VAC650真空汽相回流焊在解決微機電系統(tǒng)(MEMS)這類精密器件焊接難題上,展現(xiàn)出獨特技術(shù)優(yōu)勢,上海桐爾曾協(xié)助某MEMS傳感器企業(yè)突破焊接溫度均勻性與無氣泡兩大**難點。該企業(yè)生產(chǎn)的壓力傳感器(尺寸5mm×5mm)采用陶瓷基板與金屬外殼封裝,要求焊接溫度均勻性≤±1℃(避免陶瓷基板翹曲),焊點空洞率≤2%(確保密封性能),此前采用激光回流焊,因加熱區(qū)域集中,基板溫差達±3℃,翹曲量超,且無法排出焊料氣泡,空洞率達8-12%,傳感器密封性能不達標,氣密性測試合格率*75%。上海桐爾團隊為其定制VAC650工藝方案:首先,選用低沸點汽相液(沸點220℃),通過設備的雙區(qū)加熱系統(tǒng),將上加熱板功率調(diào)至80%、下加熱板功率調(diào)至90%,補償陶瓷基板的熱損耗,使基板表面溫差控制在±℃,翹曲量降至以內(nèi);其次,優(yōu)化真空調(diào)節(jié)曲線:預熱階段真空度5kPa(排出助焊劑溶劑),恒溫階段2kPa(初步排出氣泡),回流階段(深度排出焊料氣泡),每個階段保持15秒,確保氣泡充分排出;同時,在冷卻階段充入氮氣至,緩慢降溫,避免焊點因壓力驟變產(chǎn)生微小裂紋。**終測試顯示,傳感器焊點空洞率≤,氣密性測試合格率提升至,且經(jīng)過1000次溫度循環(huán)(-40℃至85℃)后,傳感器精度漂移≤FS。 上海桐爾 VAC650 調(diào)溫時間少 90%,單 PCB 焊接 1-2 分鐘,適配多品種少批量生產(chǎn)。海南國產(chǎn)VAC650汽相回流焊設備
上海桐爾在服務過程中發(fā)現(xiàn),VAC650真空汽相回流焊的經(jīng)濟性并非體現(xiàn)在初期投入,而是通過長期穩(wěn)定運行、低耗材需求與高生產(chǎn)效率逐步釋放,尤其適合大批量、連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)。某消費電子企業(yè)生產(chǎn)智能手環(huán)主板(日均產(chǎn)量10000塊),初期因VAC650的采購成本是傳統(tǒng)熱風回流焊的倍而猶豫,但經(jīng)過上海桐爾的成本測算后決定引入。從短期成本來看,設備采購成本確實較高,但從長期運行來看,優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn):首先,生產(chǎn)效率提升——VAC650的單塊PCB焊接周期從傳統(tǒng)設備的120秒縮短至90秒,日均產(chǎn)量從10000塊提升至13000塊,年新增產(chǎn)值超3000萬元;其次,耗材成本降低——VAC650的汽相液更換周期為3個月(每3個月消耗20L,單價500元/L),年耗材成本*4萬元,而傳統(tǒng)熱風回流焊的氮氣年消耗成本達15萬元,年節(jié)省11萬元;再次,返修成本減少——VAC650的焊接缺陷率從傳統(tǒng)設備的降至,每塊主板返修成本50元,年返修成本從175萬元降至30萬元,節(jié)省145萬元。綜合計算,該企業(yè)引入VAC650后,年凈收益增加3000(新增產(chǎn)值)+11(氣體節(jié)?。?145(返修節(jié)?。?3156萬元,扣除設備采購差價(50萬元),*用2個月就收回額外投入。此外,VAC650的**部件(如真空泵、加熱燈)質(zhì)保期為3年,使用壽命超8年。 河北區(qū)進口VAC650汽相回流焊機型醫(yī)療電子領(lǐng)域,汽相回流焊可實現(xiàn)無菌焊接,適配心臟起搏器等高精度器件生產(chǎn)。
上海桐爾在行業(yè)交流中觀察到,5G技術(shù)與VAC650真空汽相回流焊的融合,正在推動焊接設備向智能化、網(wǎng)絡化方向升級,為多廠區(qū)、大規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)提供更高效的管理方案。某通信模塊企業(yè)在全國設有3個生產(chǎn)基地,每個基地配備5臺VAC650,此前各基地設備**運行,存在工藝參數(shù)不統(tǒng)一、故障響應慢等問題,如A基地的焊接溫度設置為240℃,B基地為238℃,導致產(chǎn)品質(zhì)量差異;設備故障時,需等待工程師現(xiàn)場維修,平均停機時間達6小時。引入5G技術(shù)后,上海桐爾團隊協(xié)助企業(yè)搭建5G遠程控制平臺:首先,為每臺VAC650加裝5G通信模塊,實現(xiàn)設備與平臺的實時數(shù)據(jù)傳輸(傳輸速率≥100Mbps,延遲≤10ms),管理人員在總部即可通過平臺向各基地設備下發(fā)統(tǒng)一工藝參數(shù)(如峰值溫度240℃±1℃、真空度),確保3個基地的產(chǎn)品質(zhì)量一致,實施后各基地的焊點空洞率均穩(wěn)定在以內(nèi),質(zhì)量差異縮小至;其次,利用5G的低延遲特性,實現(xiàn)設備故障的實時預警與遠程診斷——當設備的真空度傳感器數(shù)據(jù)異常時,平臺在1秒內(nèi)接收報警信息,并推送至工程師手機APP,工程師通過5G網(wǎng)絡遠程接入設備,查看故障日志、模擬運行參數(shù),70%以上的故障可遠程解決,如某臺設備出現(xiàn)加熱燈電流異常。
甚至可以用來在生產(chǎn)前確保PCB設計與汽相回流焊工藝的兼容性,指導可制造性設計(DFM),該仿真模型也可以消除使用熱電偶測試時無法稷蓋全部產(chǎn)品區(qū)域的缺陷,PCB組件模型求解器和構(gòu)建的汽相回流焊爐模型,對于特定的工藝設置,可以較精確地預測PCB組件的汽相回流焊溫度曲線。使用該方法在PCB設計階段來進行新產(chǎn)品的工藝優(yōu)化,可以很簡單地確保產(chǎn)品設計與工藝設備的相容性。汽相回流焊可替換裝配可替換裝配和汽相回流焊技術(shù)工藝(AlternativeAssemblyandReflowTechnology,AART)引起了PCB組裝業(yè)的興趣。AART工藝可以同時進行通孔元器件和表面貼裝元器件的汽相回流焊接,省去了波峰焊和手工焊,與傳統(tǒng)的AART工藝相比具有更少的成本、周期和缺陷率。通過AART工藝,可以建立復雜的PCB組裝工藝。AART必須考慮材料、設計和影響它的工藝因素。一個決策系統(tǒng)(DecisionSupportSystem,DSS)可以幫助工程師實施AART工藝。汽相回流焊過程控制智能化再流爐內(nèi)置計算機控制系統(tǒng),在Window視窗操作環(huán)境下可以很方便地輸入各種數(shù)據(jù),可迅速地從內(nèi)存中取出或更換汽相回流焊工藝曲線,節(jié)省調(diào)整時間,提高生產(chǎn)效率。過程控制的目的是實現(xiàn)所要求的質(zhì)量和盡可能低的成本這兩個目標。以前。上海桐爾 VAC650 靠 360° 蒸汽加熱,避免 0.3mm 以下元件連錫,缺陷率降至 2% 以下。
真空汽相回流焊的工藝穩(wěn)定性是保障產(chǎn)品質(zhì)量一致性的關(guān)鍵,VAC650通過多維度控制確保工藝參數(shù)穩(wěn)定,上海桐爾協(xié)助某企業(yè)建立基于CPK過程能力指數(shù)的監(jiān)控體系,進一步提升工藝穩(wěn)定性與產(chǎn)品良率。該企業(yè)生產(chǎn)工業(yè)控制主板(含PLC芯片與繼電器),此前未建立系統(tǒng)的工藝監(jiān)控機制,導致工藝參數(shù)波動較大(如峰值溫度波動±3℃,真空度波動±),焊接缺陷率波動在之間,無法滿足客戶對質(zhì)量一致性的要求。上海桐爾團隊首先為其明確CPK監(jiān)控指標:溫度均勻性CPK≥(對應缺陷率≤),真空度波動CPK≥(對應缺陷率≤),焊料潤濕面積CPK≥。隨后,制定監(jiān)控流程:每批次生產(chǎn)前,先焊接5片測試板,通過設備的溫度采集系統(tǒng)與視覺檢測模塊,獲取溫度均勻性、真空度波動與潤濕面積數(shù)據(jù),計算CPK值;若CPK達標,方可啟動批量生產(chǎn);生產(chǎn)過程中,每2小時抽樣1片測試板,重復測試并計算CPK,確保參數(shù)穩(wěn)定。某批次生產(chǎn)前,測試板的溫度均勻性CPK*為,未達標,經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)是1組加熱燈功率衰減(從1000W降至850W),更換加熱燈后,CPK提升至,符合要求。批量生產(chǎn)中,某次抽樣發(fā)現(xiàn)真空度波動CPK降至,檢查后發(fā)現(xiàn)真空泵油位不足,補充油位后恢復至。通過這一監(jiān)控體系,該企業(yè)的焊接缺陷率波動范圍縮小至。 上海桐爾 VAC650 參與指定項目,為航天傳感器供 ±1.5℃控溫,適配電池、光伏封裝。杭州進口vac650汽相回流焊機型
上海桐爾 VAC650 溫度曲線調(diào)試時間較傳統(tǒng)回流焊減少 90%,縮短工藝準備周期。海南國產(chǎn)VAC650汽相回流焊設備
VAC650真空汽相回流焊的冷卻系統(tǒng)設計對焊點質(zhì)量至關(guān)重要,其采用氮氣強制冷卻與腔體水冷協(xié)同的雙重冷卻模式,可根據(jù)不同焊點需求精細調(diào)節(jié)冷卻速率,上海桐爾在服務某半導體企業(yè)時,曾通過優(yōu)化冷卻系統(tǒng)參數(shù),***提升功率模塊的焊接可靠性。該企業(yè)生產(chǎn)的IGBT功率模塊(用于新能源汽車充電樁),此前采用傳統(tǒng)冷卻方式(*腔體水冷),冷卻速率*℃/s,導致焊點凝固時間長,焊料晶粒粗大(晶粒尺寸超5μm),剪切強度*35MPa,且經(jīng)過1000次功率循環(huán)測試后,焊點開裂率達8%。上海桐爾團隊為其優(yōu)化VAC650冷卻方案:首先,啟用設備的氮氣強制冷卻系統(tǒng),將氮氣流量調(diào)至10L/min(通過質(zhì)量流量控制器精細控制),使冷卻速率提升至3℃/s,同時避免速率過快(>4℃/s)導致的熱應力裂紋;其次,在冷卻階段增加“保溫段”——當焊點溫度從240℃降至180℃(焊料固相線溫度以上10℃)時,保持該溫度20秒,使焊料晶粒充分細化(**終晶粒尺寸控制在2-3μm);**后,繼續(xù)以3℃/s速率降至50℃,完成冷卻。優(yōu)化后測試顯示,IGBT模塊焊點剪切強度提升至50MPa,功率循環(huán)測試后開裂率降至,完全滿足充電樁的高可靠性要求。同時,團隊還針對不同功率模塊的冷卻需求,建立冷卻參數(shù)數(shù)據(jù)庫:如小功率模塊。 海南國產(chǎn)VAC650汽相回流焊設備