00119焊接工藝技術(shù)匯編19選擇性自動(dòng)激光裝配

1、選擇性自動(dòng)激光裝配 by ray p. prasad本文介紹，beamworks公司制造的一種激光裝配機(jī)器，可完成所有的裝配功能。尋找所關(guān)注的問題該系統(tǒng)就是要尋找出我們工業(yè)所關(guān)注的一些關(guān)鍵問題。第一個(gè)關(guān)注就是通孔(through-hole)元件的選擇性裝配，如插座與連接器。這些問題將不會(huì)消失，因?yàn)橥自⑷匀槐Ａ粼?smt工業(yè)許多年。這方面有許多的原因，但這已經(jīng)是本文的題外內(nèi)容了。在混合裝配中，通孔元件是通過三種方法選擇性的焊接的： 使用專門設(shè)計(jì)夾具的波峰焊接 通孔內(nèi)錫膏(paste-in-hole)工藝 手工焊接。當(dāng)選擇性波峰焊接和通孔內(nèi)錫膏工藝在技術(shù)上不可行時(shí)，通常就是這種情況，手工焊接

2、只好作為最后一著的工藝了。手工焊接不僅速度慢和昂貴，而且是依賴操作員的，造成不持續(xù)的焊接點(diǎn)質(zhì)量。例外，手工的焊接點(diǎn)容易受到外部和內(nèi)部損傷。內(nèi)部損傷是一個(gè)嚴(yán)重的關(guān)注，因?yàn)楹附狱c(diǎn)在板的表面看上去很好，但是即使它通過了電氣測(cè)試也很不可靠。待添加的隱藏文字內(nèi)容2通孔元件不是選擇性焊接的唯一動(dòng)力。隨著蜂窩電話的使用增加，選擇性 rf屏蔽焊接正變得很普遍。雖然一些 rf屏蔽可以在對(duì)流式爐中回流焊接，還有許多需要通過手工焊接。甚至可以在對(duì)流式爐中焊接的屏蔽還要求手工焊接，取下來允許受屏蔽元件的返工。另外，有許多表明貼裝連接器，特別是那些在板的每一面有引腳的，需要選擇性焊接。此外，潮濕敏感的元件必須在焊接之前

3、烘焙，以防止包裝裂開，通常叫做爆米花(popcorning)。返工一個(gè)必須挽救的昂貴元件是特別痛苦的。為了挽救一個(gè)別元件，整個(gè)裝配必須 24小時(shí)地烘烤七天。在取掉大元件如密間接元件(fine pitch)，塑料引腳芯片載體(plcc, plastic leaded chip carrier)，球柵陣列(bga, ball grid array)、元件小元件如芯片規(guī)模包裝(csp, chip scale package)的時(shí)候，板的局部損壞的可能性大大增加。問題將變得更糟，當(dāng)(和如果)必須使用免洗焊錫時(shí)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)都具有很高的熔點(diǎn)。激光裝配機(jī)器在今天電子裝配中的主要關(guān)注是通孔元件、丟失和潮濕敏感

4、性表面貼裝元件、無鉛和 rf屏蔽焊接的選擇性裝配。beamworks公司的激光裝配機(jī)器的選擇性裝配任何元件的能力解決了這些技術(shù)問題。它不僅是一臺(tái)激光焊接機(jī)器，而且是一臺(tái)裝配機(jī)器，完成從錫膏分配到檢查與返工的所有裝配功能。該機(jī)器分配錫膏是通過正向壓力位移精確控制錫膏量。然后各種吸取頭吸取元件，從小至 0402到大至 bga和密腳元件。復(fù)式二極管激光選擇性或同時(shí)焊接，在幾毫秒時(shí)間內(nèi)。因?yàn)榧す獠荒芸吹?bga、csp和倒裝芯片的球，激光束的寬度增加以模擬爐的溫度曲線來回流隱藏的錫球。該系統(tǒng)也能完成返工與檢查功能。因?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cad)數(shù)據(jù)用于所有的裝配功能 -錫膏分配、貼裝、焊接和返工，所以免

5、去了編程的必要。諸如密間距這樣的元件不必烘烤，因?yàn)榘b不受熱，只是引腳受熱。該機(jī)器可用于大批量和低產(chǎn)量的兩種應(yīng)用。例如，如果只用作一臺(tái)焊接機(jī)，多個(gè)激光可以跟上裝配線中的高產(chǎn)量貼片機(jī)。還有，它也可用于高產(chǎn)量裝配線的選擇性裝配元件。例子包括在高產(chǎn)量裝配線中元件裝配板上丟失的元件或 rf屏蔽。在低產(chǎn)量應(yīng)用中，它可裝配所有的元件，轉(zhuǎn)產(chǎn)迅速。當(dāng)然，如果該機(jī)器用于每個(gè)裝配過程，它自然是較慢的。在原型和試產(chǎn)制造中，產(chǎn)量不是所關(guān)注的，快速轉(zhuǎn)換才是。雖然這種機(jī)器可用于低產(chǎn)量、快速轉(zhuǎn)換的應(yīng)用，它也很適合于傳統(tǒng)工藝或者技術(shù)上不可行或者成本太貴的單獨(dú)應(yīng)用。另外，因?yàn)槊總€(gè)焊點(diǎn)的回流時(shí)間可以個(gè)別編程，每個(gè)焊點(diǎn)的熱輸入可以精確地設(shè)定，以滿足連接于電源和地線或散熱器的焊點(diǎn)要求。因?yàn)檫@種機(jī)器是以毫秒測(cè)量焊接時(shí)間的(而不是秒)，金屬間(jintermetallic)的厚度在 1m以下(或者小于 40，與其它焊接方