DIP培训教材

设备工作原理一、波峰锡炉需实现的功能有：1、产品传输；2、喷雾动作；3、温度控制；4、波峰形成；5、辅助功能：产品冷却；过载保护；异常报警等。

二、传动部分的组成：由支架、链条、链爪、电机、传动齿轮、调幅（跨度调节）机构、支架高度调节机构等组成。

调幅机构由固定导轨，可调移动导轨、电机（手动轮）、传动链条、传动齿轮、调节螺纹轴、导向轴、伞形齿轮、指定螺丝等组成。

三、传动部分的主要功能：1 完成产品输送动作；2 实现机种切换时导轨（链爪）跨距的改变；3 改变产品浸锡时与波峰面的角度。

四、传动部分的主要技术指标：A：支架水平度：支架是传动部份搭载的基础，其水平精度直接决定固定导轨与移动导轨是否水平，从而保证在锡槽波峰平滑的状态下，链爪输送的产品能以同样的深度浸过液面，防止局部未浸锡、冒锡现象的发生。

B：固定导轨及可调移动导轨间的平行度：产品从投入锡炉后，其两侧链爪对其施加的力在经过整个锡炉的过程中应该保持一致。

否则将会出现夹坏产品（前松后紧）以及掉落基板（前紧后松）的现象发生，从而造成产品报废，严重时将会导致安全事故以及设备事故的发生。

C：链爪底部卡槽的直线度：因为产品在锡炉中需完成锡水涂布、充分预热，一、二次浸锡，冷却等过程。

整个循环链条的长度一般单侧都在3m 左右，而链爪是一个一个固定在传动链条上，从而组成两条平行移动的输送线，完成产品输送动作。

而基板就夹在两侧链爪底部的卡槽上，如果链爪变形或倾斜破坏卡槽直线度的话，将会造成产品倾斜，过波峰时基板的浸锡深度不一。

从而造成冒锡、未浸锡的现象发生，严重时将会出现部品端子挂住锡锅，停止不前、掉基板、溢锡等重大事故的发生。

五、喷雾装置：喷咀是将锡水雾化后喷射的装置，由喷芯、顶针、气帽（平吹、圆吹）、弹簧、液量调节阀、固定部、外接头等构成。

1、良好的雾化效果：① 喷雾面积适中可调。

②助焊剂颗粒大小一致、分布均匀。

③喷吐量恒定。

2、影响喷雾效果的因素：气压大小；喷雾距离；喷嘴洁净度、密封性；气帽的安装方向。

3、自动喷雾动作控制：3.1 基板长度感应传感器功能正常，从而有效获取喷咀的运行时间（即基板通过时传感器感应时间）。

3.2 链条速度感应传感器正常，它决定着喷咀何时开始动作。

3.3 喷咀动作始点感应传感器正常。

3.4 驱动控制、动作回路正常。

六、抽风装置的作用：1、将有害易燃气体排出炉体外。

2、防止雾化后的助焊剂回落在基板或部品上。

3、防止助焊剂沉积在相关零部件上。

焊接基本知识及焊点形成过程分析一、焊接：焊接就是利用加热方式把焊料熔化后，在助焊剂的作用下，熔融焊料就会填充在不同个体的表面之间，并在接触面生成新的化合物，冷却后形成具有一定强度的焊点。

焊接本质：焊接的本质其实就是液体物质和固体物质的连接和转换。

在浸锡时，端子间的距离越远，焊接后的短路现象也就会越少；但对于双面基板而言，孔径越大透锡效果也会因此相对变差。

这也是单面基板在部品端子弯曲后，焊点在焊接后易发生半边锡（半边空孔）的原因。

二、焊点的形成过程简要分析（一）、焊点形成过程简要分解如下：助焊剂润湿铜箔、部品端子→锡液润湿铜箔及部品端子→焊料填充→基底金属（焊盘、部品端子）的溶解及扩散→分离→冷却。

气帽（平吹） 喷芯 顶针 外接口 弹簧 液量调接阀雾化气流调节阀 固定部1、助焊剂的作用：①消除基板铜箔表面的异物，驱除波峰面滞留的氧化物，使焊接状态在被焊接部品端子、铜箔以及焊锡面较干净的状态下进行，以保证良好的焊接效果。

②溶解清除在焊盘表面形成一层很薄的抗氧化物质③助焊剂比重较小及受热延展性好的特点，可以牵引着锡液进行良好润湿和扩散。

2、锡液润湿铜箔及部品端子：浸锡过程中锡液能否快速完全的润湿铜箔及部品端子，是合格焊点形成的首要条件，在排除焊接材料、焊接条件及助焊剂影响的情况下，仅从焊接过程上分析发现决定锡液润湿状态的条件有以下：⑴、热传递和热量耗散的速度；基于以上热传递及焊接时热量耗散的原因，焊接对象材料（PCB、部品）需满足以下几点要求：①焊盘的焊接面积不能太小。

（提升热传递的速度）②电路线的厚度不能太厚。

③非焊接区域的电路线宽度越窄越好。

④部品端子直径不能太大。

（②、③、④可以降低热量耗散速度）⑵、焊接对象物体的表面粗糙度；3、焊料填充：在焊点的形成过程中影响其填充效果的因素简单归纳起来有以下几方面：①焊锡的结构及成分；②基底金属（焊盘）面积的大小；③待焊接部品端子的大小；④待焊接部品端子的长短；⑤部品端子插入孔的大小；4、基底金属（焊盘、部品端子）的溶解及扩散：有一点需要在此分析的是，就是对焊接过程中的一、二级落差温度的管理目的，其中就是基于金属间化合物的熔点较高及可焊性不好的因数，如果一级波峰之后焊点温度急剧下降，凝固的焊点会使已经产生的金属化合物在二次波峰焊接时产生负面影响。

同样，对于那些喷锡处理后的PCB焊盘而言，已经形成的金属化合物在一次焊接的时候就会发生作用。

另外，由于金属化合物抗氧化能力较弱，储存时间越久对焊接效果的影响越明显。

5、分离：因为电路板上焊盘面积的大小及分布的差异，实装部品本身结构及形状的差异，插件部品端子大小及长度的差异等客观存在，所以，即使在波峰面很平的情况下，浸锡面与波峰间的分离界面也不会是一条有任何规律的直线，而是一些分离位置先后不一的点，或比点稍大一点些的分离块。

然而，焊接效果的好坏实际上就由这些分离点或者分离块以及他们之间的相互影响所决定。

设备因素对浸锡效果的影响一、浸锡过程及各部作用1、浸锡过程：浸锡治具安装→喷雾→预热→一次波峰→二次波峰→冷却。

2. 浸锡治具：防翘、防浮、防斜、堵孔、浸锡托盘等。

防翘治具：可以限制基板受热形变的程度，防止冒锡现象的发生。

治具上沾附的少许助焊剂，可以驱除滞留在波峰表面的脏物，从而确保浸锡效果的稳定。

防浮治具：防止部品浮起不良的品质隐患，减少后工程的修理动作。

防斜治具：消除部品倾斜不良的隐患，减少后工程的修理动作的同时，确保特性测试顺利进行，还可以防止不正当操作及产品周转过程中出现铜箔浮起的品质异常。

堵孔治具：预留安装孔，方便后工位安装某些有特殊要求的部品。

浸锡托盘：对双面回流的产品，必须使用浸锡托盘才能进行DIP浸锡。

还有部分有特殊要求（温度、助焊剂防护等）部品需使用托盘浸锡。

3、预热器的作用：3.1 助焊剂中的溶剂成份在通过预热器时，将会受热挥发。

从而避免溶剂成份在经过液面时高温气化造成炸裂的现象发生，最终防止产生锡粒的品质隐患。

3.2增加助焊剂的活性，使其发挥最佳助焊作用3.3待浸锡产品搭载的部品在通过预热器时的缓慢升温，可避免过波峰时因骤热产生的物理作用造成部品损伤的情形发生。

3.4预热后的部品或端子在经过波峰时不会因自身温度较低的因素大幅度降低焊点的焊接温度，从而确保焊接在规定的时间内达到温度要求(对大部品而言)。

4、预热器结构：预热器：由发热管、加热控制电路、温度采集回路、温度控制器件、（部分设备有热风机）几部分构成。

发热管：功率较大的发热器件。

加热控制电路：由PLC、继电器等组成，控制发热管的加热时间及频度。

温度采集回路：由热电偶、温度数据转换电路组成，监测指定位置的实际温度及其变化情况。

温度控制器件：对温度进行设定、显示、校正。

热风机：将热源上的热量转化为热风，对产品实施加热。

5、锡槽：5.1构成：炉体、发热管、喷流组件（缸体、纹波网、喷嘴）、叶轮、一、二级喷流电机、纵波马达、传动皮带、轴承等构成。

5.2作用：加热维持锡液的融化状态。

维持恒定的温度变化范围。

形成满足要求的喷流波峰。

5.3动作：电机带动叶轮运转，在缸体内进成单向的液流从喷嘴口喷出，形成浸锡波峰。

其中一级喷流喷嘴口较窄小，喷流速度快，对浸锡基板的冲击较强，主要起预上锡的作用，而二极喷流喷嘴口较宽，上部有扩展的缓冲平台，形成平整度较高的波峰，主要起修正浸锡不良的作用。

6、一次波峰一次波峰的特点：喷流口为间隔孔状，波峰由不完全连接的单个焊点组成，有较强冲击力。

因锡液的流速快，所以氧化物较多。

一次波峰的作用：对部品及铜箔初步上锡。

主要起对部品及铜箔初步上锡的作用.7、二次波峰的特点：波峰面较宽阔，浸锡时间相对较长。

有缓冲结构，波峰面较平稳。

表面流动性不足，易滞留氧化物作用：对一次浸锡后的部分不良项目进行修正。

8、冷却：浸锡后适当的冷却有助于增强焊点接合强度的功能,还可以避免各种原因造成链爪抖动出现焊点裂纹的现象发生，同时,冷却后的产品更利于捡产品的工人的作业.因此,浸锡后产品需进行冷却处理。

二、对浸锡效果有影响的因素：1、影响浸锡效果的因素：1.1良好的喷雾效果。

1.2稳定的机械性能。

1.3最佳的浸锡条件（速度、角度、预热及浸锡温度等）。

1.4好的波峰状态。

2、浸锡条件：2.1预热器的管理重点：预热时间、预热最高温度因为浸锡过程中预热时间相对较长，如果再伴随预热温度较高的话，持久的加热会使有些部品的内部温度较高，存在损伤部品或者潜在失效的品质隐患。

管理依据：管理依据的来源是部品耐热参数表的温度及时间参数。

常见非耐热部品有：塑封可调电阻（VR）、轻触按键开关、薄皮电解电容、端线、端座等。

2.2浸锡时间、浸锡最高温度：在确保焊接强度及焊接效果的前提下，过高的浸锡温度及长时间的加热将会对部品的性能产生负面影响。

特别是采用不同材质组装而成的贴片部品，因材质差异导致的热膨胀系数不同在持续高温的条件下会在接触界面处产生剥离，从而使部品失效。

2.3一、二级波峰间的落差温度：因为一级波峰浸锡时，较高温度的波峰面直接接触焊盘及部品端子，温度较容易满足焊接需求。

然而，在一级波峰浸锡后，焊点已经形成，此时如果浸锡温度下降太多，焊点的再次溶解将会变的比较困难，从而产生双层锡等不良现象，影响焊接强度及效果。

特别是对于双面基板而言，焊料的再次填充状况对通孔上锡的效果影响更大。

2.4基板表面最高温度：基板（部品）表面温度的管理原因之一仍然是防止表面部品的损伤；然而，对于表面采用回流焊接的多层PCB板而言，基板表面温度的管理目的主要在于防止表面贴片部品端子与焊盘间因再次溶解而产生新的焊接不良现象。

注：贯穿孔越多越密集的产品及部位其表面温度越高，在表面温度测试点的取点时必须考虑这些因素。

2.5浸锡角度管理目的：为了更好的保证浸锡效果，减少后工程修理动作，波峰锡炉的浸锡角度调整非常关键。

它直接影响到产品的浸锡时间、焊点与波峰面的分离位置及状态，对锡焊短路、锡多、针孔、锡少等都存在很大影响。

管理方法：角度的管理只有通过对不同产品实际浸锡效果的评估进行规划管理。

( 通常范围为5±1℃).原则上锡炉角度设定OK后，即使在产品浸锡时出现未浸锡或漫锡现象时，也不要轻易调整浸锡角度，而应通过确认喷流高度来改善3、波峰状态对浸锡效果的影响：3.1一级波峰一次波峰状态要求：喷流孔畅通；冲击力合适；波峰间互补性好；波峰稳定性好。