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小型選擇性波峰焊——雙頭總比單頭好！
雙頭噴嘴選擇性波峰焊，本文將介紹小型選擇性波峰焊的靈活性和優(yōu)勢(shì)，包括具有雙重功能的噴嘴及如何充分利用此裝置。
為什么選擇小型波峰焊
小型波峰焊結(jié)束了需手動(dòng)維護(hù)/修理的傳統(tǒng)波峰焊。
我們有很多理由摒棄其它傳統(tǒng)的波峰焊。我們都知道全面普及無(wú)鉛焊料有一個(gè)截止時(shí)間?，F(xiàn)在已經(jīng)超過(guò)了這個(gè)時(shí)間，但真正實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛焊接轉(zhuǎn)變的人還很少。無(wú)鉛焊接使小型選擇性波峰焊成為潮流，我們有很多理由摒棄其它傳統(tǒng)的波峰機(jī)。
1）首先是高昂的成本。除了機(jī)器本身的成本，補(bǔ)料成本也很高。根據(jù)合金的種類(lèi)及這一時(shí)期白銀的價(jià)格, 補(bǔ)料實(shí)際成本高達(dá)40K。
2）操作成本也較高。例如N2的使用，電能的消耗，更多的養(yǎng)護(hù)費(fèi)等。 3）需更多的占地面積
4）雙面回流PCB板越來(lái)越多，穿孔元件越來(lái)越少，那么，為什么不選擇您可以*掌控的東西呢？
小型選擇性波峰焊的優(yōu)勢(shì)
小型選擇性波峰焊首先的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是能夠在此工藝中獲取高質(zhì)量焊點(diǎn)。上至PCB板，下至PIN腳，都可以在此工藝中*掌控。因此相比于傳統(tǒng)的波峰焊，一次通過(guò)率會(huì)更高。在每個(gè)焊接位置, 都可以控制停留時(shí)間，剝離方向，噴嘴高度，拖焊速度等等。這意味著，即使在元件稠密的PCB板上, 也可以*獨(dú)立地控制每個(gè)區(qū)域。而在傳統(tǒng)的焊接工藝中，參數(shù)的設(shè)定總是受到限制。另外，使用傳統(tǒng)波峰焊, 敏感元件會(huì)有熱沖擊風(fēng)險(xiǎn)。
為您的應(yīng)用選擇*解決方案的關(guān)鍵因素
雙頭總比單頭好？真是這樣嗎？
單頭噴嘴缺陷
其次，在小型選擇性波峰焊工藝中，無(wú)需像傳統(tǒng)波峰焊那樣使用特制的治具。這些特制治具在每次使用時(shí)會(huì)花費(fèi)數(shù)千美金。此外，在傳統(tǒng)工藝中，操作范圍及元件高度都有限制。另一方面，需要對(duì)雙面回流PCB板進(jìn)行粘合及固化，這又會(huì)增加額外的成本和時(shí)間。
為您的應(yīng)用選擇*解決方案的關(guān)鍵因素
雙頭總比單頭好？真是這樣嗎？
只有極少的供應(yīng)商能夠提供雙頭噴嘴，但這些供應(yīng)商大多只提供同時(shí)運(yùn)行的同樣大小的雙頭噴嘴。盡管這些雙頭噴嘴可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)面板，卻沒(méi)有給您帶來(lái)真正的zui大靈活性。
想象一下在狹窄的空間要焊接一個(gè)元件稠密的PCB板，PIN腳和周?chē)渌腟MD器件距離只有1mm，但它們都在一個(gè)板上。再想象一下板子上還有一些大件連接器和其它大件器件。使用單頭噴嘴也許可以進(jìn)入此緊密區(qū)域，但卻不能對(duì)大型連接器件進(jìn)行合適的焊接。小型噴嘴很適合緊密區(qū)域，但它所具備的熱能沒(méi)有大型噴嘴多。因此，當(dāng)使用較小噴嘴就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題：
1）對(duì)于非常復(fù)雜的焊點(diǎn)，熱能往往是不夠的。這就意味著，需要使小噴嘴長(zhǎng)時(shí)間放在焊料上，這樣會(huì)導(dǎo)致銅墊溶解和板層剝離。
2）如果要焊接具有5排以上引腳的大型連接器，需要對(duì)每排進(jìn)行上下焊接，這將大大增加周期時(shí)間。
一條經(jīng)驗(yàn)是，如果可能，盡量使用zui大噴嘴，即使它是單Pin腳。使用較大噴嘴，就能多打開(kāi)一些工藝窗口。這樣也易于操控，zui重要的是，噴嘴在焊料上停留時(shí)間會(huì)縮短，因?yàn)樗鼈儽旧砭途邆錈崮堋?br />
下圖顯示，在緊密區(qū)域使用大噴嘴會(huì)出現(xiàn)的情況。波峰焊將回流SMD周?chē)缓附訁^(qū)域，這樣會(huì)導(dǎo)致這些區(qū)域脫落到噴孔。小噴嘴無(wú)需接觸SMD器件就可進(jìn)行焊接。 另一方面，如果焊接大型連接器，可以先用大噴嘴進(jìn)行單程焊接，然后再自動(dòng)切換小噴嘴進(jìn)行緊密區(qū)域的焊接。小噴嘴焊接大型連接器會(huì)比大噴嘴慢很多。另一方面，焊接大型連接器時(shí)，雖然使用大型單頭噴嘴能增加速度并產(chǎn)生更多熱能，但大噴嘴不能焊接非常小的區(qū)域，這些區(qū)域需要較小噴嘴。
單頭噴嘴缺陷
zui終解決方案是，在一個(gè)獨(dú)立的機(jī)器上使用雙操作噴嘴系統(tǒng)。這樣就可以用2種不同尺寸的噴嘴來(lái)焊接PCB板上每一區(qū)域。
雙頭噴嘴優(yōu)勢(shì)
決定哪款機(jī)器您的其他因素
當(dāng)為您的工藝確定*解決方案時(shí)，需考慮如下幾個(gè)因素：
在微波噴嘴上加熱的氮?dú)?br />
現(xiàn)在或未來(lái)，需要實(shí)現(xiàn)多大靈活性？
總結(jié)
上圖顯示，雙頭噴嘴機(jī)器在位置1使用1.8mm噴嘴，在另一位置使用較大的8mm噴嘴。運(yùn)用此配置, 可以使用小噴嘴焊接所有緊密區(qū)域，然后再使機(jī)器自動(dòng)切換大噴嘴焊接大型連接器。此程序可以同時(shí)進(jìn)行并且在操作員按下啟動(dòng)鍵時(shí)就開(kāi)始運(yùn)行了。
雙頭噴嘴優(yōu)勢(shì)
決定哪款機(jī)器您的其他因素
當(dāng)為您的工藝確定*解決方案時(shí)，需考慮如下幾個(gè)因素：
1） 需要多少周期時(shí)間？如果您需要高速高產(chǎn)量的機(jī)器，那您就可以像在之前白皮書(shū)里討論的那樣，考慮高速標(biāo)記焊接。小型選擇性波峰焊機(jī)器設(shè)置 靈活，簡(jiǎn)潔方便，但并非意味著像傳統(tǒng)波峰焊機(jī)器那樣運(yùn)行迅速。大多數(shù)人明白這個(gè)道理，但在這里仍需指出。經(jīng)常有人會(huì)問(wèn)：“小型選擇性 波峰焊平均周期時(shí)間是多久？”這里沒(méi)有一個(gè)固定的答案，但大多數(shù)的PCB板運(yùn)行時(shí)間在2到5分鐘之間。當(dāng)然，有時(shí)會(huì)運(yùn)行更快或更慢。
2） 打算在機(jī)器上運(yùn)行的PCB板zui大有多大？有些機(jī)器可以處理zui大為10”的PCB板，有些可以處理24”當(dāng)運(yùn)行非常大的PCB板時(shí), 需要考慮如何在焊接 工藝中保持板子平整. *zui可靠的方法始終是機(jī)械解決法。有些機(jī)器提供激光或其他系統(tǒng)檢查電路板翹曲，但卻不是zui可靠方案。因?yàn)樵?助 焊劑殘留物和電路板上其它物質(zhì)也會(huì)影響檢查結(jié)果。
3） 需要什么類(lèi)型的預(yù)熱？人們常常驚訝地發(fā)現(xiàn)，很多時(shí)候進(jìn)行選擇性波峰焊時(shí)無(wú)需預(yù)熱，但同時(shí)預(yù)熱又是極其重要的。這取決于很多因素。
a. PCB厚度
b. PCB層數(shù)
c. PCB上要鑲嵌多少銅
d. 散熱片
e. 有鉛或無(wú)鉛
鑒于這些原因，一些制造商會(huì)選擇不同的預(yù)熱方式，如：輻射紅外法，陶瓷紅外法，對(duì)流法，石英法，氮?dú)?/span>法等。大多情況下，會(huì)按需要，把這些方法結(jié)合起來(lái)使用。一般根據(jù)PCB板上助焊劑的類(lèi)型選擇預(yù)熱法，但在多數(shù)情況下，使用紅外預(yù)熱法。在購(gòu)買(mǎi)選擇性波峰焊設(shè)備之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)預(yù)熱方式進(jìn)行詳細(xì)探討。
如上文所述，人們常常驚訝地發(fā)現(xiàn)，很多時(shí)候進(jìn)行選擇性波峰焊時(shí)，無(wú)需對(duì)PCB底部或頂部進(jìn)行預(yù)熱。控制噴嘴處加熱的氮?dú)?，是?shí)現(xiàn)持續(xù)加熱的有效方法，在多數(shù)情況下，持續(xù)加熱比預(yù)熱還要重要。下圖顯示加熱的氮氣如何從噴嘴中噴出，然后直接應(yīng)用到要被焊接的引腳和銅孔上。加熱的氮?dú)饪梢钥刂频?20℃，并根據(jù)需要開(kāi)啟或關(guān)閉。使用無(wú)鉛合金焊接的一個(gè)主要問(wèn)題是銅墊溶解和PCB板層剝離。造成這些問(wèn)題的原因是焊點(diǎn)溫度
如上文所述，人們常常驚訝地發(fā)現(xiàn)，很多時(shí)候進(jìn)行選擇性波峰焊時(shí)，無(wú)需對(duì)PCB底部或頂部進(jìn)行預(yù)熱。控制噴嘴處加熱的氮?dú)?，是?shí)現(xiàn)持續(xù)加熱的有效方法，在多數(shù)情況下，持續(xù)加熱比預(yù)熱還要重要。下圖顯示加熱的氮氣如何從噴嘴中噴出，然后直接應(yīng)用到要被焊接的引腳和銅孔上。加熱的氮?dú)饪梢钥刂频?20℃，并根據(jù)需要開(kāi)啟或關(guān)閉。使用無(wú)鉛合金焊接的一個(gè)主要問(wèn)題是銅墊溶解和PCB板層剝離。造成這些問(wèn)題的原因是焊點(diǎn)溫度
非常高，為了良好地填充銅孔，需長(zhǎng)久地停留在焊料上。當(dāng)使用加熱的氮?dú)鈺r(shí)，可以降低焊點(diǎn)溫度，而降低的焊點(diǎn)溫度會(huì)產(chǎn)生較少的錫渣。這樣使錫波的周?chē)霈F(xiàn)惰性氣體 （較少氧化），能夠直接加熱腳和銅孔，由此產(chǎn)生的結(jié)果為帶來(lái)更好的一次通過(guò)率。
在微波噴嘴上加熱的氮?dú)?br />
預(yù)熱的工藝順序也至關(guān)重要。通常的順序是先涂助焊劑再預(yù)熱。有些制造商可能先預(yù)熱再涂助焊劑，但這不能被普遍接受，因?yàn)橹竸┗钚圆贿m于此順序。
現(xiàn)在或未來(lái)，需要實(shí)現(xiàn)多大靈活性？
小型選擇性波峰焊的關(guān)鍵是能夠快速設(shè)置，迅速換線(xiàn)，以達(dá)到zui大的靈活性。無(wú)論是現(xiàn)在還是希望將來(lái)在機(jī)器上添加其他選項(xiàng)都應(yīng)如此。這些因素中，首先要考慮的是想要在線(xiàn)處理還是分批處理。
即使使用“在線(xiàn)”版選擇性波峰焊機(jī)，在線(xiàn)操作也不常見(jiàn)。操作員經(jīng)常使用的是離線(xiàn)操作，把PCB板裝載到載體/夾具上。很多時(shí)候，此選項(xiàng)會(huì)花費(fèi)大量的人力物力，卻不常用到，但在線(xiàn)選項(xiàng)也應(yīng)當(dāng)列入您的考慮范圍。
即使使用“在線(xiàn)”版選擇性波峰焊機(jī)，在線(xiàn)操作也不常見(jiàn)。操作員經(jīng)常使用的是離線(xiàn)操作，把PCB板裝載到載體/夾具上。很多時(shí)候，此選項(xiàng)會(huì)花費(fèi)大量的人力物力，卻不常用到，但在線(xiàn)選項(xiàng)也應(yīng)當(dāng)列入您的考慮范圍。
未來(lái)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。也許您并不愿購(gòu)買(mǎi)目前用不到的產(chǎn)品，但您也不希望陷入由于未來(lái)的發(fā)展而使工作無(wú)法進(jìn)行的窘境。因此，搞清楚機(jī)器能夠處理些什么和能夠增加的升級(jí)類(lèi)型至關(guān)重要。另一個(gè)要考慮的因素是自己是否有能力做這些升級(jí)而不是花錢(qián)找人幫您升級(jí)。
總結(jié)
鑒于選擇性波峰焊的實(shí)質(zhì)是獲得高質(zhì)量高重復(fù)性的焊點(diǎn)，因此需要選擇合適的系統(tǒng)達(dá)到此目的。但是選擇合適的系統(tǒng)要考慮的因素很多，因此的辦法是跟您的供應(yīng)商合作，讓他們?yōu)槟扑]高質(zhì)量的焊接設(shè)備以實(shí)現(xiàn)焊接zui大靈活性。經(jīng)驗(yàn)豐富的供應(yīng)商能為您提供高質(zhì)量的服務(wù)和充足的配件供應(yīng)。
相關(guān)產(chǎn)品
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