波峰焊应用技术

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， 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．
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 熔锡快速、均匀。
锡炉： 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 行移动速度均可调节．
必要条件：
V1 > V0 பைடு நூலகம்1 > 0
式中：V0— PCB退出速度，即夹送速度： V1 — 钎料逆PCB移动方向的流动速度，它受钎料的温度、PCB表面的状态、元 器件、引线状态、助焊剂的性能等的影响。
充分条件： Vg = 0
式中：Vg —钎料液滴下垂速度。它要受PCB从钎料波峰面退出的角度a 、PCB的夹送速 度V。、逆PCB方向的钎料流速V1 、钎料的表面张力、以及元器件引脚的润 湿力等的综合影响。
2 、波峰倒流波喷锡口堵塞 会造成贴片元件漏焊
波峰出锡口过滤网图 片
銲料波峰的类型及其特点
目前在工业生产中运行的波峰焊接设备多种多样，从銲料波峰形状的类型来看，这些装置大致可 分成两类。即： （1） 单向波峰式 这种喷嘴波峰銲料从一个方向流出的结构，在早期的设备上比较多见。现在，除空心波以外，其 它单向波形在较新的机器上，已不多见了。 （2） 双向波峰式 这种双向波峰系统的特性是从喷嘴内出来的銲料到达喷嘴顶部后，同时向前、后两个方向流动，
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。
1.1 助焊剂系统（松香效用）
助焊剂的作用主要有：“辅助热传 导”、“去除氧化物”、“降低被焊接材 质表面张力”、“去除被焊接材质表面油 污、增大焊接面积”、“防止再氧化”等 几个方面，在这几个方面中比较关键的作 用有两个就是：“去除氧化物”与“降低 被焊接材质表面张力”。
波峰焊技术
１、机体组件说明（助焊剂系统）
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0.03ＭＭ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。
件因热量提升过快而损坏。
１.４助焊剂比重的测试
每周用比重计，定 时对助焊剂比重进 行测试助焊剂比重
为0.812±0.01
• 1.5 每周测试ＰＣＢ基板底部的预热和 焊接温度曲线，以保证最佳的焊锡效果。
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
1.6锡炉系统
A
V2 V1 Vg
PCB焊盘与波峰焊料剥离状况
过量的焊料被拖回
针对PCB脱离波峰出液滴的速度分布情况来分析，如图所示。 设PCB的速度为V。，A点处波峰表层钎料逆PCB方向（假定为正方向）的剥离流速为 V1，焊点上钎料由重力等的下垂速度为Vg。根据A点上液滴的流态和受力情况分析。 获得无尖焊点的充要条件是：
如图所示。根据应用的需要，这种分流可以是对称的也可以是不对称，甚至在沿传送的后方向增 加了延伸器，以使波峰在PCB拖动方向上变宽变平以减少脱离角。
VA＞VB＞VC＞VD VA′＞VB′＞VC′＞VD′
速度零
线
B
DD
C
VD VC
D′ C′
EVD′ VC′
B′
A
VB
VB′ A′
VA
VA′
对称双向波峰銲料流速度分布
1.2预热器加热系统
波峰焊 机采用红外线发热管，较一般 “电热管”加热速度快，比“石英管”效能 快数倍，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 得高效率的加热效果。
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 与它相比。
双向波峰过后熔融銲料的表面张力 要了解双向波峰喷嘴是如何使焊点拉尖和短路减至最少的，就必须首先要了解有关表面张力现
象以及它与润湿的关系。当焊料不能润湿某一表面时，就使熔融銲料形成小球状。表面张力能 润湿已涂覆过助焊剂的基体金属表面。
薄层面积越大，熔融銲料波峰的表面张力就越难把过量的銲料拖回波峰, 如果没有把过量的銲 料拖回波峰就会形成焊点拉尖。因此，我们的目标就是要尽量减小銲料薄层面积。采用的办法 不外乎如下两种：或是改变銲料的表面张力作用，或是改变产生銲料薄层那一点的波峰速度特 性。实现上述目标有很多途径。銲料表面张力是受到銲料温度影响的，温度高会减小表面张力 ，但热敏元器件可能受到损坏，而且銲料表面氧化加剧。因此，采取升温的办法不能显著改善 銲料表面张力。
前部波峰主要作用就是通过快速移动的锡波，冲
刷掉因“遮蔽效应”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；
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． 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高度的，马 达速度可通过调速器来改变．
1.7波峰系统作用
1 、波峰平稳锡波波峰喷锡 口堵塞会造成机插元件漏焊
1.3预加热器系统作用
是使已经涂覆了助焊剂的ＰＣＢ板 快速加热，松香与金属表面接触当温 度达到90-110度时会产生化学作用使 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） 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 溶剂，以减少焊锡时气泡的产生；同 时提高ＰＣＢ板及零件的温度，防止 焊锡时ＰＣＢ板突然受热而变形或元
用倾斜传送方式可减小銲料薄层的大小。因此，把传送装置倾斜一定的角度会有助于把銲料更 快的剥离，使之返回波峰。采用的另一种方法是把波峰变得很宽。在使用倾斜传送装置时，宽 波峰能使PCB从相对速度为零的波峰附近离去，这使表面张力有充分的时间把銲料薄层中的多余 銲料完全拖回波峰。
元器件引脚
A
a
V1
V2
V0
目前最常用的是双向波峰式，由于波峰表面速度的分布特点，双向波峰式系统可把焊点拉尖问 题减至最小。由于波峰中的銲料向前、后两个方向流动，这样在銲料波峰的表面上就必然存在 着一个相对速度为零的区域。在相对速度为零的区域附近退出，对无拉尖焊点的形成是极为重 要的。
A’ A’
a2
a1
A A
喷嘴 PCB顺向运动时管道内的流速分布