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1、波峰焊焊接基础知识波峰焊是近年來发展较快的一种焊接方法,其原理是让插装或贴装好元器件的电路板与熔化焊料的波峰接触,实现连续自动焊接。波峰焊接的特点:电路板与波峰顶接触,无任何氧化物和污染物。因此,焊接质暈较高,并且能实现大规模牛产按波峰形式可分为:单波峰焊接、双波峰焊接。按助焊剂的主要使用方式分为:发泡式、喷雾式。一、波峰焊接类型1.单峰焊接类型它是借助丁•锡泵把熔融的焊锡不断垂直向上地朝狭长出口涌出,形成10〜40mm高的波峰焊。这样使焊锡以一定的速度与压力作用于PCB±,充分渗透入待焊的元器件脚与PCB板Z间,使Z完全湿润并进行焊接。它与浸焊相比,可明显关减少漏焊的比率。由丁焊料波峰
2、的柔性,即使PCB不够平整,只耍翘曲度在3%以下,仍可得到良好的焊接质量。单波峰焊接的缺点是波峰垂直向上的力,会给一些较轻的元器件带來冲击,造成浮件或虚焊。由于设备价廉,技术成熟在国内一般穿孔插装元器件(THD)的焊接己普遍采用。2.双波峰焊接由于SMD没有THD那样的安装插孔,助焊剂受热后挥发的气体无处散出,另外,SMD有一定的髙度和宽度,又是高密度贴装,而焊料农面有张力的作用,因而焊料很难及时湿润渗透到贴装元件的每个角落,所以如果采用单波峰焊接,将会出现大量的漏焊和桥连,必须采用双波峰焊接才能解决上述问题。双波峰焊接:在锡炉前后有两个波峰,有一个较窄(波高与波宽Z比大于1)峰端有2〜
3、3排交错排列的小峰头,在这样多头上下左右不断快速流动的湍流波作用下,剂受热产生的气体都被排除掉,面张力也被削弱,而获得良好的焊接。后一波峰为双方向宽平波,焊锡流动平坦而缓慢,可以去除多余的焊料,消除毛刺、桥连等不良现象。波峰面:波的表面均被一层氧化皮覆盖,它在沿焊料波的整个长度方向上儿乎都保持静态,在波峰焊接过程中,PCB接触到锡波的前沿表面,氧化皮破裂,PCB前面的锡波无皱褶地被推向前迹,这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动波峰焊机焊点成型:当PCB进入波峰面前端(A)时,基板与引脚被加热,并在未离开波峰面(B)之前,整个PCB浸在焊料即被焊料所桥联,但在离开波峰尾端的瞬间,少量的
4、焊料由于润湿力的作用,粘附在焊盘上,并由于表面张力的原因,会出现以引线为中心收缩至最小状态,此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此会形成饱满,圆整的焊点,离开波峰尾部的多余焊料,由于重力的原因,回落到锡炉屮。防止桥联的发牛1,使用可焊性好的元器件/PCB2,提高助焊制的活性3,提高PCB的预热温度,增加焊盘的湿润性能4,提高焊料的温度(无铅焊料可根据焊料厂商和FLUX厂提供的温度去进行设定)5,去除有害杂质,减低焊料的内聚力,以利于两焊点Z间的焊料分开。波峰焊机屮常见的预热方法1,空气对流加2,红外加热器加热3,热空气和辐射相结合的方法加热波峰焊工艺曲线解析1,润湿
5、时间指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间2,停留时间PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间停留/焊接时间的计算方式是:停留/焊接时间二波峰宽/速度2,预热温度预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度(見下表)3,焊接温度焊接温度是非常重要的焊接参数,通常高于焊料熔点50°C〜6(TC大多数情况是指焊锡炉的温度实际运行时,所焊接的PCB焊点温度要低于炉温,这是因为PCB吸热的结果。如:Sn63Pb37设定250±5°C,无铅焊料Sn96.5Ag3.0Cu0.5或Sn-CuO.7NiO.O7设定255±5°C,Sn-Cu0.7设定265±5°C。SMA類型元器件預熱溫度單面板組件通
6、孔器件與混裝90-100雙面板組件通孔器件100-110雙面板組件混裝100〜110多層板通孔器件115〜125多層板混裝115〜125波峰焊工艺参数调节1,波峰高度波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數值通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3,過人會導致熔融的焊料流到PCB的表面,形成“橋連”2,傳送傾角波峰焊機在安裝時除了使機器水平外,還應調節傳送裝置的傾角,通過傾角的調節,可以調控PCB與波峰面的焊接時間,適當的傾角,會有助于焊料液與PCB更快的剝離,使之返回錫鍋內3,熱風刀所謂熱風刀,是SMA剛離開焊接波峰后,在SMA的下方放置一個窄長的帶開口的“腔體”,窄長的腔體能吹出熱
7、氣流,尤如刀狀,故稱“熱風刀”4,焊料純度的影響波峰焊接過程屮,焊料的雜質主要是來源于PCB上焊盤的銅浸析,過量的銅會導致焊接缺陷增多5,助焊劑6,工藝參數的協調波峰焊機的工藝參數帶速,預熱時間,焊接時間和傾角之間需要互相協調,反復調整。波峰焊接缺陷分析:1.沾锡不良POORWETTING:这种情况是不町接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡•分析其原因及改善方式如下:a・外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有