航空电子行业要求极高的焊接质量,特别是对于高可靠性的PCB(印刷电路板)和敏感器件,而焊接质量不仅决定了电路的稳定性,还直接关系到航空电子设备的安全性,因为航空电子产品通常需承受极端的温度变化、抗振动以及长时间的运行场景,所以温度的稳定性、焊接的可靠性和抗振性能是评估焊接工艺的重要指标。
传统回流焊(Reflow Soldering)虽然在很多应用中表现出色,但存在温度梯度较大、容易产生虚焊和空洞等缺陷,尤其在多层板或高频板材的焊接中尤为突出。
而为了解决这一问题气相焊(VPS, Vapor Phase Soldering)技术应运而生成为航空电子焊接工艺中的一个优选方案。
气相焊(VPS)是一种利用饱和蒸汽加热的焊接技术,而在VPS工艺中电子组件和PCB板被置于蒸汽环境中,此时蒸汽通过均匀的温度传递实现精确加热从而避免了传统回流焊中的温度梯度问题。
温度均匀性:蒸汽加热能够有效避免局部过热,适合于多层板和高频板材,尤其在焊接复杂的高频器件时尤为重要。
减少虚焊与空洞:蒸汽环境降低了氧化反应,提高了润湿性,焊接过程中能更好地填充焊点,减少虚焊与空洞缺陷。
适用器件:VPS非常适合焊接BGA(球栅阵列)、QFN(无引脚封装)、航天级芯片和高频连接器等高精密电子器件。
作者:张工(际诺斯电子SMT工艺工程师拥有8年航空电子项目经验)
项目:航空电子客户的高频通信模块PCB组装
挑战:传统回流焊后虚焊率高达5%,空洞率超标,无法满足航空标准的高可靠性要求。
案例节选:
“在我负责的一个航空电子项目中,客户面临高频PCB焊接一致性问题,我们推荐并实施了气相焊方案,通过际诺斯自主研发的非标自动化集成的VPS系统,我们优化了工艺窗口,把预热时间控制在60s,峰值温度235°C,蒸汽环境完全覆盖。
结果令人满意:虚焊率降至0.3%,空洞率低于5%,客户最终通过了DO-160航空标准认证。”
VPS工艺的关键在于精确的工艺窗口控制,尤其是预热时间、峰值温度和蒸汽饱和度等参数设置。
预热时间:通常控制在60秒至90秒之间,确保焊接过程的热稳定性。
峰值温度:根据不同PCB和元件的要求,峰值温度通常控制在230°C至245°C之间。
蒸汽饱和度:保证蒸汽环境的饱和度,使其能够均匀覆盖焊接区域,避免局部温度波动。
通过结合际诺斯的PLM/MES系统,工艺数据可以实现实时监控和追溯,确保每一批次的工艺稳定性与产品质量。
气相焊(VPS)广泛应用于航空电子领域,特别是在需要高可靠性的PCB焊接中。VPS适用于以下几种场景和器件:
适用PCB类型:高频板、金属基板、刚挠结合板等,这些板材要求温度均匀性极高,而VPS能够精确控制焊接温度,满足高频、低损耗的要求。
适用器件:航空传感器、射频模块、抗振动BGA等需要抗高温、抗振动的高精度元器件。
此外,际诺斯的VPS方案还覆盖了SMT整线、半导体封装与非标自动化解决方案,能够为客户提供一站式服务,优化整个生产流程。
气相焊(VPS)技术在航空电子中的应用,不仅提升了焊接质量,降低了缺陷率,还确保了产品能够满足极高的行业标准。如果您也在寻找高质量、可靠的焊接方案,际诺斯电子将是您的最佳选择。
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