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OKI开发大型高密度板的高品质无铅焊接技术

2009-12-15 14:38:00

    冲电气(OKI)宣布开发出了可在大尺寸高密度板上进行无铅焊接的“静压式焊接技术”。另外,该公司还与日本电热共同开发了使用该技术的新型焊接设备。
 
  通过使用上述技术和设备,可对尺寸为490mm×510mm、厚度为6mm的大型高密度板进行高品质无铅(Sn-3.0Ag-0.5Cu)焊接。冲电气打算在信息通信工厂及本庄地区(埼玉县本庄市)的EMS业务中,通过充分利用该技术及设备来扩大大型高密度板的生产服务。

    目标是同时实现大型高密度化和无铅化
  冲电气表示,随着产业用电子设备向高速化及高集成化发展,印刷电路板也在向大型多层化及元件形状多样化迈进。另外,从环保方面来看,焊锡的无铅化也在不断推进,电路板的组装难度极大。

  比如,尺寸为460mm×500mm、厚度为4mm的电路板混载有1万多个表面封装部件及插入部件,要求进行无铅焊接。在组装这种电路板时,首先要在电路板两面无铅焊接表面封装部件,然后还要在电路板的通孔中插入部件端子进行焊接。

  这时,如果使用原来的焊锡枪及浇焊设备,就会出现加热不足以及不稳定的焊锡注入,从而导致焊锡对通孔填充不足。而且,为了消除这一填充不足,用焊枪局部进行过度加热时,还会引发电路板内层图案断线的二次问题。

  另外,焊接设备在长时间接触焊锡后,还会发生铜熔化现象,对印刷电路板上的焊点造成腐蚀。要想实现对大型高密度板的焊接,就需要解决这些焊接问题。

    实现对通孔的稳定焊锡填充
    此次的静压式焊接技术便可解决上述问题。利用该技术时,能够在不给电路板造成损伤的情况下实现良好的焊锡填充,在大型高密度板上局部焊接插入部件。该技术的要点如下。

  一般而言,浇焊需要使熔融焊锡液面产生波浪来浸渍电路板,由此进行焊接。但是,原来的浇焊会因电路板状态(部件的形状及配置)的不同而使波形紊乱,或者随着印刷电路板厚度的增加,焊锡难以注入通孔,从而导致缺陷。

  而此次的静压式焊接技术不同,为了解决这些问题,通过抑制焊锡液面的乱波,并控制电路板的焊锡浸渍深度,实现了对通孔的稳定焊锡注入。

    在6mm厚电路板上进行100%填充
  冲电气和日本电热使用此次的技术共同开发的焊接设备由预加热机构部及焊接机构部构成。预加热机构部通过采用间歇运送方式和加热器PID控制,可对电路板进行预加热,分阶段提供稳定的大量热量。这样一来,便可防止电路板发生局部过度热负荷,从而预防内层图案断线。

  焊接机构部通过采用静压焊接技术,可基本上完全抑制焊锡喷流,从而防止印刷电路板的焊点遭到腐蚀。另外,通过预加热机构部的充分预加热,以及焊接机构部的浸渍深度控制,实现了对通孔的稳定焊锡填充。比如,在6mm厚的电路板上进行焊接时,原来的浇焊接设备对通孔的焊锡填充率为50%左右,而新设备则达到了100%。