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PCB配線板の選択的溶接の技術特徴と技術フローの紹介

来源: | 发布日期:2025-06-27

配線板の発展過程は、明らかな傾向はリフロー溶接技術である。基本的には従来のインサート部品でもリフロー溶接が可能であり、これが一般的に言われているスルーホールリフロー溶接である。メリットは、同じ時間内にすべての溶接点を完成させ、生産コストを最小限にすることです。しかし、温度感知素子は、インサートであれSMDであれ、リフロー溶接の使用を制限している。人々は溶接の選択に目を向けた。多くの用途では、リフロー溶接の後に選択溶接が採用されています。これが有効な方法です。

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選択溶接の技術的特徴は、ピーク溶接との比較によって選択溶接の技術的特徴を理解することができる。両者の最も明らかな違いは、ピーク溶接におけるPCBの下部が液状半田に完全に浸漬されているのに対し、選択的半田付けにおいては、特定の領域の一部だけが半田波に接触していることである。PCB自体が不良な熱伝導媒体であるため、溶接時に隣接する部品とPCB領域の溶接点を加熱溶融することはありません。溶接前にもあらかじめフラックスを塗布しておかなければならない。ピーク溶接と比較して、フラックスはPCB全体ではなくPCB下部の溶接対象部位にのみ塗布される。また、選択的溶接は、挿入要素の溶接にのみ適用されます。選択溶接は新しい方法であり、選択溶接プロセスと設備が成功溶接に必要であることを徹底的に理解する。選択的溶接の流れの典型的な選択的溶接のプロセスは、フラックス溶射、PCB予熱、浸漬溶接、およびドラッグ溶接を含む。PCB配線板の選択的溶接の技術特徴と技術フロー紹介予熱技術のフラックス塗布技術は選択的溶接において、フラックス塗布工程は重要な役割を果たしている。溶接加熱と溶接終了時、フラックスは十分な活性を持ってブリッジの発生を防止し、PCBの酸化を防止しなければならない。フラックス塗布はX/YロボットがPCBを携帯してフラックスノズルの上を通過し、フラックスはPCBの溶接待ち位置に塗布される。フラックスは、単口噴霧式、微孔噴霧式、同期式多点/図形噴霧の多種の方式を有する。リフロー溶接工程後のマイクロ波ピーク選溶接では、最も重要なのはフラックスの正確な溶射である。微孔噴射式は溶接点以外の領域を決して汚さない。微点溶射の最小フラックス点パターンの直径は2 mmより大きいので、PCB上に溶射堆積したフラックスの位置精度は±0.5 mmで、フラックスが常に溶接された部位の上をカバーすることを保証することができ、溶射量の公差はサプライヤーが提供し、技術説明書はフラックスの使用量を規定し、通常100%の安全公差範囲を提案する。溶接プロセスの選択的溶接プロセスには、曳き溶接プロセスと浸漬溶接プロセスの2つの異なるプロセスがあります。選択的な曳き溶接プロセスは、単一の小さな半田チップ半田波上で行われる。ドラッグ溶接プロセスはPCB上の非常に緊密な空間で溶接するのに適している。例:個別の溶接点またはピン、単列のピンはドラッグ溶接プロセスを行うことができます。PCBは異なる速度及び角度でノズルの半田波上を移動して最適な半田品質を達成する。溶接プロセスの安定を保証するために、溶接ノズルの内径は6 mm未満である。半田溶液の流れが確定された後、異なる溶接需要のために、溶接ノズルは異なる方向に取り付けて最適化する。ロボットハンドは異なる方向、すなわち0°〜12°の間の異なる角度から半田波に接近することができ、それによってユーザーは電子部品に各種部品を半田付けすることができ、大多数の部品に対して、傾斜角は10°であることを提案する。浸漬溶接プロセスと比較して、延伸溶接プロセスの半田溶液及びPCB板の運動により、溶接を行う際の熱変換効率が浸漬溶接プロセスより良い。しかし、溶接継手を形成するために必要な熱は溶接波によって伝達されるが、単溶接ノズルの溶接波の品質は小さく、溶接波の温度が相対的に高い場合にのみ、延伸溶接技術の要求を達成することができる。例:半田温度は275℃〜300℃であり、延伸速度は10 mm/s〜25 mm/sが通常許容できる。溶接領域に窒素を供給して、はんだ波の酸化を防止し、はんだ波は酸化を除去し、延伸溶接プロセスがブリッジ欠陥の発生を回避するようにし、この利点は延伸溶接プロセスの安定性と信頼性を増加させる。機械は高精度と高柔軟性の特性を持ち、モジュール構造設計のシステムは完全に顧客の特殊な生産要求に基づいてカスタマイズでき、そしてアップグレードして今後の生産発展の需要を満たすことができる。ロボットハンドの運動半径はフラックスノズル、予熱、はんだノズルを覆うことができるので、同じ設備で異なる溶接技術を完成することができる。機械特有の同期プロセスは、単板プロセスサイクルを大幅に短縮することができる。ロボットハンドが備える能力は、このような選択溶接に高精度かつ高品質な溶接特性を持たせる。まず、ロボットハンドの高度に安定した正確な位置決め能力(±0.05 mm)であり、各プレート生産のパラメータ高さの繰り返し一致を保証し、次に、ロボットハンドの5次元運動により、PCBは最適な角度と方位でスズ面に接触でき、最適な溶接品質を得ることができる。ロボットハンドクランプ装置に取り付けられたスズ波高さ測定針は、チタン合金製で、プログラム制御の下で定期的にスズ波高さを測定することができ、スズポンプの回転速度を調節することでスズ波高さを制御し、プロセスの安定性を保証する。上記の利点があるにもかかわらず、単ノズル半田波延伸半田付けプロセスは、半田付け時間が半田溶射、予熱、半田付けの3つの工程の中で最も長い時間であるという不足がある。また、溶接点が一つ一つの曳き溶接であるため、溶接点数の増加に伴い溶接時間が大幅に増加し、溶接効率では従来のピーク溶接技術とは比較にならない。しかし、状況は変化しており、マルチ溶接ノズルの設計は生産量を最大限に高めることができ、例えば、ダブル溶接ノズルを採用することで生産量を2倍にすることができ、フラックスに対しても同様にダブルノズルに設計することができる。浸漬選択溶接システムには複数の半田ノズルがあり、PCBの半田待ち点と1対1で設計されている。柔軟性はロボットハンド式には及ばないが、生産量は従来のピーク半田設備に相当し、設備の建造費もロボットハンド式に比べて低い。PCBのサイズに応じて、単板または多板並列転送を行うことができ、すべての溶接待ち点は並列方式で同じ時間内にフラックスのスプレー、予熱、溶接を完了する。しかし、異なるPCB上の半田点の分布が異なるため、異なるPCBに対して専用の半田チップを作成する必要がある。溶接ノズルのサイズはできるだけ大きく、溶接プロセスの安定性を保証し、PCB上の周辺隣接デバイスに影響を与えないことは設計エンジニアにとって重要であり、プロセスの安定性がそれに依存する可能性があるため、困難である。浸漬選択溶接技術を用いて、0.7 mm〜10 mmの溶接点を溶接でき、短リード及び小サイズのパッドの溶接技術はより安定し、ブリッジ可能性も小さく、隣接する溶接点のエッジ、デバイス及び溶接ノズル間の距離は5 mmより大きいべきである。選択的溶接技術における予熱の主な目的は熱応力を減らすことではなく、溶剤の予備乾燥助溶接剤を除去するために、半田波に入る前に、半田剤に正しい粘度を持たせることである。溶接時、予熱に伴う熱が溶接品質に与える影響は重要な要素ではなく、PCB材料の厚さ、デバイスパッケージ規格及びフラックスタイプが予熱温度の設定を決定する。選択的溶接において、予熱に対して異なる理論解釈がある:一部のプロセスエンジニアはPCBがフラックスの塗布前に予熱を行うべきだと考えている、もう1つの観点では、予熱を必要とせずに直接溶接を行うと考えられている。使用者は、特定の状況に応じて選択的溶接のプロセスフローをスケジュールすることができる。