商（CEM）和原始设备制造商（OEM）长期处于降低组装成木的压力之下。为确保北美电子制造工业在未來十年的竞争力，松下电子制造协会（NEMI）最近公布了一项技术规划。这项规划制定的一个主要度量标准是每个1/0的转换成本，即将元件转换为冇效的电子组装的成本。表1屮列出了高性能产品的转换成木要求。年度转换成本（美元/I/0）19990.012美元20010.010美元20030.008美元20090.007美元表1.高性能产品组件的转换成木规划在许多工艺朝着自动化前沿组装工艺发展时如焊料沉积、SMT贴装和再流焊接或生产线后序工序（EOL

3、）,有待对工艺进行开发改进。对于复朵的双面组件中通孔元件的波峰焊，生产线后序工序工艺对转换成本有很大的影响，所以，在复杂的双面组装中通孔元件波峰焊后可不使用这个工艺或是实现工艺的自动化。采用自动局部焊接作为限制或取消波峰焊后工艺的一种方法对转换成木有明显的作用，因为其解决了主要的组装瓶颈问题，从而提高了产量，并改善了质量。小型化的表面组装封装与SMT元件的应用与日俱增，这种封装和SMT元件与通孔元件的组合应用一直是降低转换成本及限制传统的焊接方法应用，波峰焊接和批量焊接在将来的竞争焦点的预测列在表2中，电源器件和大多数连接器仍将采用通孔封装形式进行组装。制造工艺19

4、99200120032009SMT封装62%68%68%68%分立片式元件20x40mil10x20mil1C封装微音距BGACSPFCA1.Onun0.6mm0.18mm1.0mm0.6mm0.18mm1.0mm0.6mm0.18mm1.0mm0.6mm0.18mm最小化封装10%12%17%22%FCA连继法焊料低温TH封装28%20%15%10%铅的替代物锡/铅焊料锡/铅焊料无铅焊料有机物农2.屯路板组装放封装规划焊接方法使用贴装有双面SMT元件和双面通孔元件的双面卬制板通常需要2种或3种独特的焊接工艺。批量再流焊主要用于印制板两而的小型元件和SMT元件的焊接

5、。波峰焊与手工焊接相结合使用多孔板可以起到保护细间隙SMT元件的作用，使其不会浸入液体焊料屮，或是将通孔屮涂焊膏（PIH）与手工焊接组合应用于焊接贴装到电路板的A面和E面上的通孔元件。人工或手工焊接通常用于焊接双而组装板第二而的通孔元件，因为其柔性很大，并可限制电路板再次暴露到其他的热环境下。人工焊接的主要缺点是人为带来的变化使质量不稳定，不能准确地预测产量。多孔板传统上A面通孔元件焊接使用的流动焊接方法中，多孔板是广泛使用的方法，因为其具有与通用波峰焊接工艺的兼容性。尽管多孔板的使用在实际生产中得到认可，但当其用于焊接复杂的双面组装板时，具有下列缺点：1・由于通孔

6、元件和细间距SMT元件Z间间隙的限制，存在漏贴SMT元件的现象。2.由于电路板的多孔板热容量的预热限制，限制了垂直筒的填料。3.孔洞的周围易留下有坍陷的助焊剂残余物。4.产生的浮渣多。5・由于热冲击，与细间距球栅阵列（BGA）不兼容。插入再流焊孔屮涂焊膏（PIH）或插入再流焊是焊接A而通孔元件常用的一种方法，其各自的优点是不需使用对环境有污染的波峰焊接工艺和取消了第二道工序即通孔元件的插装和波峰焊接。尽管孔中涂焊膏已获得广泛使用，但暴露在偏移的再流焊接的温度下，其应用局限于能够补救通孔元件的可行性。而在孔中涂焊膏工艺优点是能使用于很多种类型的通孔元件，如用高温聚合物

7、的卄工程材料制成的连接器，由于电解电容器是热敏器件，所以不能氏久地暴露在再流曲线的热环境下。局部焊接自动局部焊接是波峰焊接后的一种替代方法。其在焊接复杂的双面组装板上的通孔元件时，具有的几个优点是：1.自动局部焊接是软件、数据驱动工艺，不需使用专用工具如多孔板。2・取消了波峰焊接工艺，为此就不存在对环境污染的问题。3・对高热量通孔元件可提供一定的工艺控制。4.不需二次操作的在线工艺。5.与热散通孔元件兼容。图1•可编程的局部焊接自动局部焊接系统能够在电路板上待焊接的区域沉积助焊剂，预热及沉积焊料。如图1所示，使用X-Y-Z定位伺服驱动系统，经边缘再循环，精密焊料