选择性波峰焊应用领域有哪些

2022-11-23 08:33:17 dtf

  选择性波峰焊机器设备发明距今已有50余载了,在通孔元件电路板的焊接方面具有生产效率高,自动化水平高等优势,因而曾是电子设备自动化批量生产中最重要的焊接设备。伴随着电子设备高密度小型化的设计要求,近10多年以来各种各样封装形式的表面安装元件的出现,电子产品的组装技术出现了以表面安装技术为主流的发展趋势,通孔元件的应用已逐渐减少。某些高端电子产品使用一些特殊的印制板以及细脚距连接器的应用使得波峰焊技术以及手工焊技术碰到越来越多难题。选择性波峰焊适用方向也是我们工作的方向,很有必要深入了解:

  汽车电子,开关电源产品

  汽车电子以及开关电源等电子产品,由于使用的环境条件较恶劣并有很大的功耗,一些产品中已采用了金属芯印制电路板。由于元件封装体与印制电路板温度膨胀系数严重失配,若用波峰焊工艺来焊接板上的通孔元件,印制板热膨胀尺寸加大会把原先已回流焊好的陶瓷封装集成电路的焊点拉断,这种电路板与波峰焊工艺是不兼容的以往也只能采用手工焊接。即使这样若这些产品使用在恶劣的工作环境,在高低温激烈变化的环境,焊点同样承受很大的剪切机械应力作用而产生裂缝。为解决温度膨胀系数的匹配问题高端电子产品的电路板采用铜-因瓦-铜的金属芯印制电路板。这类电路板由于散热效果极好,板上的通孔元件用手工焊很难使金属化孔中填满焊料。

  大型电子计算机

  大型电子计算机使用的一些多层印制电路板的层数已达30至50层,板厚达2至3mm,双面贴装有大量的BGA、QFP等表面安装的超大规模集成电路,但仍有一些高性能微处理器及连接器仍然是通孔元件。这类电路板往往先做好双面回流焊工艺,而个别通孔元件无法使用波峰焊工艺,只能用手工焊方法来解决的。由于50层的多层印制电路板具有很大的热容量,当烙铁头温度设定较低时,手工焊接很难使金属化孔中填满焊料,而烙铁头温度太高时又很容易造成焊盘与基板剥离使板子报废。

  细脚距通孔连接器

  以往通孔连接器引脚间距都是一个网格距离(2.54mm)而随着电子产品组装密度的提高半个网格距离(1.27mm)的细脚距通孔连接器已被广泛使用,在波峰焊工艺中焊点短路缺陷明显增多。

  军用电子产品

  军用电子产品往往在十分恶劣的环境条件下工作,环境温度由-55℃至+80℃,相对湿度达90%,盐雾气氛以及激烈的机械振动和大的冲击强度,因此对电子产品的焊点可靠性要求极高。这种表面粘结有散热板的印制电路板给波峰焊工艺的实施带来很大困难,由于热量散失较快,焊料无法填满金属化孔,焊接时由于板子下表面温度高,板子上表面温度低产生的机械应力使印制板与散热板之间出现剥离。

  无铅焊料的应用

  无铅焊料的熔点比锡铅焊料高40℃左右。在高温焊接环境板子更容易弯曲变形,电路板上的焊盘也更容易氧化,再加上无铅焊料的浸润能力比锡铅焊料差,因此无铅波峰焊和无铅手工焊实现高质量高可靠的焊点就更为困难,尤其是一些与电源或地连接的金属化孔中焊料的全部填充满很难实现。

  高端电子产品电路板有着高的组装密度及要求稳定性可靠的焊点品质,由板子的组装方式和高性能印制电路板的结构,波峰焊和手工焊已难以满足高端电子产品组装工艺的需求,用前沿的选择性波峰焊取代波峰焊和手工焊是提高高端电子产品通孔元件焊接质量的不二之选。