【选择性焊锡炉 (Selective Soldering Machine)】算是现在电路板组装工艺的一个妥协折衷的办法,因为到目前为止电子零组件还是无法完全摆脱传统插件制程(THT, Through-Hole Technology),可能是价钱的关系或本身材料的关系。
总之,在大部份电路板上的零件都可以走SMT制程时,还是有部份的电子零件维持只能走通孔插件(THD, Through Hole Devices)的制程,虽然现在有PIH(Past-In-Hole)或PIP(Pin-In-Paste)技术可以让通孔零件可以走SMT制程,或是使用波峰焊过炉选择性载具托盘,但也是碍于零件技术,并不是所有的通孔零件都可以,所以最后才有这种【选择性焊锡炉 (Selective Soldering Machine)】的出现。
【选择性焊锡炉 (Selective Soldering Machine)】其实与传统的波焊炉稍微有点不太一样,它其实是使用【小锡炉喷嘴】易于移动的特性,将PCB板子固定于架上,然后移动放置于PCB底下的小锡炉锡液喷嘴,将小锡炉的焊锡液接触到THD或DIP(Dual-line In Package)传统插件零件的焊脚,来达到焊锡的效果。
这【选择性焊锡炉 (Selective Soldering Machine)】的【小锡炉喷嘴】有点类似我们印象中涌泉的样子,熔融的锡液会从【小锡炉喷嘴】的喷嘴涌流而出,也就是类似波焊中的「扰流波(chip wave)」,达到焊锡传统通孔零件脚的目的,其焊锡的吃锡效果当然比SMT制程的通孔填充率来得好,几乎都可以100%的填满,而且零件不需要耐高温到Reflow的温度,不过缺点当然是得避让【小锡炉喷嘴】空间。
下面大概列举【选择性焊锡炉(Selective Soldering Machine)】的优缺点。
选择性焊锡炉的优点:
- 焊接时不需要特别的治具、过炉托盘。
- 通孔零件不需要使用耐Reflow高温的材料。使用一般波焊的条件即可。
- 焊接时可以获得较为良好的焊接品质与通孔填孔率。
- 节省能源。不需要像波焊炉一般有个大锡炉,也不需要回焊炉那么长的加温区即可达到目的。
- 节省成本。不需要像波焊炉一样使用过多数量的锡条(Solder Bar)。
- 避让区比波焊制作过炉托盘来得小。
- 电路板不易因为高温而弯曲变形。
- 较传统波焊及SMT节省时间。
选择性焊锡炉的缺点:
- 必须额外购置一台设备。
- 与SMT制程相比,必须保留比较大的避让区域。
- 必须写程式,较浪费前置时间。但写好一次之后就可以重复使用。
选择性焊锡炉(Selective soldering machine)的影片介绍(YouTube)
延伸阅读:
合成石过炉托盘(Reflow carrier)
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电子制造工厂如何产出一片电路板
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欧付宝
你好
请问选焊机使用氮气是必须的吗
如果不使用氮气的情形下会有什么影响
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苏益廷,
首先你要了解使用氮气的目的是什么?这就好像以前的回焊炉及波焊炉都没有氮气设备也可以生产。
氮气可以排除氧气,降低焊锡及焊垫的氧化程度。
选焊使用氮气的目的应该与波焊比较类似,你如果看过波焊,应该会发现锡液中会产生很多锡渣,这些锡渣有一大部分来自焊锡氧化,使用氮气可以将低锡渣产生的速度,另一方面就是可以让焊锡品质变好,因为锡渣会影响焊锡品质。
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我司都是在用波峰焊,只是最近我司在考虑导入选择性焊锡炉,想知道如果要导入选择性焊锡炉要有哪些条件阿?
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Dandy,
如果你公司对选择性焊锡炉有兴趣,建议直接找厂商来介绍,或是直接到厂商的厂区试用。
原则上如果原来的板子可以走波焊制程,应该就可以走选择性焊锡炉。
相较SMT制程,选择性焊锡炉仍然有避让的问题,因为它使用喷嘴,这点需要特别注意。
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假如DIP线选择性喷雾机是瓶颈站,是否有双喷嘴或多个喷嘴一次喷的机型,或者喷嘴口径加大的可能性?
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Anthea,
建议你直接询问选择向焊锡炉的厂商,看看是否有你需要的设备。
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hello,
请教下,选择焊Nozzle的ESD怎么考虑,会对产品很大影响吗?
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Alan,
选择性波焊的喷嘴应该没有ESD问题,你应该对选焊焊炉做ESD防护,喷嘴与零件没有接触,是焊锡接触焊点。
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请问一般使用选择性锡炉, 良率都是控制在多少PPM以下.
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Louis,
这个我也不知道耶!
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谢谢你的回覆,我明白了(如果为了版面洁净,这种表示感谢的回覆不上版面也没关系啦)
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请问文中的避让区是甚么意思呢?单从字面判断,是因为板子可能有些不能焊到的地方,所以必须特意留下缓冲的空间吗?
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Jimmy,
「避让区」一般指不可以摆放零件的空间,也可以称之为「净空区」。
通孔焊脚与其旁边零件至少必须保留一定的「避让区」以防止选焊时与通孔焊脚短路,或是被选焊的喷嘴撞到。
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想请问前辈,目前小弟在负责选焊机时,经常有锡吃不够,造成锡太薄,或是有时候吃太多,变得太饱满,还有另一个现象是,松香有喷到铁盖的角,但吃锡却吃不上去,是单纯因为锡波打太低而造成的吗?
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陈伟纶,
波焊工艺对比回焊本来就比较不好控制吃席的品质,所以现在一般也都是大颗零件才会选择波焊,你的问题还得分是SMD的零件还是插件,不同的零件同样的不良就是不同的原因,到FB讨论区上图看看吧!
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有2个零件: 1个是超级电容/1个是connector,零件的耐温规格如下,
代工厂选择性波焊锡炉温设定在290度,以SMT回流焊炉温测试仪实际量测PCB板表面温度是270度,因为工程师提问290度超过波风焊的温度240~250℃,所以电容品质有疑虑,应该要调降温度,由290度调降到250~260度之间,请问选择性波焊锡炉的温度要设定在260度或290度比较好?
(一) 超级电容:
Wave soldering
Recommended condition
Solder composition : 99.3Sn–0.7Cu
Solder pot temperature : 240~250℃
Exposure time : 2~5 sec
Max. preheat temperature (above PCB) : 100℃
Max. preheat time (above PCB) : 60 sec
Min. thickness of PCB : 0.8 ㎜
Manual soldering
Recommended condition
Temperature of the soldering rod tip : 350℃ (Pb solder) and 400℃ (Pb-free solder)
Max. soldering duration : 3sec
Do not touch the product with the soldering rod.
(二)connector 温度规格
Solderability Soldering time: 5 ± 0.5 second
Soldering pot: 230 ± 5°C
Minimum:
90% of immersed area
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david,
建议你与电容供应商重新确认电容的耐温规格,一般电容的耐温都不会只有250°C,而是更高。
当然如果人家电容厂商的规格就只能耐温到250°C,那你的温度就不能超过,否则就可能会出现品质问题,但建议你另外找别家电容厂商~
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还有一个优点:对不同焊接难度的焊点,可以针对性的设置焊接时间以保证焊接品质。
当然,也有一个缺点:焊接效率低,尤其是插件器件较多的板子,并不适用这台设备
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