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1、ERSA GmbH20.02.03.ca.dyERSA GmbH公司介绍公司介绍 埃莎是谁？埃莎是谁？ 欧洲最大的焊接设备制造商欧洲最大的焊接设备制造商80年的焊接制造年的焊接制造知识和丰富的经知识和丰富的经验验!世界上最广泛的世界上最广泛的焊接产品制造！焊接产品制造！20.02.03.ca.dyERSA GmbH公司介绍公司介绍 德国埃莎公司的历史1921年生产了第一把电烙铁并获德国专利，同年ERnst SAchs先生在柏林创立了埃莎公司。20.02.03.ca.dyERSA GmbH公司介绍公司介绍 德国埃莎公司的历史1.焊接工具和检查系统部办公楼2.焊接工具生产部3.焊接设备部办公楼和生
2、产部4.焊接设备预生产部5.ERSASCOPE检查系统生产部1.2.3.4.5.20.02.03.ca.dyERSA GmbH埃莎埃莎波峰焊设备波峰焊设备 ERSA N-WAVE 330/500氮气氮气保护系统，手指式传送系统，工作宽度达保护系统，手指式传送系统，工作宽度达 20“ (500 mm).20.02.03.ca.dyERSA GmbH埃莎埃莎回流焊设备回流焊设备 HOTFLOW 2 第二代回流焊设备20.02.03.ca.dyERSA GmbH埃莎选择性焊接设备埃莎选择性焊接设备ERSA VERSAFLOW 系列灵活、高产的选择性波峰焊接灵活、高产的选择性波峰焊接 20.02.03
3、.ca.dyERSA GmbH埃莎焊接工具埃莎焊接工具ERSA DIGITAL 2000 A 多功能智能焊台一个焊台可配五种不同焊接或解焊手工具一个焊台可配五种不同焊接或解焊手工具 20.02.03.ca.dyERSA GmbHERSA IR/PL 550 A: 贴放、焊接、检查贴放、焊接、检查!20.02.03.ca.dyERSA GmbHMost Innovative Product 10/1999 Elenex, Australia埃莎检查系统埃莎检查系统 ERSASCOPE 光学检查系统EP&P Grand Award 03/2000 Anaheim, USADr. Rudolf Eb
4、erle Innovationspreis 11/1999 Stuttgart, GermanyBest Product in Show09/2000 Component, SwedenSMT Vision Award 03/2000 Long Beach, USA20.02.03.ca.dyERSA GmbH航天工业中看到的一个问题航天工业中看到的一个问题PBGA的一次塌陷，没有浸润焊盘的一次塌陷，没有浸润焊盘XERSASCOPE 图像图像: PBGA在NSMD焊盘上的一次塌陷20.02.03.ca.dyERSA GmbH焊接理论焊接理论20.02.03.ca.dyERSA GmbHIPC电
5、子电子工艺标准工艺标准 A-610: Sec. 12.2.5.6; J-STD-001: Sec. 9.2.6.8/Table 9-8 IPC标准是为了保证焊接的可靠性标准是为了保证焊接的可靠性20.02.03.ca.dyERSA GmbH焊接焊接工艺工艺 焊点焊点的内部构造的内部构造来源来源: R.J. Kleinwassink, 电装电装行业中的焊接行业中的焊接焊点焊点在连接两种材料时有两个关键目的在连接两种材料时有两个关键目的: 1. 良好的电信号和功率的导通良好的电信号和功率的导通良好的电信号和功率的导通良好的电信号和功率的导通2. 持久的机械连接强度持久的机械连接强度这是这是在电子显
6、微镜下所见到新的化学介质层在电子显微镜下所见到新的化学介质层 I M C （金属间化合金属间化合物）它由物）它由 Cu3Sn (e-相相) 和和 Cu6Sn5 (-相相) 两两种物质组成种物质组成要要达到达到持久牢固的机械连接，必须将焊点的温度上升到焊锡熔点以上约持久牢固的机械连接，必须将焊点的温度上升到焊锡熔点以上约15，及及710秒秒.这时的焊锡这时的焊锡（铅锡）才有可能在焊盘与器件引脚之间形成一种新的化学物质持久地将两者牢固连接（铅锡）才有可能在焊盘与器件引脚之间形成一种新的化学物质持久地将两者牢固连接.20.02.03.ca.dyERSA GmbH焊接理论和温度控制的重要性焊接理论和温
7、度控制的重要性室内温度室内温度25 30 C(所有材料都是固态的)引脚，焊锡和焊盘之间没有引脚，焊锡和焊盘之间没有连接连接引脚，焊锡和焊盘之间由表面引脚，焊锡和焊盘之间由表面张力粘结在一起张力粘结在一起焊锡熔点温度焊锡熔点温度 180 183 C(液态焊锡流)20.02.03.ca.dyERSA GmbH化合物太多会使机械强度会下降化合物太多会使机械强度会下降高于可接受的温度高于可接受的温度 280 350 C 或更高或更高(化学反应剧烈金属间化合物生长太多)焊接科学和温度控制的重要性焊接科学和温度控制的重要性化学反应使引脚，焊锡和焊盘之间持久化学反应使引脚，焊锡和焊盘之间持久连接连接化学扩散
8、反应的温度化学扩散反应的温度 195 205195 205 C C(在一秒钟时生成的金属间化合物大约为 0.5 m.)Cu3Sn / Cu6Sn5优化优化优化优化工艺温度工艺温度工艺温度工艺温度. .20.02.03.ca.dyERSA GmbH埃莎与其他供应商的区别埃莎与其他供应商的区别 - 烙铁烙铁/焊台焊台20.02.03.ca.dyERSA GmbH抗拉强度（抗拉强度（ N/mm2）金属间化合物金属间化合物( m)脆弱的焊点脆弱的焊点没有长期的没有长期的可靠性可靠性!没有连接!工艺控制区工艺控制区温度对于焊点可靠性的影响温度对于焊点可靠性的影响工艺控制区工艺控制区如果焊点如果焊点 太热
9、太热, 产生的金属键化合物太厚，产生的金属键化合物太厚， 焊点的机械强度会降低焊点的机械强度会降低!机械强度机械强度 金属键化合物厚度金属键化合物厚度 温度温度 +时间时间冷焊冷焊!如果焊点如果焊点过冷过冷, 产生金属间化合物太薄，产生金属间化合物太薄，焊点机械强度不够，形成冷焊焊点机械强度不够，形成冷焊!Bad Tin-Lead grain structure:Overheat processGood Tin-Lead grain structure:Process controlled过热过热!良好良好!良好的铅锡结晶结构：可控的工艺较差的铅锡结晶结构：过热的工艺20.02.03.ca.d
10、yERSA GmbH工艺控制工艺控制: 是是 否否1.波峰焊设备温度波峰焊设备温度 240 250C2.回流焊炉温度回流焊炉温度 195 205C3.手工烙铁焊接温度手工烙铁焊接温度 360 450CXXX错误的手工焊接不可能导致良好的错误的手工焊接不可能导致良好的工艺控制，使生产线前功尽弃。工艺控制，使生产线前功尽弃。在一块组装板上只要有一个焊点因在一块组装板上只要有一个焊点因为为过冷过冷或或过热过热焊接，就将导致整块焊接，就将导致整块组装板不能达到它的设计使用寿命组装板不能达到它的设计使用寿命! 380250215183时间时间C工艺控制区域工艺控制区域过冷过冷过热过热烙铁头温度烙铁头温度
11、焊点温度焊点温度焊接是一门科学，在所有的焊接工作中都要求工艺控制焊接是一门科学，在所有的焊接工作中都要求工艺控制! 20.02.03.ca.dyERSA GmbH常规的外加热设计常规的外加热设计 居里点加热系统居里点加热系统 埃莎内加热设计埃莎内加热设计常规的线圈加热芯 (40 - 60 W)高频电流升温至居里点温度(30 - 40 W)高功率PTC陶瓷加热芯 (60 - 290 W)= 实际传感器位置实际传感器位置 = 理想的传感器位置理想的传感器位置d = 和和d1d2d3d2 d1d3 d2 d1不同烙铁回温效率比较不同烙铁回温效率比较之间的距离之间的距离20.02.03.ca.dyER
12、SA GmbH显示温度显示温度 热量从加热芯热量从加热芯 流失到烙铁头流失到烙铁头加热芯温度加热芯温度烙铁头传输热量到焊点烙铁头传输热量到焊点 头头 焊台无法感知焊台无法感知 而焊接已开始而焊接已开始!衡量焊台优劣的重要指标衡量焊台优劣的重要指标 回温速度回温速度 380 C380 C380 C380 C20.02.03.ca.dyERSA GmbH衡量焊台优劣的重要指标衡量焊台优劣的重要指标 回温速度回温速度假如假如: 加热系统不能探知烙铁头的热量流失,那么回温就很慢，结果结果: 下一个焊点可能是冷焊!在加热芯部位控制温度在加热芯部位控制温度!(60 W PTC加热区加热区)从烙铁头到焊点传
13、热从烙铁头到焊点传热铜制烙铁头铜制烙铁头热屏蔽热屏蔽空气空气380250215183时间时间C工艺控制区工艺控制区过冷过冷过热过热烙铁头温度烙铁头温度焊点温度焊点温度380 C380 C20.02.03.ca.dyERSA GmbH给烙铁头加热，迅速回温。给烙铁头加热，迅速回温。在烙铁头部测量温度在烙铁头部测量温度320 C320 C实际烙铁头温度实际烙铁头温度微处理器控制微处理器控制微处理器控制微处理器控制由烙铁头相焊点传热由烙铁头相焊点传热320 C320 C显示温度显示温度焊台能对焊接工作焊台能对焊接工作 迅速作出反应迅速作出反应! 头头闭环控温可以保证在焊接中快速回温闭环控温可以保证在
14、焊接中快速回温20.02.03.ca.dyERSA GmbH假如假如: 加热系统能检测出烙铁头的热量流失, 那么回温一定很快，结果结果: 每一个焊点都可以在工艺控制区内完成，防止冷焊 !埃莎技术埃莎技术:最快的回温速度保证了焊接质量最快的回温速度保证了焊接质量K型型 (Ni-Cr-Ni)热电偶在焊热电偶在焊点处实测焊点温度点处实测焊点温度!(130 W PTC 加热区加热区)银质烙铁头银质烙铁头有助于更好有助于更好的热传输的热传输!热量从烙铁头传向焊点热量从烙铁头传向焊点320250215183时间时间工艺控制区工艺控制区过冷过冷过热过热450C烙铁头温度烙铁头温度焊点温度焊点温度320 C3
15、20 C20.02.03.ca.dyERSA GmbHERSA DIG 2000 A320250215183时间时间工艺控制区工艺控制区C烙铁头温度烙铁头温度焊点温度焊点温度埃莎高科型烙铁埃莎高科型烙铁 使用使用 带锡槽的带锡槽的 烙铁头烙铁头拉伸强度拉伸强度 N/mm2金属间化合物厚度金属间化合物厚度 m脆弱的焊点没有长期可脆弱的焊点没有长期可靠性靠性!没焊接!工艺控制区工艺控制区ERSA DIG 2000 A:确保焊点质量!20.02.03.ca.dyERSA GmbHIPC推荐的推荐的 - 埃莎带锡槽烙铁头埃莎带锡槽烙铁头用用280的温度快速焊接精细脚距的温度快速焊接精细脚距L型型引脚的
16、元件引脚的元件!20.02.03.ca.dyERSA GmbH回温性能测试仪回温性能测试仪作为比较的作为比较的C型和型和B型焊台型焊台330时：时：最快为最快为3分分16秒秒埃莎埃莎DIG20A84焊台及焊台及832PW烙铁头烙铁头330时时: 最快为最快为1分分04秒秒10个大焊点加热到个大焊点加热到220的焊接过程的焊接过程DT100比较不同的焊台在焊接较大焊比较不同的焊台在焊接较大焊点时所表现的回温性能。点时所表现的回温性能。快速回温极其重要，可防止冷快速回温极其重要，可防止冷焊。焊。快快3倍倍!20.02.03.ca.dyERSA GmbHl热量传输速度是关键，热量传输速度越快，助焊剂
17、越能更好的清除氧化物热量传输速度是关键，热量传输速度越快，助焊剂越能更好的清除氧化物并清洁部件。并清洁部件。l对于可焊性，回温是最重要的。由于工艺温度较高，回温不够会产生冷焊。对于可焊性，回温是最重要的。由于工艺温度较高，回温不够会产生冷焊。l手工焊接，需要稳定的烙铁头温度，不仅确保清除氧化物，更可保证焊剂手工焊接，需要稳定的烙铁头温度，不仅确保清除氧化物，更可保证焊剂残留物的全部挥发。残留物的全部挥发。l烙铁头的几何形状对于良好的热量传输是很关键的，烙铁头的多种选择性烙铁头的几何形状对于良好的热量传输是很关键的，烙铁头的多种选择性和易更换性也很重要。和易更换性也很重要。无铅手工焊接要点无铅手工焊接要点20.02.03.ca.dyERSA GmbH 热热夹子型夹子型 动动力型力型 高高科型科型 精巧精巧型型 X 型型ERSA DIG 2000 A: 可可适用各种焊接要求的高品质焊台适用各种焊接要求的高品质焊台20.02.03.ca.dy
