00119焊接工艺技术汇编19选择性自动激光装配

1、选择性自动激光装配 by ray p. prasad本文介绍，beamworks公司制造的一种激光装配机器，可完成所有的装配功能。寻找所关注的问题该系统就是要寻找出我们工业所关注的一些关键问题。第一个关注就是通孔(through-hole)元件的选择性装配，如插座与连接器。这些问题将不会消失，因为通孔元件将仍然保留在 smt工业许多年。这方面有许多的原因，但这已经是本文的题外内容了。在混合装配中，通孔元件是通过三种方法选择性的焊接的： 使用专门设计夹具的波峰焊接 通孔内锡膏(paste-in-hole)工艺 手工焊接。当选择性波峰焊接和通孔内锡膏工艺在技术上不可行时，通常就是这种情况，手工焊接

2、只好作为最后一着的工艺了。手工焊接不仅速度慢和昂贵，而且是依赖操作员的，造成不持续的焊接点质量。例外，手工的焊接点容易受到外部和内部损伤。内部损伤是一个严重的关注，因为焊接点在板的表面看上去很好，但是即使它通过了电气测试也很不可靠。通孔元件不是选择性焊接的唯一动力。随着蜂窝电话的使用增加，选择性 rf屏蔽焊接正变得很普遍。虽然一些 rf屏蔽可以在对流式炉中回流焊接，还有许多需要通过手工焊接。甚至可以在对流式炉中焊接的屏蔽还要求手工焊接，取下来允许受屏蔽元件的返工。另外，有许多表明贴装连接器，特别是那些在板的每一面有引脚的，需要选择性焊接。此外，潮湿敏感的元件必须在焊接之前烘焙，以防止包装裂开，

3、通常叫做爆米花(popcorning)。返工一个必须挽救的昂贵元件是特别痛苦的。为了挽救一个别元件，整个装配必须 24小时地烘烤七天。在取掉大元件如密间接元件(fine pitch)，塑料引脚芯片载体(plcc, plastic leaded chip carrier)，球栅阵列(bga, ball grid array)、元件小元件如芯片规模包装(csp, chip scale package)的时候，板的局部损坏的可能性大大增加。问题将变得更糟，当(和如果)必须使用免洗焊锡时，因为大多数都具有很高的熔点。激光装配机器在今天电子装配中的主要关注是通孔元件、丢失和潮湿敏感性表面贴装元件、无铅和

4、 rf屏蔽焊接的选择性装配。beamworks公司的激光装配机器的选择性装配任何元件的能力解决了这些技术问题。它不仅是一台激光焊接机器，而且是一台装配机器，完成从锡膏分配到检查与返工的所有装配功能。该机器分配锡膏是通过正向压力位移精确控制锡膏量。然后各种吸取头吸取元件，从小至 0402到大至 bga和密脚元件。复式二极管激光选择性或同时焊接，在几毫秒时间内。因为激光不能看到 bga、csp和倒装芯片的球，激光束的宽度增加以模拟炉的温度曲线来回流隐藏的锡球。该系统也能完成返工与检查功能。因为计算机辅助设计(cad)数据用于所有的装配功能 -锡膏分配、贴装、焊接和返工，所以免去了编程的必要。诸如密

5、间距这样的元件不必烘烤，因为包装不受热，只是引脚受热。该机器可用于大批量和低产量的两种应用。例如，如果只用作一台焊接机，多个激光可以跟上装配线中的高产量贴片机。还有，它也可用于高产量装配线的选择性装配元件。例子包括在高产量装配线中元件装配板上丢失的元件或 rf屏蔽。在低产量应用中，它可装配所有的元件，转产迅速。当然，如果该机器用于每个装配过程，它自然是较慢的。在原型和试产制造中，产量不是所关注的，快速转换才是。虽然这种机器可用于低产量、快速转换的应用，它也很适合于传统工艺或者技术上不可行或者成本太贵的单独应用。另外，因为每个焊点的回流时间可以个别编程，每个焊点的热输入可以精确地设定，以满足连接于电源和地线或散热器的焊点要求。因为这种机器是以毫秒测量焊接时间的(而不是秒)，金属间(jintermetallic)的厚度在 1m以下(或者小于 40，与其它焊接方