LMPA Oil

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  波峰焊接

  波峰焊是电子制造业中用于将电子元件连接到PCB板上的一种批量焊接工艺。该工艺通常用于通孔元件，但也可用于焊接一些SMD（表面贴装器件）元件，这些元件在通过波峰焊工艺之前用SMT（表面贴装技术）粘合剂粘在PCB的底面。波峰焊工艺包括三个主要步骤：助焊、预热和焊接。一条传送带将印刷电路板运送到机器中。印刷电路板可以安装在一个框架中，以避免为每块不同的印刷电路板调整传送带的宽度。 助焊通常是通过喷雾式助焊剂完成的，但也可以使用泡沫助焊剂和喷射助焊剂。液体助焊剂从PCB的底部涂在表面和槽孔中。助焊剂的目的是使PCB和元件的可焊表面脱氧，使液体焊接合金与这些表面形成金属间连接，从而形成焊点。 预热有三个主要功能。助焊剂的溶剂需要被蒸发掉，因为它一旦被使用就失去了作用，而且当它在液体状态下接触焊锡波时，会导致焊接缺陷，如刷牙和焊球。一般来说，水基助焊剂比醇基助焊剂需要更多的预热来蒸发。预热的第二个功能是限制PCB与焊波的液体焊料接触时的热冲击。这对某些SMD元件和PCB材料来说可能很重要。预热的第三个功能是促进焊料的通孔润湿。由于PCB板和液态焊料之间存在温差，液态焊料在进入通孔时将被冷却。热量大的电路板和元件会从液态焊料中吸走大量的热量，以至于它在到达顶部之前就被冷却到凝固点而冻结。这是使用锡（银）铜合金时的一个典型问题。良好的预热可以限制PCB板和液态焊料之间的温差，从而减少液态焊料在上通孔时的冷却时间。这使得液态焊料有更好的机会到达通孔的顶部。 在第三步中，PCB板被传递到一个焊料波上。充满焊接合金的焊槽被加热到焊接温度。这个焊接温度取决于所用的焊接合金。液态合金通过通道被泵送到波峰成形器中。有几种类型的波峰成形器。一个传统的设置是一个芯片波和一个层状主波相结合。芯片波沿PCB移动的方向喷射焊料，并允许焊接SMD元件的背面，这些元件本身的主体在层状波中被屏蔽了波的接触。层状主波流向前方，但可调节的背板的位置是这样的，板子会把波推向后方。这将避免PCB被拖入焊接的反应产物中。一种越来越受欢迎的前波是Wörthmann-波，它将芯片波和主波的功能结合在一个波中。这种波浪对正确的设置和桥接更加敏感。由于无铅焊接合金需要较高的工作温度，并且倾向于相当强烈的氧化，很多波峰焊工艺都是在氮气环境中完成的。一个新的市场趋势和被一些人认为是焊接的未来是使用低熔点合金，如LMPA-Q。LMPA-Q需要较低的温度并减少氧化。它也有一些与成本有关的好处，如减少电力消耗，减少载体的磨损和不需要氮气。它还能减少对电子元件和PCB材料的热影响。
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  选择性焊接

  选择性焊接是电子制造业中的一种焊接技术，通常用于PCB设计，主要是回流焊接的SMD（表面贴装器件）元件，只有少数不能通过回流焊接工艺的通孔元件。这些通常是热重的元件，如大变压器或热敏感元件，如薄膜电容器、显示器、带有敏感塑料体的连接器、继电器等。选择性焊接工艺允许焊接这些通孔元件，而不保护或影响PCB底部的SMD元件。 选择性焊接工艺非常灵活，因为每个焊点的参数都可以单独编程。然而，该工艺的主要限制是产量或生产能力。当使用低熔点合金时，这一点可以得到相当大的改善，因为低熔点合金可以提高焊接速度，使生产能力提高到100%（两倍）。该过程从应用液体助焊剂开始，该助焊剂将使被焊接的表面脱氧。这种助焊剂是由一个微型喷射器或水滴式助焊剂喷出的小水滴施加的。这种助焊剂的正确校准和编程对于获得良好的焊接效果至关重要。一个常见的错误是，助焊剂被施加在焊接喷嘴的接触区域之外。这种助焊剂将作为未消耗的助焊剂残留物保留下来。对于一些助焊剂和敏感的电子电路来说，这可能会导致漏电电流的增加和在现场的故障。建议使用专门设计用于选择性焊接的助焊剂，并且绝对不含卤素。IPC对助焊剂的分类允许最低活性a级的卤素含量不超过500ppm，但这500ppm也可能是关键的，所以绝对无卤素是关键词。该过程的下一步是预热。这一工艺步骤使助焊剂的溶剂蒸发，并提供热量以支持焊料的良好通孔润湿。焊接是一个热的过程，需要一定的热量来制造一个焊点。这种热量需要从待焊接的通孔部件的底部和顶部获得。这种热量可以由预热和液体焊接合金提供。一些基本的机器没有预热，它们将不得不通过液体焊接合金施加所有的热量，一般来说，它们使用更高的温度进行焊接。预热装置通常是一个短波IR（红外线）装置，从PCB的底面施加热量。在大多数情况下，可以对预热的时间和功率进行编程。对于热重的板子和应用，存在顶面预热装置。通常它们是热空气（对流）装置，空气的温度可以被编程。当使用这种装置时，重要的是要知道在电路板的顶部是否有任何对温度敏感的元件，可能会受到这种预热的影响。 存在几种用于焊接的系统。其中，PCB板静止不动，只有焊嘴在移动的系统肯定是首选，因为在焊料凝固时应避免所有的G-力。在焊接步骤中，液体焊接合金通过焊接喷嘴泵送。有不同的喷嘴尺寸和形状可供选择，宽喷嘴、小喷嘴、长喷嘴和短喷嘴。 根据所要焊接的部件的不同，可以选择一种。一般来说，较宽的喷嘴和较短的喷嘴能提供更好的热传导，是首选。较小和较长的喷嘴可用于可及性有限的情况。可湿润的喷嘴优于不可湿润的喷嘴，因为它们能使焊料流动得更均匀，焊接效果更稳定。为了获得稳定的焊料流动，建议对喷嘴进行氮气灌注。氮气最好是预热过的，因为不预热的话，会使焊料和PCB冷却。焊接程序的优化对于优化选择性焊接机的产量/能力至关重要。这将集中在找到最小的时间和最大的速度，使其在没有桥接的情况下有良好的通孔润湿性。
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  低熔点焊接(LMPA)

  低熔点 "是指焊接合金的熔点或熔化范围低于传统的无铅合金，而传统的无铅合金通常是以锡（银）铜为基础的合金。绝大多数的低熔点合金是含Bi的，因为Bi具有降低熔点的特性。低熔点合金的主要驱动原因是一些电子元件和PCB材料的温度敏感性。这些元件和材料可能被用于锡(银)铜合金的焊接温度所损坏或预先损坏。这可能导致电子装置在现场出现早期故障，维修费用昂贵，在某些情况下可能导致危险情况。低熔点合金允许以较低的焊接温度进行焊接，从而减少（预先）损坏温度敏感元件和PCB材料的风险。像LMPA-Q这样的低熔点焊接合金需要比标准无铅焊接合金低得多的操作温度。在回流焊中，它要求的峰值T°为190°C-210°C，在波峰焊中，焊槽温度通常为220°C-230°C，在选择性焊接中，工作温度通常为240°C-250°C。在回流焊接中，低熔点合金还能使BTC（底部终端元件）的空隙率降低。一般来说，低熔点合金的空洞率低于10%，而无铅SAC合金通常有20-30%的空洞率。在波峰焊中，低熔点合金可以使生产速度提高到70%，在选择性焊接中，连接器的焊接速度可以达到50mm/s，总的工艺时间可以减少一半，机器的产能可以提高100%。此外，低熔点合金在热重的部件上不会出现良好的通孔填充问题。使用氮气进行波峰焊和回流焊是可能的，但不是必须的。LMPA-Q低熔点合金的热、电和机械性能足以满足大多数电子应用。鉴于所有这些优点，许多人认为低熔点合金是电子制造业的未来。