波峰焊接工艺介绍.ppt
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1、编制:编制:编制:编制:2012 2012 年年 1111月月1818日日波峰焊设备介绍及工艺特性波峰焊设备介绍及工艺特性一、波峰焊基础知识二、波峰焊技术三、影响波峰焊接质量分析四、波峰焊一般故障分析和解决对策五、波峰焊日常保养和维护知识目录目录 波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,也也也也可通过向焊料池注入氮气
2、来形成,使预先插装有元可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先插装有元可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先插装有元可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先插装有元器件的器件的器件的器件的PCBPCBPCBPCB印制板置于传送链上印制板置于传送链上印制板置于传送链上印制板置于传送链上,经过某一特定的角经过某一特定的角经过某一特定的角经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。接的过程。接的过程。接的过程。一、波峰焊基础知识一、波峰焊基础知识什么是波
3、峰焊什么是波峰焊什么是波峰焊什么是波峰焊2.12.1波峰面波峰面波峰面波峰面 波的表面均被一层氧化膜覆盖波的表面均被一层氧化膜覆盖波的表面均被一层氧化膜覆盖波的表面均被一层氧化膜覆盖它在沿焊料波表它在沿焊料波表它在沿焊料波表它在沿焊料波表面的整个长度方向上,几乎都保持静态面的整个长度方向上,几乎都保持静态面的整个长度方向上,几乎都保持静态面的整个长度方向上,几乎都保持静态在波峰焊接在波峰焊接在波峰焊接在波峰焊接过程中过程中过程中过程中PCBPCBPCBPCB接触到锡波的表面接触到锡波的表面接触到锡波的表面接触到锡波的表面氧化皮破裂氧化皮破裂氧化皮破裂氧化皮破裂PCBPCBPCBPCB前前前前面
4、的锡波无皲褶地被推向前进面的锡波无皲褶地被推向前进面的锡波无皲褶地被推向前进面的锡波无皲褶地被推向前进这说明整个氧化膜与这说明整个氧化膜与这说明整个氧化膜与这说明整个氧化膜与PCBPCBPCBPCB以同样的速度移动以同样的速度移动以同样的速度移动以同样的速度移动 .波峰焊接流程波峰焊接流程波峰焊接流程波峰焊接流程炉前检验炉前检验炉前检验炉前检验预加热预加热预加热预加热喷涂助焊剂喷涂助焊剂喷涂助焊剂喷涂助焊剂波峰焊锡波峰焊锡波峰焊锡波峰焊锡冷却冷却冷却冷却板底检查板底检查板底检查板底检查当当当当PCBPCBPCBPCB进入波峰面前端时进入波峰面前端时进入波峰面前端时进入波峰面前端时基板与引脚被加
5、热基板与引脚被加热基板与引脚被加热基板与引脚被加热并在未离开波峰面之前并在未离开波峰面之前并在未离开波峰面之前并在未离开波峰面之前整个整个整个整个PCBPCBPCBPCB浸在焊料中浸在焊料中浸在焊料中浸在焊料中即即即即被焊料所桥联被焊料所桥联被焊料所桥联被焊料所桥联但在离开波峰尾端的瞬间但在离开波峰尾端的瞬间但在离开波峰尾端的瞬间但在离开波峰尾端的瞬间少量的少量的少量的少量的焊料由于润湿力的作用焊料由于润湿力的作用焊料由于润湿力的作用焊料由于润湿力的作用粘附在焊盘上粘附在焊盘上粘附在焊盘上粘附在焊盘上并由于表并由于表并由于表并由于表面张力的原因面张力的原因面张力的原因面张力的原因 会出现以引线
6、为中心收缩至最小会出现以引线为中心收缩至最小会出现以引线为中心收缩至最小会出现以引线为中心收缩至最小状态状态状态状态此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之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。因此会形成饱满间的焊料的内聚力。因此会形成饱满间的焊料的内聚力。因此会形成饱满间的焊料的内聚力。因此会形成饱满圆整的焊点圆整的焊点圆整的焊点圆整的焊点离开波峰尾部的多余焊料离开波峰尾部的多余焊料离开波峰尾部的多余焊料离开波峰尾部的多余焊料由于重力的原因由于重力的原因由于重力的原因由于重力的原因回回回回落到锡炉中落
7、到锡炉中落到锡炉中落到锡炉中 。2.22.22.22.2焊点成型:焊点成型:焊点成型:焊点成型:波峰高度波峰高度波峰高度波峰高度 波峰高度是指波峰焊接中的波峰高度是指波峰焊接中的波峰高度是指波峰焊接中的波峰高度是指波峰焊接中的PCBPCBPCBPCB吃锡高度。吃锡高度。吃锡高度。吃锡高度。其其其其数数数数值值值值控制在控制在控制在控制在PCBPCBPCBPCB板厚度的板厚度的板厚度的板厚度的1/21/21/21/22/32/32/32/3,过过过过大大大大会导致会导致会导致会导致熔融的焊料熔融的焊料熔融的焊料熔融的焊料流到流到流到流到PCBPCBPCBPCB的表面形成的表面形成的表面形成的表面
8、形成“桥连桥连桥连桥连”,过低易造成空焊漏焊过低易造成空焊漏焊过低易造成空焊漏焊过低易造成空焊漏焊 。变频器变频器1-2分分别控制扰流别控制扰流波和平稳波波和平稳波2.32.32.32.3波峰高度波峰高度波峰高度波峰高度 波峰焊波峰焊波峰焊波峰焊机机机机在安裝時除了使在安裝時除了使在安裝時除了使在安裝時除了使机机机机器水器水器水器水平外平外平外平外还应调节传还应调节传还应调节传还应调节传送裝置的送裝置的送裝置的送裝置的倾倾倾倾角角角角通通通通过过过过倾倾倾倾角的角的角的角的调节调节调节调节可以可以可以可以调调调调控控控控PCBPCBPCBPCB与与与与波峰波峰波峰波峰面的焊接面的焊接面的焊接面
9、的焊接时间时间时间时间会会会会有助于焊料液有助于焊料液有助于焊料液有助于焊料液面与面与面与面与PCBPCBPCBPCB更快的更快的更快的更快的分离分离分离分离使之返回使之返回使之返回使之返回锡炉锡炉锡炉锡炉內內內內。减少桥连、包焊的产生。减少桥连、包焊的产生。减少桥连、包焊的产生。减少桥连、包焊的产生。2.42.42.42.4焊接焊接焊接焊接傾角傾角傾角傾角焊接角度控制在焊接角度控制在4-7度度 预加热器定意:是由一个耐高温材料制成的加热箱体发热管置于加热箱内。通过反射盘向外辐射热能,来给PCB加热。2.52.52.52.5预热预热预热预热2.62.62.62.6助焊剂助焊剂助焊剂助焊剂目前我
10、司使用品牌助焊剂目前我司使用品牌助焊剂图2同方型号TF-800T2锡焊助焊剂的主要成分是锡焊助焊剂的主要成分是锡焊助焊剂的主要成分是锡焊助焊剂的主要成分是松节油或松香,其助焊原理是松节油或松香,其助焊原理是松节油或松香,其助焊原理是松节油或松香,其助焊原理是松节油或松香在高温时气化,松节油或松香在高温时气化,松节油或松香在高温时气化,松节油或松香在高温时气化,气化的松节油或松香与金属的气化的松节油或松香与金属的气化的松节油或松香与金属的气化的松节油或松香与金属的氧化层发生化学反应,清除了氧化层发生化学反应,清除了氧化层发生化学反应,清除了氧化层发生化学反应,清除了氧化层的金属更有利于焊接。氧化
11、层的金属更有利于焊接。氧化层的金属更有利于焊接。氧化层的金属更有利于焊接。助焊剂比重为(助焊剂比重为(助焊剂比重为(助焊剂比重为(0.8120.020.8120.02)2.52.52.52.5焊料焊料焊料焊料纯纯纯纯度度度度对焊接质量对焊接质量对焊接质量对焊接质量的的的的影响影响影响影响 二、波二、波 峰峰 焊焊 基基 础础 知知 识识波峰焊接波峰焊接波峰焊接波峰焊接过过过过程中程中程中程中焊料的焊料的焊料的焊料的杂杂杂杂质质质质主要是主要是主要是主要是来来来来源于源于源于源于PCBPCBPCBPCB上焊上焊上焊上焊盘盘盘盘和元器件引脚和元器件引脚和元器件引脚和元器件引脚的的的的铜和氧化物铜和
12、氧化物铜和氧化物铜和氧化物过过过过量的量的量的量的铜会导铜会导铜会导铜会导致焊接缺陷致焊接缺陷致焊接缺陷致焊接缺陷增多增多增多增多 。二、波二、波 峰峰 焊焊 技技 术术喷枪效用:喷枪通过压缩空气,使松香和空气混合后喷出,并由成形压缩空气将松香雾化成一定形状,均匀地喷涂于经过的线路板底部,形成一层约0.03厚的松香薄膜。不工作时喷枪针阀密闭,使松香和空气隔离,绝无挥发,而且松香比重及成分稳定,松香消耗大大减少。最重要的是:可使用免清洗助焊剂,焊锡后的线路板洁净,可免去焊锡后的清洗工序。、机体组件说明(助焊剂系统)、机体组件说明(助焊剂系统)、机体组件说明(助焊剂系统)、机体组件说明(助焊剂系统
13、)1.11.11.11.1助焊剂系统(松香效用)助焊剂系统(松香效用)助焊剂系统(松香效用)助焊剂系统(松香效用)助焊剂的作用主要有:助焊剂的作用主要有:“辅助热传导辅助热传导”、“去除氧化物去除氧化物”、“降低被焊接材质表面降低被焊接材质表面张力张力”、“去除被焊接材质表面油污、增大去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积焊接面积”、“防止再氧化防止再氧化”等几个方面,等几个方面,在这几个方面中比较关键的作用有两个就是:在这几个方面中比较关键的作用有两个就是:“去除氧化物去除氧化物”与与“降低被焊接材质表面张降低被焊接材质表面张力力”。波峰焊波峰焊机采用红外线发热管,较一般机采用红外线发热管,较
14、一般“电热管电热管”加热速度快,比加热速度快,比“石英管石英管”效能快效能快数倍,是基于省电为原则而设计,并兼顾品数倍,是基于省电为原则而设计,并兼顾品质提升,减少锡柱等问题。且因用红外高温质提升,减少锡柱等问题。且因用红外高温玻璃罩,辐射放能特殊,具有穿透物质能力,玻璃罩,辐射放能特殊,具有穿透物质能力,可使物质分子激烈振动和发热,从而获得高可使物质分子激烈振动和发热,从而获得高效率的加热效果。效率的加热效果。红外线发射之热能不受气流影响,并追红外线发射之热能不受气流影响,并追踪加热对象之物体因此,一般发热线不能踪加热对象之物体因此,一般发热线不能与它相比。与它相比。1.21.21.21.2
15、预热器加热系统预热器加热系统预热器加热系统预热器加热系统1.31.31.31.3预加热器系统作用预加热器系统作用预加热器系统作用预加热器系统作用是使已经涂覆了助焊剂的是使已经涂覆了助焊剂的板快速加热,松香与金属表面接触当板快速加热,松香与金属表面接触当温度达到温度达到90-110度时会产生化学作用度时会产生化学作用使助焊剂活化,除去焊点处金属表面使助焊剂活化,除去焊点处金属表面及元件脚的污染物(氧化物、油渍等)及元件脚的污染物(氧化物、油渍等)使助焊剂能发挥最佳的助焊剂效果;使助焊剂能发挥最佳的助焊剂效果;将助焊剂内所含水分蒸发、除区挥发将助焊剂内所含水分蒸发、除区挥发溶剂,以减少焊锡时气泡的
16、产生;同溶剂,以减少焊锡时气泡的产生;同时提高板及零件的温度,防止时提高板及零件的温度,防止焊锡时板突然受热而变形或元焊锡时板突然受热而变形或元件因热量提升过快而损坏。件因热量提升过快而损坏。.助焊剂比重的测试每周用比重计,定时每周用比重计,定时对助焊剂比重进行测对助焊剂比重进行测试助焊剂比重为试助焊剂比重为0.8120.011.5 1.5 1.5 1.5 每周测试基板底部的预每周测试基板底部的预每周测试基板底部的预每周测试基板底部的预热和焊接温度曲线,以保证最佳的焊热和焊接温度曲线,以保证最佳的焊热和焊接温度曲线,以保证最佳的焊热和焊接温度曲线,以保证最佳的焊锡效果。锡效果。锡效果。锡效果。
17、温度测试曲线图,焊接温度控制在250 以下,预热温度控制在90 -100 之间锡炉炉胆:锡炉炉胆:熔化后的锡由叶轮鼓动,沿特殊形状的锡炉内胆整形并流动,熔化后的锡由叶轮鼓动,沿特殊形状的锡炉内胆整形并流动,经不锈钢网过滤隔除锡焊渣,从波峰喷嘴流出,形成独特的保持无经不锈钢网过滤隔除锡焊渣,从波峰喷嘴流出,形成独特的保持无氧化锡面的焊锡波峰氧化锡面的焊锡波峰锡炉发热管锡炉发热管焊锡炉胆内放置了三组发热管,采用分段、分时加热投入,使焊锡炉胆内放置了三组发热管,采用分段、分时加热投入,使熔锡快速、均匀。熔锡快速、均匀。1.61.61.61.6锡炉系统锡炉系统锡炉系统锡炉系统 锡炉:双波峰锡炉由两个喷
18、流的波峰炉胆,组双波峰锡炉由两个喷流的波峰炉胆,组成前部喷流锡波及后部平稳波峰,其波峰高度和平成前部喷流锡波及后部平稳波峰,其波峰高度和平行移动速度均可调节行移动速度均可调节前部波峰主要作用就是通过快速移动的锡波,冲前部波峰主要作用就是通过快速移动的锡波,冲刷掉因刷掉因“遮蔽效应遮蔽效应”而滞留在贴装等元件背后的助而滞留在贴装等元件背后的助焊剂,让焊点得到可靠的润湿;焊剂,让焊点得到可靠的润湿;后部的平稳锡波则是进一步修整已被润湿但形状后部的平稳锡波则是进一步修整已被润湿但形状不规整的焊点,使之完美不规整的焊点,使之完美锡炉所产生的波峰是通锡炉所产生的波峰是通过由变频调速器调节马达转速来决定其
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