电子产品装配焊接工艺

4．双波峰焊机 双波峰焊机是SMT时代发展起来的改进型波峰焊设备， 特别适合焊接那些THT+SMT混合元器件的电路板。 焊料熔液的温度、波峰的高度和形状、电路板通过波峰
2．高波峰焊机 高波峰焊机适用于THT元器件“长脚插焊”工艺，它 的焊锡槽及其锡波喷嘴如图。其特点是，焊料离心泵 的功率比较大，从喷嘴中喷出的锡波高度比较高，并 且其高度h可以调节，保证元器件的引脚从锡波里顺利 通过。一般，在高波峰焊机的后面配置剪腿机（也叫 切脚机），用来剪短元器件的引脚。
3．电磁泵喷射波峰焊机 在电磁泵喷射空心波焊接设备中，通过调节磁场与电 流值，可以方便地调节特制电磁泵的压差和流量，从 而调整焊接效果。这种泵控制灵活，每焊接完成一块 电路板后，自动停止喷射，减少了焊料与空气接触的 氧化作用。这种焊接设备多用在焊接贴片/插装混合组 装的电路板中。
3．回流焊特点 （1）元件不直接浸渍在熔融的焊料中，所以元件受 到的热冲击小。
（2）能在前导工序里控制焊料的施加量，减少了虚 焊、桥接等焊接缺陷，所以焊接质量好，可靠性高。
（3）能够自动校正偏差，把元器件拉回到近似准确 的位置。
（4）回流焊的焊料是能够保证正确组分的焊锡膏， 一般不会混入杂质。
（5）可以采用局部加热的热源，因此能在同一基板 上采用不同的焊接方法进行焊接。
6.2.3 几种典型波峰焊机
1．斜坡式波峰焊机 这种波峰焊机的传送导轨以一定角度的斜坡方式安装。 并且斜坡的角度可以调整。这样的好处是增加了电路板 焊接面与焊锡波峰接触的长度。假如电路板以同样速度 通过波峰，等效增加了焊点润湿的时间，从而可以提高 传送导轨的运行速度和焊接效率；不仅有利于焊点内的 助焊剂挥发，避免形成夹气焊点，还能让多余的焊锡流 下来。
（6）工艺简单，返修的工作量很小。
6.2 波峰焊技术
6.2.1 波峰焊机结构及其工作原理
波峰焊是利用焊锡槽 内的机械式或电磁式 离心泵，将熔融焊料 压向喷嘴，形成一股 向上平稳喷涌的焊料 波峰并源源不断地从 喷嘴中溢出。装有元 器件的印制电路板以 平面直线匀速运动的 方式通过焊料波峰， 在焊接面上形成润湿 焊点而完成焊接。
（1）润湿。是指液体在与固体的接触面上摊开，充分 铺展接触的一种现象。
锡焊的过程，就是通过加热，让铅锡焊料在焊接面上 熔化、流动、润湿，使铅锡原子渗透到铜母材（导线、 焊盘）的表面内，并在两者的接触面上形成Cu6-Sn5 的脆性合金层。
在焊接过程中，焊料和母材接触所形成的夹角称为润 湿角，又称接触角。
假如采用免清洗助焊剂，要求密度小于0.8g/cm3，固体 含量小于2.0%，不含卤化物，焊接后残留物少，不产 生腐蚀作用，绝缘性好，绝缘电阻大于1×1011Ω。
3．焊料添加剂 在波峰焊的焊料中，还要根据需要添加或补充一些辅料： 防氧化剂可以减少高温焊接时焊料的氧化，不仅可以节 约焊料，还能提高焊接质量。防氧化剂由油类与还原剂 组成。要求还原能力强，在焊接温度下不会碳化。锡渣 减除剂能让熔融的铅锡焊料与锡渣分离，起到防止锡渣 混入焊点、节省焊料的作用。
波峰焊机的内部结构示意图。
6.2.2 波峰焊的工艺因素调整
1．焊料 波峰焊一般采用Sn63-Pb37的共晶焊料，熔点为183℃， Sn的含量应该保持在61.5%以上，并且Sn-Pb两者的含 量比例误差不得超求表面张力小，扩展率大于 85%；黏度小于熔融焊料，容易被置换且焊接后容易 清洗。一般助焊剂的密度为0.82～0.84g/cm3，可以用 相应的溶剂来稀释调整。
（2）锡焊的条件。进行锡焊，必须具备以下条件： ① 焊件必须具有良好的可焊性。所谓可焊性是指在适
当温度下，被焊金属材料与焊锡能形成良好结合的合 金的性能。 ② 焊件表面必须保持清洁与干燥。 ③ 要使用合适的助焊剂。 ④ 焊件要加热到适当的温度。 ⑤ 合适的焊接时间。
6.1.2 电子产品焊接技术特点
1．浸焊的特点 浸焊是让插好元器件的印制电路板水平接触浸焊设备 中熔融的铅锡焊料，使整块电路板上的全部元器件同 时完成焊接。它是最早应用在电子产品批量生产中的 焊接方法，消除了手工焊接的漏焊现象，提高了焊接 效率。浸焊一般有手工浸焊和机器自动浸焊两种。
2．波峰焊的特点 波峰焊（Wave Soldering）是利用焊锡槽内的机械式或 电磁式离心泵，将熔融焊料压向喷嘴，形成一股向上平 稳喷涌的焊料波峰，并源源不断地从喷嘴中溢出。 （1）减少了氧化的机会，可以减少氧化渣带来的焊料 浪费。 （2）电路板接触高温焊料时间短，可以减轻电路板的 翘曲变形。 （3）波峰焊机在焊料泵的作用下，整槽熔融焊料循环 流动，使焊料成分均匀一致。 （4）波峰焊机的焊料充分流动，有利于提高焊点质量。
（3）钎焊。所谓钎焊，是指在焊接过程中母材不熔化 而焊料熔化的焊接方式。 ① 手工烙铁焊。 ② 手工热风焊。 ③ 浸焊。 ④ 波峰焊。 ⑤ 回流焊。
2．锡焊原理 锡焊能够完成机械的连接，对两个金属部件起到结合、 固定的作用；锡焊同时实现电气的连接，让两个金属 部件电气导通。
锡焊方法简便，只需要使用简单的工具（如电烙铁） 即可完成焊接、焊点整修以及元器件拆换等工艺过程。
第6章 电子产品装配焊接工艺
6.1 焊接原理与特点 6.2 波峰焊技术 6.3 回流焊技术
6.1 焊接原理与特点
6.1.1 电子产品焊接工艺
任何复杂的电子产品都是由最基本的元器件组成的， 通过导线将电子元器件连接起来，就能够完成一定的 电气连接，实现特定的电路功能。 1．焊接的分类 现代焊接技术的类型主要有以下几种： （1）加压焊。加压焊又分为不加热与加热两种方式。 （2）熔焊。焊接过程中母材和焊料均熔化的焊接方 式称为熔焊。
锡焊是将焊件和焊料共同加热到锡焊温度，在焊件不 熔化的情况下，焊料熔化并润湿焊接面，形成焊件的 连接。
主要特征是：焊料熔点低于焊件；焊接时将焊料与焊 件共同加热到锡焊温度，焊料熔化而焊件不熔化；焊 接的形成依靠熔化状态的焊料润湿焊接面，由毛细作 用使焊料进入焊件的间隙，依靠二者原子的扩散，形 成一个合金层，从而实现焊件的结合。