真空汽相回流焊的未來(lái)發(fā)展方向在VAC650的迭代升級(jí)中已初現(xiàn)端倪,上海桐爾在與設(shè)備廠商、行業(yè)客戶的交流中發(fā)現(xiàn),新一代設(shè)備正朝著更高真空度、更快升降溫速率、更強(qiáng)智能化的方向發(fā)展,以滿足日益復(fù)雜的電子制造需求。在真空度方面,目前VAC650的基礎(chǔ)真空度可達(dá)1×10?2mbar,選配渦輪泵后能降至5×10??mbar,而新一代設(shè)備的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)1×10??mbar的超高真空度,這將進(jìn)一步減少焊料中的氣泡,尤其適合航空航天領(lǐng)域的精密器件焊接(如衛(wèi)星用微波組件),上海桐爾已協(xié)助某航天企業(yè)測(cè)試超高真空設(shè)備,焊點(diǎn)空洞率可降至以下,遠(yuǎn)低于現(xiàn)有設(shè)備的2%。在升降溫速率方面,現(xiàn)有VAC650的升溫速率約3℃/s,冷卻速率約4℃/s,新一代設(shè)備通過(guò)優(yōu)化加熱燈布局(采用3D環(huán)繞加熱)與冷卻系統(tǒng)(增加液氮輔助冷卻),目標(biāo)將升溫速率提升至300℃/min(5℃/s),冷卻速率提升至400℃/min(℃/s),這將大幅縮短焊接周期,某試點(diǎn)企業(yè)測(cè)試顯示,單塊PCB焊接周期可從90秒縮短至60秒,生產(chǎn)效率提升50%。智能化方面,新一代VAC650將集成AI視覺(jué)檢測(cè)功能——在焊接過(guò)程中,通過(guò)設(shè)備內(nèi)置的高清攝像頭(分辨率2000萬(wàn)像素)實(shí)時(shí)拍攝焊點(diǎn)圖像,AI算法自動(dòng)識(shí)別焊點(diǎn)空洞、橋接、虛焊等缺陷,識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)99%。 上海桐爾 VAC650 加熱 / 冷卻速率 250℃/min,可快速響應(yīng)不同焊料的溫度需求。海曙區(qū)汽相回流焊
VAC650真空汽相回流焊的清潔維護(hù)設(shè)計(jì)充分考慮了操作便利性,簡(jiǎn)化了日常維護(hù)流程,降低了操作人員的工作強(qiáng)度,上海桐爾在為客戶培訓(xùn)時(shí),會(huì)詳細(xì)講解清潔維護(hù)的關(guān)鍵步驟與注意事項(xiàng),確保設(shè)備長(zhǎng)期保持良好運(yùn)行狀態(tài)。某電子廠的VAC650在初期使用中,因操作人員未掌握正確的清潔方法,導(dǎo)致腔體內(nèi)部殘留助焊劑堆積(厚度超1mm),影響加熱效率與真空度,焊點(diǎn)缺陷率從升至。上海桐爾團(tuán)隊(duì)首先演示腔體清潔流程:設(shè)備腔體采用快拆結(jié)構(gòu),松開(kāi)4個(gè)固定螺絲即可將腔體上蓋取下,先用壓縮空氣(壓力)吹除表面浮塵,再用蘸有無(wú)水乙醇的無(wú)塵布擦拭腔體內(nèi)壁(包括加熱板、觀察窗內(nèi)側(cè)),去除殘留助焊劑;對(duì)于頑固殘留(如助焊劑碳化層),用**不銹鋼刮板(刃口圓角處理,避免劃傷腔體)輕輕刮除,再用乙醇擦拭干凈;清潔完成后,檢查腔體密封圈是否有殘留助焊劑,用棉簽蘸乙醇清潔密封圈溝槽,確保密封良好。加熱板的清潔同樣重要——設(shè)備的加熱板可單獨(dú)拆卸,石墨材質(zhì)表面只需用無(wú)水乙醇擦拭即可恢復(fù)潔凈,避免使用砂紙或鋼絲球等硬質(zhì)工具,防止破壞石墨表面平整度(平整度要求≤)。該企業(yè)操作人員掌握清潔方法后,每周定期清潔腔體與加熱板,設(shè)備因污染物導(dǎo)致的故障占比從30%降至5%。 海曙區(qū)汽相回流焊汽相回流焊冷卻系統(tǒng)可選水冷或風(fēng)冷,重型電路板焊接優(yōu)先用水冷確保降溫均勻。
SMA上某一點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線。溫度曲線提供了一種直觀的方法,來(lái)分析某個(gè)元件在整個(gè)汽相回流焊過(guò)程中的溫度變化情況。這對(duì)于獲得**佳的可焊性,避免由于超溫而對(duì)元件造成損壞,以及保證焊接質(zhì)量都非常有用。汽相回流焊影響工藝因素編輯在SMT汽相回流焊工藝造成對(duì)元件加熱不均勻的原因主要有:汽相回流焊元件熱容量或吸收熱量的差別,傳送帶或加熱器邊緣影響,汽相回流焊產(chǎn)品負(fù)載等三個(gè)方面。1.通常PLCC、QFP與一個(gè)分立片狀元件相比熱容量要大,焊接大面積元件就比小元件更困難些。2.在汽相回流焊爐中傳送帶在周而復(fù)使傳送產(chǎn)品進(jìn)行汽相回流焊的同時(shí),也成為一個(gè)散熱系統(tǒng),此外在加熱部分的邊緣與中心散熱條件不同,邊緣一般溫度偏低,爐內(nèi)除各溫區(qū)溫度要求不同外,同一載面的溫度也差異。3.產(chǎn)品裝載量不同的影響。汽相回流焊的溫度曲線的調(diào)整要考慮在空載,負(fù)載及不同負(fù)載因子情況下能得到良好的重復(fù)性。負(fù)載因子定義為:LF=L/(L+S);其中L=組裝基板的長(zhǎng)度,S=組裝基板的間隔。汽相回流焊工藝要得到重復(fù)性好的結(jié)果,負(fù)載因子愈大愈困難。通常汽相回流焊爐的**大負(fù)載因子的范圍為。這要根據(jù)產(chǎn)品情況(元件焊接密度、不同基板)和再流爐的不同型號(hào)來(lái)決定。
上海桐爾通過(guò)對(duì)比測(cè)試發(fā)現(xiàn),VAC650真空汽相回流焊相比傳統(tǒng)熱風(fēng)回流焊,在**電子制造場(chǎng)景中雖初期投入較高,但綜合成本與質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)***,尤其適合對(duì)焊接可靠性要求嚴(yán)苛的行業(yè)。某汽車(chē)電子廠生產(chǎn)車(chē)載中控MCU(型號(hào)英飛凌AURIXTC275),此前采用熱風(fēng)回流焊,因加熱氣流分布不均,MCU引腳區(qū)域溫度偏差達(dá)±18℃,部分引腳焊料未充分熔融(溫度<217℃),導(dǎo)致虛焊率達(dá),每塊主板返修成本約50元,年返修費(fèi)用超200萬(wàn)元;同時(shí),熱風(fēng)回流焊需消耗大量氮?dú)猓ㄈ站?0m3),年氣體成本約15萬(wàn)元。引入VAC650后,上海桐爾團(tuán)隊(duì)利用設(shè)備的飽和蒸汽加熱特性,使MCU引腳區(qū)域溫度偏差縮小至±3℃,所有引腳焊料均能充分熔融,虛焊率降至,年返修費(fèi)用減少至25萬(wàn)元;此外,VAC650的氮?dú)庀牧?為熱風(fēng)回流焊的1/3(日均17m3),年氣體成本降至5萬(wàn)元。雖然VAC650的設(shè)備采購(gòu)成本是熱風(fēng)回流焊的倍,但通過(guò)返修成本與氣體成本的節(jié)約,該企業(yè)*用年就收回設(shè)備差價(jià),且產(chǎn)品質(zhì)量提升帶來(lái)的客戶滿意度提高,使訂單量增長(zhǎng)15%。對(duì)比測(cè)試還顯示,VAC650焊接的MCU在可靠性測(cè)試中表現(xiàn)更優(yōu):經(jīng)過(guò)2000次溫循測(cè)試后,熱風(fēng)回流焊焊接的MCU失效概率達(dá),而VAC650焊接的*為。 上海桐爾 VAC650 參與指定項(xiàng)目,為航天傳感器供 ±1.5℃控溫,適配電池、光伏封裝。
真空汽相回流焊的傳熱原理在VAC650上得到***優(yōu)化,其采用全氟聚醚(PFPE)類(lèi)高沸點(diǎn)汽相液作為傳熱介質(zhì),通過(guò)相變釋放潛熱實(shí)現(xiàn)無(wú)溫差加熱,這一特性使其在微型元件與大型基板焊接中均能保持優(yōu)異性能。上海桐爾在服務(wù)某LED封裝企業(yè)時(shí),曾針對(duì)其0201微型電阻與600×400mm鋁基PCB的同步焊接需求展開(kāi)攻關(guān)——該企業(yè)此前使用熱風(fēng)回流焊,因鋁基PCB熱容量大,微型電阻區(qū)域溫度易超溫(達(dá)260℃,遠(yuǎn)超其耐受上限240℃),導(dǎo)致電阻損壞率達(dá);而鋁基PCB中心區(qū)域溫度又偏低(*225℃),使Sn-Ag-Cu無(wú)鉛焊料未充分熔融,虛焊率達(dá)。引入VAC650后,上海桐爾團(tuán)隊(duì)根據(jù)焊料熔點(diǎn)(217℃)選用沸點(diǎn)235℃的汽相液,通過(guò)設(shè)備16組紅外加熱燈精細(xì)控制汽相液蒸發(fā)量,使鋁基PCB表面溫度均勻性控制在±℃內(nèi),微型電阻區(qū)域**高溫度穩(wěn)定在238℃,鋁基PCB中心溫度達(dá)235℃。同時(shí),設(shè)備配備的強(qiáng)制對(duì)流冷卻系統(tǒng),以4℃/s速率將焊點(diǎn)從235℃降至80℃,避免焊料晶粒粗大。**終,微型電阻損壞率降至,虛焊率降至,單塊PCB焊接周期從150秒縮短至90秒,完全滿足企業(yè)大批量生產(chǎn)需求。 上海桐爾 VAC650 帶 7 英寸觸控屏與 “VP-Control” 軟件,可監(jiān)控焊接、記日志,能升級(jí)全自動(dòng)。河北進(jìn)口VAC650汽相回流焊設(shè)備
上海桐爾 VAC650 需定期檢查真空腔體密封性,防止汽相液泄漏影響焊接效果。海曙區(qū)汽相回流焊
以減少焊料溶融時(shí)對(duì)元件端部產(chǎn)生的表面張力。另外可適當(dāng)減小焊料的印刷厚度,如選用100um。4.焊接溫度管理?xiàng)l件設(shè)定對(duì)元件翹立也是一個(gè)因素。通常的目標(biāo)是加熱要均勻,特別是在元件兩連接端的焊接圓角形成之前,均衡加熱不可出現(xiàn)波動(dòng)。汽相回流焊潤(rùn)濕不良潤(rùn)濕不良是指焊接過(guò)程中焊料和電路基板的焊區(qū)(銅箔),或SMD的外部電極,經(jīng)浸潤(rùn)后不生成相互間的反應(yīng)層,而造成漏焊或少焊故障。其中原因大多是焊區(qū)表面受到污染或沾上阻焊劑,或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的。譬如銀的表面有硫化物,錫的表面有氧化物都會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過(guò),由于焊劑的吸濕作用使活化程度降低,也可發(fā)生潤(rùn)濕不良。因此在焊接基板表面和元件表面要做好防污措施。選擇合適和焊料,并設(shè)定合理的焊接溫度曲線。汽相回流焊接是SMT工藝中復(fù)雜而關(guān)鍵的工藝,涉及到自動(dòng)控制、材料、流體力學(xué)和冶金等多種科學(xué)、要獲得**的焊接質(zhì)量,必須深入研究焊接工藝的方方面面[1]。汽相回流焊工藝發(fā)展趨勢(shì)編輯隨著眾多電子產(chǎn)品向小型、輕型、高密度方向發(fā)展,特別是手持設(shè)備的大量使用,在元器件材料工藝方面都對(duì)原有SMT技術(shù)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),也因此使SM得到了飛速發(fā)展的機(jī)會(huì)。海曙區(qū)汽相回流焊