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電子元件沿著輸送帶移動

PCB 組裝與焊接

適用於電子製造服務市場

本文將簡要說明 PCB 組裝的相關資訊。首先介紹 EMS 市場並定義何謂 PCB,同時連結其重要所在。您還可以找到焊接製程的相關資訊,瞭解 N2 不可或缺的理由。

 

為了更清楚瞭解印刷電路板 (PCB) 製造在成長蓬勃的電子製造服務 (EMS) 市場的重要性,我們也撰寫了一系列文章。這些問題將於下列 PCB 組裝相關主題中詳述。

繼續閱讀以深入瞭解。

 

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電子製造服務 (EMS) 市場

簡而言之,EMS 市場涵蓋為原始設備製造商 (OEM) 生產元件的公司。這些 OEM 包括電腦、電子設備、航太與國防、醫學與醫療照護、汽車、半導體製造、機器人、農業,以及電力與能源生產公司。

 

對 EMS 供應商來說,其中需求龐大的領域之一是電動車 (EV) 產業。汽車製造商等 OEM 若採用 EMS 公司作為供應商,即可投入心力於車輛整體組裝和開發。OEM 也會確保所有零件完美契合。

 

當然,在 EMS 市場中,PCB 同樣具有舉足輕重的重要性。特別是電動車需要先進 PCB 才能運作,還包括充電站等相關設備。您可以在我們的相關 WIKI 中,進一步瞭解 EMS 市場。

 

何謂 PCB?

印刷電路板 (又稱 PCB) 是以玻璃纖維或塑膠等絕緣材料製成,另含導電路徑。使用前,先刻成模版且裁切成所需大小。接著添加錫膏以安裝組件後,才進行焊接。

 

零件通常以通孔技術 (THT) 固定,但表面黏著技術 (SMT) 如今成為常態。在焊接期間,由於惰性特性和氧化物含量低,因而使用 N2我們會在相關文章討論這一點和其他優點。

某人使用平板電腦設計印刷電路板

印刷電路板製造的焊接製程

常用的焊接方法有三種,即是波峰焊迴焊選擇性焊接。討論 PCB 組裝時,波峰焊和迴焊是通常採用的類型。正確製程取決於使用 THT 還是 SMT。波峰焊最常用於 THT,迴焊則是 SMT 的首選。 

 

比較波峰焊與迴焊時,務必要瞭解到迴焊需要在約 250 C 的迴焊爐進行硬化處理。這是因為塗上焊料後必須定型所致。使用波峰焊時,電路板會通過焊錫槽以固定金屬元件。

 

值得一提的是,選擇性焊接亦可用於採取 THT 的 PCB。原因在於此方法類似波峰焊。儘管如此,就經濟效益和速度方面都遜於波峰焊。選擇性焊接的精密度較高,可提供更好的潤濕效果。基本上是透過自動化製程,提供相當於手焊的優點,同時也是用 THT PCB 的必要條件。

 

綜上所述,可看出 SMT 的優點讓其成為首選焊接類型。這些優點包括能設計出更多電路更短的輕巧 PCB。後者可提供更快的連線速度。我們會在此處進一步探討 THT 與 SMT 的不同之處。

 

氮氣為 PCB 組裝製程不可或缺

N2 由於含氧量低和潤濕特性,為 PCB 組裝的優先選項。後者可確保焊料流更順暢,更牢靠黏合 PCB 焊墊和元件導線。為此,您需要依焊接類型使用合適的流量。N2 產生浮渣也較少。

N2 可減少氧化物形成

氧化物是一種氧氣化合物,其會妨礙或阻擋 PCB 上的焊料變得濕潤,亦可能導致腐蝕。雖然無法完全杜絕氧化,但使用 N2 可降低其影響。在進行焊接製程前,務必使用焊劑去除表面氧化物。

表面張力較低意味著焊料流動性較佳

為確保焊料能確實在所需位置流動,可在該處維持所需表面張力。相較於空氣 (及其所含氧氣),N2 更有助於做到這一點。在 THT 組裝期間,N2 可讓 SMD 焊墊得到更好的潤濕效果,並改善 PCB 中電鍍通孔與金屬化通孔的穿透力。流動性更好也代表較無需重製。

N2 可產生較少浮渣

浮渣是在液態焊料上形成的氧化層,尤其在機器中為最。通常會出現在有大量液態焊錫之處。波峰焊和選擇性焊接即是一例。浮渣雖然看似熔渣,其實全為氧化錫。產生的浮渣愈少,所需的維護作業就愈少。

選擇現場 N2 製造的理由

接收 N2 的方法主要有二:您可以現場製造或使用輸送服務。使用氮氣製造機就能隨時取得可用氣體。此外,無須運輸亦能減少碳排量。 

 

進一步瞭解現場氮氣製造為何有益於 PCB 組裝

 

氮氣製造機系統的前期成本,包含購買空壓機、製造機本體、空氣處理設備 (乾燥機和過濾器),以及空氣和 N2 儲氣槽,通常可以回本。另外還有功能齊全的 N橇架,內含啟用製氮所需的一切。

 

投資 PCB 組裝用的空壓機時,可使用微油式設備。理由在於合適的空氣處理設備,可提升空氣品質至足以供中小型 PCB 公司使用的等級。在焊接方面,您也會想要尋找採用變壓吸附 (PSA) 技術的製造機,搭配製程以提供正確純度 (最高至極高純度)。

氮氣製造機
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