自动焊锡工艺指南

来源:收集 点击数:111 更新时间:2019/1/3 10:45:59

自动焊锡工艺指南
     随着电子产业的不断发展,尤其是微电子行业的崛起,自焊锡机作为一种代替手工焊接的绝佳手段,越来越得到人们的青睐。尤其是最近一两年,随着中国人口红利到了拐点,工厂的用工成本越来越高,这种既能省人又能提高效率的工具就普遍受到工厂老板们的欢迎。作为一种新型工具,随着它的普及与增多,制定一个行业标准是有必要的,因此我们就是根据自己多年来在这行业的经验,逐渐积累起了一套自己的标准,同时也引领着自动焊锡工艺的发展。下面我们将着重从以下几方面来探讨:


一、 自动焊锡的原理

  所谓自动焊锡,目前指的就是自动焊锡机。市场上目前流行的大部分是半制动焊锡机,也就是我们通常所说的自动焊锡机,至于全自动焊锡机,目前市场上还是比较少见的。其原理就是通过一个编程器(示教盒)先把各个焊点的位置找出来设定好坐标、储存到机械手臂当中,然后选择合适的烙铁头和所用的锡丝,同时送锡系统把锡丝送到高温的烙铁头最前段,来达到焊接的目的。整套系统的运动都是由机械手臂来实现的,其中最重要的就是温度控制系统和送锡系统。目前市场上流行的比较多的是标准的机台,当然非标的机台也是比较多的,主要应用在电子行业中。 
二、 自动焊锡的选择

  对于一个工艺人员来说,什么样的产品比较适合自动焊锡,这是一个比较深奥的东西。笼统来说,凡是能用手工烙铁焊接的产品都是有可能导入自动焊锡的。但是这里面也有很多误区,即并非是每一个产品都适合自动焊锡。那么该怎么区分它们呢?我们下面给出几个标准供你选择:

1、 焊点是否适合手工烙铁来焊接。

2、 焊点周围的元器件是否影响自动焊锡的空间。

3、 焊点是否能一次焊接成功。

4、 焊点吸热量的大小。

5、 焊盘的大小。

6、 焊点的形状和空间分布。

7、 产品的批量大小。 

三、 自动焊锡方式的选择

  对于自动焊锡来说,和手工焊接方式很类似,只有两种方式供我们选择,即点焊和拉焊(拖焊)。对于我们工艺人员来说,首先我们就是要确定是采用点焊还是拉焊或是点焊和拉焊的混合模式。对于那些焊点分布不规律的焊点来说,选择点焊会是一个比较好的焊接方式,对于那些排列整齐有序的焊点来说,用拉焊会更好。如果在同一个产品上,既有不规则排列的焊点也有规则排列的焊点,而且又是用同一台机器来焊接的话,就只能是用点焊和拉焊相结合的方式来焊接了。


四、 自动焊锡烙铁头的选择

  自动焊锡能否达到一个高质量,烙铁头的选择是至关重要的。目前各个厂家的烙铁头的型号都是很多的,样式也都是多种多样的。他们都有一个共同的目的,那就是把你的产品给焊好。因此不同的焊点就要用不同的烙铁头来做就对了。


五、 锡丝的选择

  作为自动焊锡必不可少的原料,焊锡丝在焊接过程中起着决定性的作用。其好坏直接决定着焊点的质量。一般来说,自动焊锡对焊锡丝里面的助焊剂含量是有严格要求的,一般要达到3%左右,甚至更高。倘若助焊剂含量达不到或者过低、熔锡的活性(流动性)就会不好、从而大大影响自动焊锡的效果。这也就是我们常见的为什么手工焊能用的焊锡丝在自动焊接时不能用的原因。


六、 发热芯的选择

1、高频发热芯:高频发热芯是国内使用最多的发热芯,其发热模式为高频电磁脉冲加热,即在焊接过程中,烙铁的发热模式靠脉冲形式传播,所以在焊接过程中电磁脉冲会对焊接产品产生一定的影响,焊接工艺要求、产品品质高的、以及存在敏感原件的产品均不能采取该发热芯进行焊接。

2、陶瓷发热芯:陶瓷耐高温,温度控制好,但回温比较慢,在一定程度上会影响到焊接质量与效率。

3、直流发热芯:直流发热芯的主要代表品牌为德国威乐【weller】,纯银材质,直热式放热模式,即使是敏感型原件,该发热芯也不会对其造成任何损害。

      上述三款均为150W-200W的发热芯主要适用于焊接普通工艺产品,对于铜材质、散热快的产品上述三款发热芯在焊接时候就会存在一定问题,处于该种情况建议使用大功率的发热芯,该类型发热芯整个市场上反映最好的为西班JBC发热芯,该发热芯峰值功率300W直热式发热,升温快【常温升至500度,只需5秒】,其温度补偿快,主要应用于铝基板、铜制产品等散热快的产品。


七、 温度控制系统 

  这是自动焊锡的核心部分,直接决定着你的焊接质量。目前市场上做的最好的依然是日本企业,不过我们中国的厂商也是在奋起直追,国内一些厂家选用的欧美进口温度控制系统以及自行研制的PID温度控系统也可以满足对焊接质量的要求,且国产设备性价比更高。


八、 送锡系统

  目前流行的送锡系统都是采用步进马达来控制的,送锡方式大致可分为三种形式,一种是常用的普通精密送锡系统;第二种是配有锡丝预热装置的精密送锡系统,即在送锡过程中给锡丝加热到一定温度再送到烙铁头最前端焊接产品、从而达到降低锡珠飞溅的目的;第三种是破锡型精密送锡系统,即在送锡的同时、破锡刀片把锡丝打出一个个小孔,这样就会使里面的助焊剂能在锡丝融化之前渗出一部分,从而达到降低锡珠飞溅的目的;但是这后两种送锡方式也只能降低锡珠飞溅的程度,绝对是消除不掉的。

九、 技术支持
       
自动焊锡的技术门槛相对还是较高的,目前市场上各家厂商的专业程度及自动焊锡应用技术的掌握水平也是有一定差距的,这也是直接影响到产品焊接好坏与设备稳定性的关键,因此客户在选择供应商时一定要选择对自动焊锡应用技术掌握平较高的专业厂商合作


自动焊锡机使用过程中出现的常见问题及解决方法

  自动焊锡机在使用过程中,有时候会遇到一些不良的问题,这些问题主要表现有焊点精度不高、虚焊、连焊、堆锡、拉尖、漏焊等现象的,针对这些焊接不良问题。这些问题除了调试本身外还有一些外在的因素,那么这些问题该如何解决呢?下面让我们来详解一下: 
1、自动焊锡机在焊锡过程中出现的漏焊问题:漏焊一般是指在自动焊锡机焊接过程中,焊盘上没有锡的现象。导致这个现象的原因是:一是烙铁头没有接触到焊点,这个时候我们就要调整该点的坐标,使烙铁头接触到焊点,这样就不会出现漏焊;在一个就是焊盘表面氧化比较严重,锡根本粘不到上面。 
2、自动焊锡机在焊锡过程中出现的虚焊问题:虚焊一般是指在焊接过程中看上去焊点还可以,实际上焊接的不牢固或者是透锡量不够。造成这种情况的原因主要是烙铁头在焊盘上的停留时间不够或是温度过低造成的。因此我们只要延长烙铁头的停留时间或是升高温度就可以解决。 
3、自动焊锡机在焊锡过程中出现的连焊问题:连焊一般是指在焊锡过程中紧邻的几个两个焊点桥接在一起的现象。造成此种现象的原因要么是送锡量太多或是两个点之间的间隙太小所造成的。遇到这种情况,首先应该减少锡量,然后在看烙铁头的位置是否正确,如不正确,应及时进行调整。
4、自动焊锡机在焊锡过程中出现的堆锡问题:堆锡一般是指焊点焊成一个球形,管脚腿没有漏出来。出现此种现象的原因最主要的是由于送锡量太大造成的,此时只要减少送锡量就可以解决的,还有一种原因是指管脚腿太短,没有露出焊盘所造成的。
5、自动焊锡机在焊接过程中出现的其他问题:焊点精度并不高、表面拉尖。焊点精度不高,指的是焊点不光滑、拉尖是指焊过之后焊点成型不好或是有毛刺并有锡尖的现象。此种原因主要是由于锡的流动性不好造成的,这个有时候也和我们参数设置的不好也是有一定原因的,要么就是停留时间过长或者是设定的焊接温度过高,造成助焊剂瞬间挥发、从而降低了焊锡的流动性,在烙铁头的抬起过程中就会形成拉尖的现象。另外如果通过参数的设置无法解决这种问题的话,就要考虑锡丝的问题。


当然在自动焊锡机焊接过程中,如果是因为烙铁头该换而没有及时更换的话,出现这种不良焊点的几率也是很大的,因此除了是该更换烙铁头的原因之外,其他的我们一定要对症下药的。 

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