预成型焊片工艺的应用及其真空焊接

时间:2020-02-13 16:32　来源:同志科教　作者:同志科教　点击: 次

前言：目前电子行业中PCBA组装中有SMT、 SMT+THT等混装工艺，长虹产品采取更多的工艺方式是SMT+THT生产工艺。而现行的SMT+THT生产工艺中应用最广泛的是焊接材料是锡膏和锡条、锡丝等。随着器件愈趋集成化、多样化，且受到SMT贴装设备的限制，SMT贴装工艺不能完全满足焊接要求。而组装行业内预成型焊片的成功应用实现了在一个工序内完成所有器件组装的梦想。

预成型焊片介绍：预成型焊片，Solder Preform。它是已经做成精密成型的焊锡，适用于小公差的大量制造过程。预成型焊片是PCB组装、汽车配件组件、连接器和终端设备、芯片连接、电源模块基板附着、过滤连接器和电子组件装配等应用的理想解决方案，特别适合混合及分离元件装配和表面安装技术。

工艺先进性：

1. 种类丰富的形状和大小


    预成形焊片Solder Preform有各种传统的形状，如圈形、圆形、正方形、长方形、圆盘形等。最小尺寸范围可为0.010英寸见方或直径 0.010 英寸，且保持在极小允差范围内，以保证焊料体积准确度。除此之外，用户也可用焊带来制作自己的预成形，各种形状的预成型焊片及其尺寸一览见下。。
   

2. 更高的焊接可靠性

预成型焊锡垫圈不仅是满足焊锡量和助焊剂要求精确的通孔连接的理想选择，还可以消除二次焊接工艺需要。通过拾放设备，预成型焊锡垫圈在电路板装配过程可被放置在连接器引脚上。焊锡垫圈还可采用其它多种方法融入到生产过程中。连接器引脚会和焊膏同时进行回流焊接。
     预成型焊片可以与锡膏一起使用，并以此来加强焊点强度。在现有SMT工艺中，收模板厚度的限制，锡膏中用于焊接的合金体积只占锡膏体积的一半，所以有时候焊膏不能提供足够的焊锡量，焊点强度和焊锡的覆盖状况也不能达到要求。但是，引入预成型焊片后，则可线在电路板上涂布焊膏，再把预成型焊片房子锡膏上面，或者插在代写论文的引脚上，然后把器件引脚插入印制板，一次焊接后达到良好的焊料的填充。
预成型焊片中的焊锡垫圈不仅是满足焊锡量和助焊剂要求精确的通孔连接的理想选择，还可以消除二次焊接工艺需要。通过拾放设备，预成型焊锡垫圈在电路板装配过程被放置在连接器引脚上，连接器引脚会和焊膏同时进行回流焊接。
另外，通过采用预置预成形可对难于操作的部位进行可靠焊接，并可另加松香/树脂等助焊剂涂层，从而构成完整的焊接系统。

3. 便于组装，经济效益大大提高

    （1）包装方式多样性。预成型焊片可以根据客户方要求进行包装。不易变形的预成型焊片可以采用罐装方式，使用时可以用镊子或者真空拾取工具分发预成型焊片。而在用量很大时，预成型焊片可以采用卷带包装和盘装，并使用自动贴装工艺进行贴装，无需进行人为干预。 
    （2）预成形焊片应用大大提高经济效益。应用预成型焊片后，由于预定的焊料量并不取决于个人判断，操作简单，因此就不一定需要高技能的操作人员。这就导致大量的人力节省。由于预成形焊片通常可产生统一的焊接点，最后的检查步骤也可简化。
    （3）虽然预成形的初始成本在一定程度上高于散装焊料，但生产过程中的节省可以抵消增大的开支。 

4. 应用工艺要求

    （1）空间保证。在设计使用预成形时，一定 要在材料之间提供足够的空间以保证适当的润湿度。最好是留有约 0.003英寸并提供自然边界（如槽、肩和沟）以保持焊料不会移位。这样做可保护焊料在重力或毛细管作用的影响下不会脱离焊接点。由于气体在加热和冷却周期中会发生膨胀和收缩，应避免可能捕集空气的焊接点设计。被捕集的空气可引起焊料溅泼或在焊接点造成砂眼。

    （2）焊料定量及工具选用。需精确设定所需要的焊料量，使预成形焊片能够产生适当的嵌填，并满足工艺要求。另外预成形也非常适用于投放设备如旋转或线性振动进料器、特制真空拾取管汇和筒式个别投料器。预成形还可以有效地采用手工装配技术如镊子和真空拾取。

    （3）确认焊接参数和焊片选型。在确定使用哪种预成形时，首先要看熔化温度和待焊零件的表面相容性。接下来要考虑形成焊接点所需要的大小尺寸。如果所选尺寸大于实际需要的规格，则会增加成本。预成形可通过传导、对流、感应和辐射加热进行焊接。当然，具体的加热方法取决于预成形的熔点、周围的材料和焊接点的构型。

    （4）研究包装参数。每份包装的预成形数量越大，单位成本就越低。在选择包装时，预成形的形状、脆性和纯度都是要考虑的因素。容易氧化的合金往往包装在惰性气体（如氩气）中。

    （5）批量生产，成本更优。以自动化投放技术和批量生产的加热技术来使用预成形焊片可以大大降低成本。每份包装的预成形数量越大，单位成本就越低。

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