什么是电路板焊接?(PCB)
从电脑、电视到智能手机,大多数现代电子设备都离不开印刷电路板。这些pcb是电气组装的基础。焊接在pcb的生产中扮演着重要角色,在这个过程中,导电材料被熔化,然后用于将电子元件,如电容器、led、晶体管等连接到电路板上。在过去, 焊接是手工完成的。如今,越来越多的公司转向自动化焊接设备。
三种主要焊接方法
1. 波峰焊接
波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
2. 选择性波峰焊
选择性波峰焊接采用与波峰焊接类似的工作原理,但精度更高。与波峰焊相比,两者最明显的差异在于波峰焊中PCB的下部完全浸入液态焊料中,而在选择性焊接中,仅有部分特定区域与焊锡波接触。选择性波峰焊机通常有单炉(锡炉)、双炉和多炉几种类型,每个锡炉一般消耗1.5~2 Nm³/h左右的氮气。
3. 回流焊
回流焊技术在电子制造领域并不陌生,我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的,这种设备的内部有一个加热电路,将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板,让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于控制,焊接过程中还能避免氧化,制造成本也更容易控制。
焊接中氮气在哪里使用,为什么使用? 由于氮气为惰性气体,通常会在焊接中用来隔绝氧气,这是因为氧气会与焊料发生氧化反应,这会影响焊接质量甚至会引发元件短路。在选择性波峰焊中,氮气通常只对锡炉进行,而在波峰焊和回流焊工艺中,氮气用于对整个焊接腔进行除氧。
焊接中氮气的流量和纯度要求是多少?
流量
对于选择性波峰焊,氮气流量通常可以由锡炉的数量来决定。
例如, 单炉的耗氮量约1.5-2 Nm³/h,双炉的耗氮量约3-4 Nm³/h,四炉的耗氮量约为6-8 Nm³/h……
选择性波峰焊中的氮气流量是稳定的,制氮机可以简单地根据这个流量进行选型。
但在回流焊中是不同的,在回流焊接中,氮气被用来净化烤箱。在启动过程中,吹扫流量要高得多(例如30 Nm³/h),以便将烘箱中的氧气降到所需的水平。随着烤箱的氧气含量降低,氮气需求量减少。它可以由烤箱中的O2分析仪控制启动/停止操作。对于氮气生成系统,意味着需要利用具有存储的系统来处理回流炉中的峰值需求。
纯度
一般来说,99.99%的氮纯度可确保高质量的焊接。然而:
在波峰焊中,纯度较低(如99%)也能达到良好的效果;
选择性波峰焊需要99.99%以上的纯度
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