選擇性焊接系統技術
助焊劑系統
當今電子產品要達到的嚴格質量標準表現在所使用的 助焊劑上，特別是對于焊接后的殘留來說，這些質量要求 推動了不同類型“免清洗”助焊劑的發展，焊接后在PCB上 留下最少殘留。
最基本的減少助焊劑殘留的方法是精確控制焊接過程 中每個焊點的助焊劑使用量，因為過量使用助焊劑會導致 大量殘留和污染。
一般情況下， 助焊 劑殘留問題必須認真對 待，并在產品質量控制中 加以考慮，因為在特定的 氣候條件下它會導致焊接 失效。許多類型助焊劑的 一個關鍵的要素是會長期 不斷降低電路板的表面阻 抗，特別是在較小器件細 間距的位置。
埃莎VERSAFLOW選擇性焊接系統可實現助焊劑最小 面積的精確應用。這只有使用合適的噴頭來形成微小的點 滴直接滴在焊點上來實現。類似的方法是采用工業噴墨技 術，代替通常采用的助焊劑霧化方式。PCB技術的變化為此 類系統的推廣應用起到了“推波助瀾”的作用。PCB上用作 鍵盤功能的銅箔觸點，不是作為焊接的焊點，在任何情況下，甚至膠帶封接面和COD接合表面也不能被焊料或助焊 劑殘留所污染。
電路板被置于X-Y軸系統的噴頭下，其移動順序被儲 存在焊接程序中。有2個噴頭可供選擇使用，在混合生產線 中可以使用2種不同的助焊劑。
如果將選擇性焊接、人工焊接和使用阻焊掩模板的 波峰焊所焊接的電裝板的潔凈度做比較，結果是顯而易見 的。要獲得選擇性焊接工藝所達到的潔凈度，其他兩種工藝的成本將高得多。
預熱
預熱方法及其參數是根據組裝電路板的焊接熱量要求 選定的。預熱的要求對于組裝一些簡單的THT器件的單面和 雙面PCB并非很重要。越復雜的裝配，如多層板，包括不斷 增加的層數，大型器件及不同器件規格，都要求預熱系統 有極佳的靈活性，特別是大量不同的組裝電路板在一條生 產線上混合生產中，不允許改變預熱曲線的設置從而導致 延遲整個系統的生產周期。
在組裝電路板已單面或雙面組裝了SMD器件并經回流 工藝完成了焊接;選擇性焊接系統的預熱和焊接工藝仍要 考慮SMD器件的規范，以防止加熱引起的損壞。此時，尤 為重要的是按照器件的規格觀測溫度曲線斜率及器件對焊 接過程的耐熱性。
在預熱階段，根據裝配器件的工藝要求，組裝電路板 的加熱不僅迅速有效，更要小心謹慎。對于多層PCB，已經 證實頂部的補熱是很有效的。雙面加熱不會導致能量的損 失，組裝電路板可被極其有效地迅速預熱到高溫。
公司的內部測試顯示，采用一致的預熱觀念，特別是 通過使用頂部加熱器，埃莎的VERSAFLOW可以降低無鉛 工藝的焊接溫度，同時改善通孔的填充。降低焊接溫度的 主要優點是減少選擇焊接焊點的焊盤上銅的分解置換。 組裝電路板的加工是在選擇性焊接設備的獨立模塊中 靜態下進行的，按預定周期時間從一個模塊移動到另一個 模塊。周期時間取決于最長的工藝時間，通常由焊接過程 決定。由于預熱是處于靜態下，因此減少了預熱段的預熱 模塊數量。選擇性焊接設備因此比傳統的波峰焊設備占用 更少的廠房面積。
焊接模塊
對于選擇性焊接工藝來說，通常有兩種方法，設備既 有單波焊接模塊，也有多波焊接模塊，是根據電路組裝板 上選擇焊點的位置，通過焊接噴嘴的尺寸和數量變化來選 用的。這些焊接噴嘴模板是根據產品特性來設計的，并可 以同時焊接選擇焊接的所有焊點。兩種設備都有其一定的 優點，選擇使用哪種設備取決于生產線的生產觀念。多波 峰焊接設備的生產周期很短，但是應用不夠靈活;單波峰 焊接設備因其易改變的可編程的動作順序使得應用非常靈 活，盡管組裝板上的器件一般是按順序焊接的。
下一部分將介紹單波峰設備的具體要求。在實踐中， 由于很多組裝電路板的裝配密度，我們很少意識到選擇焊 點周圍的間隔面積。
在非常小的面積進行可靠焊接的先決條件是一直持 續的焊料波峰高度和焊點上準確的波峰位置。為了盡可能 縮小潤濕面積，經常要避免使用單一流向的焊接噴嘴。因 此，埃莎VERSAFLOW的焊接噴嘴都具有潤濕表面的圓形 尖端。此潤濕表面使焊料可以全向均勻流動。只有這一技 術才能確保在非常小的布線面積上可靠、一致性地工作， 并且有效避免橋連，因為多余的焊料會從潤濕的噴嘴表面 上方的焊點上溢出。
從技術角度來講，這項技術提供了一個具有決定性的 優勢，焊接噴嘴的焊料的潤濕力施加了一個額外的向下壓 力，從而幫助焊料因自重而剝離。對比只向一個方向流出 的焊料波，這種效果，加上焊料波可均勻地全向流出的工 況，意味著大面積的布線間隔(如連接器底部條狀焊盤) 已不再必要。同時，采用了這一技術的工作區是完全水平 的，組裝電路板不必以一定的傾角運動來排出多余焊料。 焊料波全向排出還有一個更明顯的優勢是器件在組裝電路 板上無論其方向如何都可以焊接，不必像其它系統受制于 焊接工藝而轉換方向。
由于焊點上熱能的不間斷傳導和焊料的持續流動，有 利于無鉛焊接工藝提高的能量需求，便于設置較低的焊接 溫度。焊料待機液位平面和焊料波峰工作高度之間不會存 在溫度波動，因為即使在待機狀態，焊接噴嘴也是被焊料 潤濕且不會冷卻。
錫槽本身也為了獲得最小的焊料表面積和儲錫量而做 了優化。并由氮氣保護使焊料氧化程度降到了最低，當焊 料流出錫槽，氮氣就集聚在焊料波上，為焊接工藝形成理 想的惰性氣體環境。較小的錫槽表面積可以減少對無鉛合 金焊料的侵蝕，10公斤左右的小容量將使用戶為更換昂貴 的無鉛焊料錫槽支出的投資更少。焊料電磁泵是為了持續 輸送精確的最少量焊料和無機械運動機件而設計，大大簡化了錫槽的維護量，并將維護費用降至最低。
未來和前景
隨著無鉛焊的應用，選擇性焊接的地位改變了。更高 的焊接溫度和更小的工藝窗口引發了更多的工藝風險，為 了降低這些風險，今天的PCB生產需要一個一致性的、可追 溯的、自動化的生產工藝。這個質量趨勢最初是由高質量標準的汽車行業驅動的。
100%的一次通過率、6西格馬質量管理和自動或自校 正工藝是未來的發展主流。圖像處理硬件和軟件中的進步 所提供的創新技術使設備可以在特定的工藝窗口中運行， 偏差會在工藝結果超出公差范圍前被發現和糾正，對于 GUI圖形用戶界面及編程復雜性的設備軟件的改進，必須設 計得簡單易用，降低對操作者的技能依賴!今天，設備技 術水平可以媲美于模糊邏輯控制;明天，我們行業設備的 未來必將走向人工智能化。
那么，選擇性焊接的前景是什么呢?簡而言之，所有 的選擇性焊接應用最終達到100%的一致性和可追溯性是最 主要的目標。每塊PCB板上的每個單獨的焊接接點的質量都 由設備的自動化工藝確保，全自動選擇性焊接設備一定會 從現在的生產線設備發展到明天的獨立工作單元，最終成 為未來的工作平臺。
