选择性波峰焊:电子制造焊接工艺的革新
在电子制造领域,焊接工艺的优劣直接关乎产品质量与生产效率。随着电子产品朝着小型化、高密度化发展,传统焊接工艺逐渐难以满足复杂电路板的焊接需求。选择性波峰焊作为一种先进的焊接技术,正凭借其独特优势在行业内崭露头角,为电子制造带来新的变革,AST 埃斯特在这一领域拥有深厚技术积累与丰富实践经验。
一、选择性波峰焊的工作原理
选择性波峰焊是指通过使用微小的喷嘴,形成直径为几毫米的柱状波或小的矩形波,对单点或局部区域实现逐点焊接的过程。工作时,首先由助焊剂喷涂系统依据事先编制好的程序指令,将助焊剂精准喷涂到电路板上需要焊接的特定区域,可实现点喷和线喷,不同区域喷涂量能按程序灵活调节。接着进入预热环节,整板预热防止电路板不同位置受热不均而变形,同时将助焊剂活化到最佳状态,避免温度过高或过低影响助焊剂效果与热敏器件性能。焊接阶段,锡缸中的焊料在机械 / 电磁泵作用下,从独立的焊接喷嘴不断涌出,形成稳定的动态锡波,氮气保护装置防止锡渣堵塞喷嘴,传动装置保证锡缸或线路板精确移动,实现逐点焊接。例如在焊接大热容量和多层线路板时,动态强劲的锡波能有效提升通孔内的垂直透锡度,满足焊接要求。AST 埃斯特的选择性波峰焊设备在各环节控制上表现卓越,确保焊接过程稳定、精确。
二、选择性波峰焊的显著优势
精准焊接,提升质量:能针对特定焊点焊接,避免影响周边区域。在复杂电路板上,可精准对特定元件引脚施焊,减少对周边敏感元件热冲击,大幅降低次品率。如在高密度 PCB 布局中,有效规避传统波峰焊大面积接触导致的桥接和短路问题,像 AST 埃斯特通过先进的程序控制,使焊接精度极高,确保每个焊点质量。
降低热损伤:仅对选定区域加热,对整个电路板及非焊接区域热影响极小,对含热敏感元件的电路板至关重要,能有效延长电子产品使用寿命,这也是众多对热敏感元件应用场景青睐选择性波峰焊的原因。
节省材料成本:焊接针对性强,减少助焊剂和焊料使用量,在小批量、多品种生产中,材料浪费显著降低。以实际案例来看,相比传统工艺,助焊剂节省可达 30%-50%,锡渣产生减少高达 95% 。
适应多样化产品:无论是复杂电路板设计,还是不同类型电子产品,都能灵活应对,满足异形焊点、高精度焊点等特殊焊接需求,尤其适合现代电子制造产品多样化趋势。
低运行成本:设备占地面积小、能源消耗少;助焊剂大量节省、锡渣产生大幅减少、氮气使用量降低,且无需工装夹具。经实际测试,在对 26 个有铅器件的 220 个焊点焊接中,与波峰焊相比,选择性波峰焊助焊剂消耗量节省 60 - 90%,能源消耗节省 51%,氮气消耗节省 92% 。
三、选择性波峰焊的应用场景
高精度焊接需求场景:在对焊接精度要求苛刻的领域,如航空航天、医疗设备、汽车电子等行业,选择性波峰焊可精确调节每个焊点的温度、时间、流量等参数,确保焊接质量达到高标准,满足产品高可靠性、稳定性需求。例如汽车电子中的 ECU 制造,对焊点可靠性要求极高,AST 埃斯特的选择性波峰焊技术可保障其焊接质量。
特定区域焊接场景:对于复杂组件或有高精度焊接要求的部件,仅需对特定区域焊接时,选择性波峰焊优势明显。如在一些电子设备主板上,部分区域元件密集、对焊接精度要求高,使用选择性波峰焊可精准作业。
小批量生产和特定组件焊接场景:小批量生产中,产品品种多、数量少,传统大规模焊接工艺成本高且灵活性差。选择性波峰焊可针对不同产品快速调整参数,高效完成特定组件焊接,如电路板的修复和组装等工作。
四、选择性波峰焊的工艺要点
助焊剂喷涂:根据产品特点和工艺要求,可选择点喷或雾喷方式。精准控制助焊剂喷头,确保其具备自动校准功能,同时考虑非 VOC 助焊剂(水溶性助焊剂)强腐蚀性,选用抗腐蚀零部件。AST 埃斯特的智能喷涂系统,使助焊剂覆盖均匀度提升至 98%,氧化率降低 70%,为优质焊接奠定基础。
预热环节:整板预热是关键,保障安全可控,防止电路板变形,确保助焊剂在合适温度范围内活化,同时保护热敏器件。充分预热可缩短焊接时间、降低焊接温度,减少焊盘与基板剥离、热冲击及熔铜风险。
焊接参数设定:针对不同焊点,对焊接时间、波峰头高度、焊接位置等进行个性化设置,有的设备还能控制焊点形状防止桥连。如 AST 埃斯特第五代伺服控制系统实现 250 - 300℃无级调温,配合 20mm/s 拖焊速度,使 40pin 排针焊接合格率达到 99.97% 。
线路板传送系统精度:轨道材料需防变形、稳定耐用,在助焊剂喷涂和焊接模块轨道上加装定位装置,确保传送精度,保障焊接位置准确。
选择性波峰焊凭借其精准、高效、节能、环保等优势,正成为电子制造行业应对复杂焊接需求的有力工具。AST 埃斯特在选择性波峰焊技术研发与应用上不断创新突破,为客户提供优质焊接解决方案,助力电子制造企业提升产品质量与生产效率,在激烈市场竞争中脱颖而出。随着技术持续进步,选择性波峰焊有望在更多领域发挥更大作用,推动电子制造行业迈向新高度。
审核编辑 黄宇
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