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科研生産中無鉛回流焊接工藝的應用

作者: 發表時間:2019-01-04浏覽量:1000

2006年,電子類産品將全面推行無鉛焊接,這就給科研開發及中批量生産提出了一個新的課題。SMT不斷更新,滿足了電子領域不斷出現的薄型化、微型化和高精度發展的趨勢。 在20世紀60年代微電子産品生産領域裏,SMT一個新的英文字符出現在我們的視野中,它的中文含義是表面貼裝技術。涉及到PCB基板、電子元件、線路設計和裝聯工藝等諸多學科,是一門新興的科學技術,此技術在科研生産中可謂是大有作爲,應用廣泛。
文本標簽:科研生産中無鉛回流焊接工藝的應用
2006年,電子類産品將全面推行無鉛焊接,這就給科研開發及中批量生産提出了一個新的課題。SMT不斷更新,滿足了電子領域不斷出現的薄型化、微型化和高精度發展的趨勢。
在20世紀60年代微電子産品生産領域裏,SMT一個新的英文字符出現在我們的視野中,它的中文含義是表面貼裝技術。涉及到PCB基板、電子元件、線路設計和裝聯工藝等諸多學科,是一門新興的科學技術,此技術在科研生産中可謂是大有作爲,應用廣泛。
---我國從年代中期開始引進SMT及其設備,90年代大規模引進,到目前大約30年的發展曆程。SMT當初應用于錄像機生産,如今已廣泛應用在通信、計算機、自動控制和家用電器等諸多領域,可以毫不誇張的說,只要是電子産品,沒有不用到SMT的。只要是電子廠沒有不用到SMT設備的。從功能上講,SMT也已由初期的單純大批量焊接加工,發展到能夠滿足科研開發、教學培訓和中小批量生産等不同層次的需求。目前,深圳大約有20萬家電子廠采用回流焊、波峰焊這些設備,我們可以想象,SMT的應用範圍是何等的廣泛。
---在這個發展過程中,回流焊接設備經過了幾個不同的發展階段。它的性能好壞不僅影響著焊接質量的優劣,也影響了最終産品的質量和可靠性,因此對回流焊接設備及回流焊接工藝的研究就顯得尤爲重要。
回流焊接設備的發展曆程
---1 全熱風回流焊接技術 ---90年代,全熱風回流焊接技術逐步開始使用。它是一種通過對流噴射管嘴或者耐熱風機來迫使氣流循環,從而實現回流焊接的設備,PCB線路板隨鏈軌運動時克服了回流焊接的溫度不均勻等不足之處。但爲確保循環,氣流必須具有一定壓力,這在一定程度上造成了PCB的抖動和元件錯位。
---2 紅外加熱方式的回流焊接技術 ---在20世紀80年代初,紅外加熱方式使用較爲普遍,它具有加熱快、節能和工作可靠等特點。但PCB線路板隨鏈軌處于運動狀態,在不同溫區內對輻射熱吸收率有很大差異,這就造成PCB線路板的溫度不均勻,因此這種技術形式被逐步淘汰了。
---3 紅外熱風回流焊接技術 ---到90年代末期,紅外熱風回流焊接技術開始出現,它是結合紅外與熱風各自的特點研制的一種紅外加熱與熱風循環方式。它采用紅外加熱PCB線路板和熱風循環來使工作區的溫度均勻。這類設備充分利用紅外線穿透力強的特點,熱效率高且節電,使用時有效克服了紅外回流焊接的溫度不均和遮蔽效應,同時彌補了熱風回流焊接對氣流要求過快而造成的不良影響。
回流焊接工藝溫度曲線有一條最基本的要求,就是設備在焊接過程中,焊接溫度必須符合回流焊接工藝要求的溫度曲線。回流焊接工藝溫度曲線分爲以下4段。
預熱段 ---預熱段的目的是把室溫的PCB盡快加熱以達到第二個特定目標,在此過程中通常溫度速率爲1~3℃/s。保溫段 ---保溫段是指溫度從140℃上升到160℃的過程,主要目的是使PCB元件的溫度趨于均勻,並保證焊膏中的助焊劑充分熔化,此階段需要80~150s。 回流段 ---回流段的主要目的是使焊膏快速熔化,並將元件焊接于PCB板上,在此階段的回流不能過長,一般溫度時爲30~50s 。溫度速率升爲3 ℃/s,峰值溫度一般爲210~230℃,達到峰值的時間爲10~20s。不同焊膏的熔點溫度不同,如63Sn/37Pb爲183℃,而62Sn/36Pb/2Ag爲179℃,因此在設定參數時要考慮到焊膏的性能。冷卻段 ---在冷卻段應該以盡可能快的速度來進行降溫冷卻,這樣將有助于得到明亮的焊點。冷卻速率爲2~3℃/s,一般要求冷卻至100℃以下。
應用于研發與中小批量生産時的難點與對策 ---21世紀,SMT逐步向科研方向滲透,電子産品更新的周期越來越短,以計算機領域爲例,從投入市場到新産品替代其周期一般爲6個月。因此就要求有一種新型設備既能符合SMT工藝要求又能滿足研發和中小批量生産的特點,即品種類別多、批量小、工藝要求嚴格且時間短。但是我國從20世紀80年代到90年代末,SMT設備都爲滿足大批量生産加工而引進。如果此類設備用于科研生産就會出現投資金額巨大、維護費用高、費時、費力和生産周期長的問題,因此根本無法滿足科研需求。 --
在專業化和精品化的經營理念指導下,偉達科人秉承一貫專注和持續改進的創新精神不斷地推陳出新.2002年底針對國際電子工業環保概念的引入,偉達科率先在國內市場推出了第一款V系列無鉛波峰焊錫機,隨後推出了TOP、RTOP系列無鉛回流焊,它們成功地協助衆多企業實現了無鉛制程及其工藝改良。
焊接機各設備的功能及操作
● 焊膏印刷台是通過金屬網板將焊錫膏漏印到PCB線路板上。
● 觀測放大鏡用于檢查焊錫膏漏印及貼片和IC芯片焊接的質量。
● 焊膏保存冰箱用于焊錫膏低溫冷藏。
● TOP、RTOP系列無鉛回流焊用于將IC芯片准確擺放在印有焊錫膏的PCB線路板上。
● TOP、RTOP系列無鉛回流焊將擺放有IC芯片的PCB線路板放入表面貼片焊接機的工作台內進行回流焊接。
TOP、RTOP系列無鉛回流焊的技術特點
● 采用先進的紅外熱風加熱模式。
● 淘汰鏈軌輸送PCB板的形式,使PCB板焊接時始終在靜止狀態下完成全部回流焊接過程,避免由于運動而造成的焊接錯位缺陷。
● 采用工作區整體控溫模式,使用模糊數學控制原理,使得PCB板焊接溫度曲線達到焊接工藝曲線要求,從而確保産品質量要求。
● 先進的顯示技術,使得回流焊接工藝曲線通過設備的液晶屏動態顯示出來。
● 根據不同的焊膏和PCB板情況可靈活修改回流焊接工藝參數,最終焊接出高質量的産品。
● TOP、RTOP系列無鉛回流焊配有RS232接口和上層管理軟件,通過PC機可以將每次的回流焊接工藝曲線、設定參數和焊接時間記錄並存儲到PC機中,並可以隨時查閱並打印相關的工藝焊接資料。
2018-10-24 166人浏覽
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