与“粘合”一样,“焊接”同样是实现产品轻、薄、短、小以及高性能的重要要素技术。
此外,为了防止作为焊料主要成分的铅的毒性导致环境污染,目前正在推动转为使用无铅焊料。在本期栏目中,对能够在较短交付期内完成生产准备的“焊接”的LCA(低成本自动化)进行讲解。
(1)焊接基础
■为什么焊料会粘在基材上
因为焊料的熔融热量使母材和焊料熔化形成合金。
■为什么使用助焊剂
1. 母材表面的清洁作用
2. 焊料合金部位的防氧化作用
3. 用于提高焊接性(提高焊料润湿性)
■焊接法
*钎焊、*浸焊、*回流焊等
(2)焊接LCA的目标
在产品开发的早期阶段,主要是依靠老手焊接。老手们根据部件形状等大致判断出焊接条件,然后一边观察焊料的熔融状态(润湿性、熔融焊料的色泽、流动状态等),一边决定作业条件(移动速度及加压力等)。
LCA的目标,是用LCA手段代替老手的熟练工作,缩短初学者熟悉作业所需时间。
■焊接LCA的目标 1. 消除因熟练度差异而导致的个人差异 2. 稳定品质、成本 3. 避免技术人员的教育负担,节省人力 |
(3)焊接LCA设计的设计要点
会对焊接LCA造成影响的因素如下表所示。
焊接LCA的影响因素 | 与焊接条件之间的关系 | 对产品的影响(不良因素等) | 焊接LCA设计的设计要点 |
烙铁头形状 | ·焊接部位的压力变动 | 焊接部位的变形 | ·稳定焊接组件滑动部分的滑动 |
焊料与助焊剂的供给方法 | ·因供应量不足或过多而导致焊接不良 | 焊料桥接或焊料尖角不良 | ·稳定焊料、助焊剂供给量与位置 |
烙铁工作时机 | ·与上述相同·断线 | 热变形、焊料不足、配线部位断线 | ·进行时机控制,以避免工件高度和位置偏差的影响 |
烙铁头的 (温度 x 时间) | ·合金化不稳定 | 接合不良、配线部分断线、等 | ·从工件支架散热的稳定设计(隔热) |
烙铁尖端的附着物 | ·熔融焊料的濡湿性发生变化 | 焊接品质整体的偏差 | ·定期去除烙铁尖端 |