Selektiv lödning

Sensorer installerade på en fixtur för att kontrollera selektiva lödmaskinsparametrar

Selektiv lödmaskin

Selektiv lödning är processen att selektivt löda komponenter till tryckta kretskort och gjutna moduler som kan skadas av värmen från en återflödesugn eller våglödning i en traditionell ytmonteringsteknik (SMT) eller monteringsprocesser med genomgående teknologi . Detta följer vanligtvis en SMT-ugnsåterflödesprocess; delar som ska selektivt lödas är vanligtvis omgivna av delar som tidigare har lödats i en ytmonterad återflödesprocess, och den selektiva lödprocessen måste vara tillräckligt exakt för att undvika att skada dem.

Processer

Monteringsprocesser som används vid selektiv lödning inkluderar:

Selektiv aperturverktyg över våglödning : Dessa verktyg maskerar områden som tidigare lödats i SMT-omflödeslödningsprocessen, och exponerar endast de områden som ska selektivt lödas i verktygets öppning eller fönster. Verktyget och kretskortsaggregatet (PCB) förs sedan över våglödningsutrustning för att slutföra processen. Varje verktyg är specifikt för en PCB-montering.
Massselektiv dopplödningsfontän : En variant av lödning med selektiv öppning där specialiserade verktyg (med öppningar för att tillåta lödning att pumpas genom den) representerar de områden som ska lödas. PCB:n presenteras sedan över den selektiva lödfontänen; all selektiv lödning av kretskortet löds samtidigt som kortet sänks ner i lödfontänen. Varje verktyg är specifikt för en PCB-montering.
Miniatyrvågsselektiva lödfontän(er) : Denna använder vanligtvis en rund pumpad miniatyrlödvåg, liknande änden på en penna eller krita, för att sekventiellt löda PCB:n. Processen är långsammare än de två tidigare metoderna, men mer exakt. PCB:n kan fixeras och våglödningskärlet flyttas under PCB:n; alternativt kan PCB:n ledas över ett fast våg- eller lödbad för att genomgå den selektiva lödningsprocessen. Till skillnad från de två första exemplen är denna process verktygslös.
Laser Selective Soldering System : Ett nytt system som kan importera CAD-baserade kortlayouter och använda dessa data för att placera en laser för att direkt löda vilken punkt som helst på kortet. Dess fördelar är elimineringen av termisk stress , dess beröringsfria kvalitet, konsekventa högkvalitativa lödfogar och flexibilitet. Lödtiden är i genomsnitt en sekund per fog; stenciler och lödmasker kan tas bort från kretskortet för att minska tillverkningskostnaderna. ^{[ citat behövs ]}

Mindre vanliga selektiva lödningsprocesser inkluderar:

Varmjärnslod med trådlodmatning
Induktionslod med pasta-lod, lodladdade kuddar eller preforms och het gas (inklusive väte ), med ett antal metoder för att presentera lodet

Andra selektiva lödningstillämpningar är icke-elektroniska, såsom fastsättning av blyram till keramiska substrat, spol-ledningsfäste, SMT-infästning (som LED-lampor till PCB) och brandsprinkler (där säkringen är lågtemperaturlödningslegeringar).

Oavsett vilken selektiv lödutrustning som används finns det två typer av selektiva flussmedelsapplikatorer: spray- och dropjet-fluxer. Sprayfluxern applicerar finfördelat flussmedel till ett specifikt område, medan dropjet-fluxern är mer exakt; valet beror på omständigheterna kring lödningsapplikationen.

Miniatyr våg selektiv lödfontän

Den selektiva lödfontäntypen för miniatyrvåg används ofta, vilket ger goda resultat om PCB-designen och tillverkningsprocessen är optimerade. Viktiga krav för selektiv lödning av fontäntyp är:

Bearbeta

Val av munstycksdiameter enligt lödfogsgeometri, närliggande komponentspel, komponentledningshöjd och vätbart eller icke vätbart munstycke
Lödtemperatur: Inställt värde eller ärvärde på pläterad genomgående håldel
Kontakttid
Förvärmning
Fluxtyp : Ej rent, organiskt baserad; metod för flusning (spray eller dropjet)
Lödning: Dra, dopp eller vinkelmetod

Design

Temperaturkrav (för löddel) och komponentval
Närliggande SMD genomgående komponentavstånd
Förhållandet mellan komponentstiftens diameter och pläterat genomgående hål
Komponentledningslängd
Termisk frånkoppling
Lödmaskering (grön maskering) avstånd från komponentdyna

Drop-Jet

Drop-Jet är en elektromekanisk anordning som kan avsätta en droppe av flöde vid behov på en yta som ett kretskort och/eller komponentstift.

Termisk profilering

Den termiska profilen för den selektiva processen är kritisk som med andra vanliga automatiserade lödtekniker. Temperaturmätningar på ovansidan inom förvärmningssteget måste verifieras som med en konventionell flödeslödmaskin, dessutom måste flödesaktivering verifieras som tillräcklig. Eftersom ett antal miniatyrprofileringsdataloggrar nu finns tillgängliga för att göra processen enklare, såsom Solderstar Pro-enheterna.

Selektiv lödoptimering

Ett antal fixturer finns tillgängliga för att möjliggöra daglig kontroll av den selektiva lödprocessen, dessa instrument tillåter verifiering av maskinparametrar som kan utföras på periodisk basis. Parametrar som kontakttid, X/Y-hastigheter, munstycksvåghöjd och profiltemperatur kan alla mätas.

Användning av kväveatmosfär

Selektiv lödning utförs normalt i en kväveatmosfär. Detta förhindrar oxidation av fontänens yta och resulterar i bättre vätning. Mindre flöde behövs med mindre överblivna rester. Användningen av kväve ger rena, glänsande fogar utan behov av PCB-rengöring eller borstning.