当今,电子设备已演变成多功能、高密度、小型化。造成部件与部件与焊盘之间的空间越来越小。目前,全世界使用手机的人数已超过21亿,另外,混合动力为代表的汽车电子装置占的比例越来越大,在未来5年会占到车载部品的40%左右。随着人们对环境保护的意识增强,EU RoHs指今的实施,对真正的无铅化的追求,在这样的情况下,我们有必要对电子设备焊接方式的重要性进行再认识,这意味着综合的实装技术提高到怎样水平和能做出怎样高品质的电子产品。本文集JAPAN UNIX三十多年的SOLDERING ROBOT制造经验,对自动激光焊接机器人发展历程及当今的最新技术和应用状况进行阐述,希望能对从事电子设备,部件生产的相关人员得到启发。
焊接机器人的发展历程
产业机器人的实用化是在1970年开始的,焊接用的机器人要更迟些,迟后的原因它需多学科的技术进行会集,如:机器人工程学,机械,电子电器,物理,化学,热力学,材料学等综合科学和技术。八十年代开始有关公司(JAPAN UNIX)就开发对应电子组装用的焊接机器人,当时设计理念是“用一种自动烙铁方式来代替手工烙铁焊接”。因人存在很多的不确定性,当时机器人的往复精度为+/-0.5mm,速度也很低,而目前的机器人的往复精度为+/-0.01mm,速度也是原来的几十倍。
激光加热方式的特点:
激光焊接机器人系统是以激光二极管(LD)为热源,通过激光实行局部非接触加热,它具有非接触性,无需更换烙铁头,激光光束直径小等优点(图6)。
在无铅化组装制造中,有部分不适用波峰,回流的部品,只能通过后装工序,利用局部加热方法来完成整个产品的组装,激光加热方式的独特性正逐步被业界推崇,其主要特征:
(1) 微细的点直径(Spor):激光形成的点径最小可以到0.1mm,送锡装置最小可以到0.2Mm,可实现微间距贴装器件,Chip部品的焊接。
(2) 因为是短时间的局部加热,对基板与周边