波峰焊知识讲解

第二章
波峰焊基本操作
操作開機前須檢查
➢ 電源燈是否亮 ➢ 錫爐是否達到設定溫度 ➢ 清除氧化物﹐并加入新錫 ➢ 錫量是否達到正常 ➢ 助焊劑比重及助焊劑高度是否適當 ➢ 洗爪液是否適量 ➢ 預熱溫度是否達到設定溫度 ➢ 空氣供給﹑壓力調整是否正常 ➢ 軌道寬度是否適合當前-------“開” ➢ 錫爐加熱---------“開” ➢ 設定錫爐溫度 ➢ 助焊劑------------“開”調整噴霧狀況 ➢ 風力------------“開” ➢ 預熱器-------------“開” ➢ 調整軌道寬窄 ➢ 輸送--------------“開”調整速度 ➢ 散熱風扇-------------“開” ➢ 錫爐馬達-------------“開”調整 錫波高度
波峰焊知識講解
目录
第一章﹕波峰焊工作原理 第二章﹕波峰焊基本操作 第三章﹕波峰焊保養 第四章﹕波峰焊焊接不良分析
第一章
波峰焊工作原理
波峰焊發展簡史
从二十年代到四十年代，连接是使用焊接烙 铁连线方法。印刷电路板(PCB)的出現和发展需要 一个更加经济和稳健的形成焊接连接的方法。最早 的大规模焊接概念是在英国的浸焊(dip soldering)。 在八十年代，开发出被称为波峰焊接的概念。这个 方法今天还广泛使用，但是机器和操作员控制已经 变得更好了。焊接的基础仍然是相同的。(焊接是 融熔的焊錫在被連接的金屬間生成新的金屬間化合 物的過程).
1.還原被焊接金屬表面的氧化.
2.在被焊接物表面形成一液態的保護膜隔絕高溫時 四周的空氣,防止金屬表面的再氧化.
3.降低焊錫在焊接時的表面張力,增強其擴散能力.
4.焊接的瞬間,可以讓熔融狀的焊錫取代,順利完成焊 接.
波峰焊工藝之預熱系統
由于大多数助焊剂在焊接时必须要达到并保持一个 活化温度来保证焊点的完全浸润，因此线路板在进 入波峰槽前要先经过一个预热区。
➢ 廢氣處理系統-自動波峰焊錫機頂罩至抽風總管 之間的支管宜設計為易于拆下清潔管內的附屬物﹐ 使抽風順暢﹐并防積聚的水氣及雜質在抽風機停止 時回落入機器中。
波峰焊PROFILE
溫度範圍: 1. 錫波Peak (峰值): <240~ 250 ℃ 2. Max Rising slope: < 4 ℃/sec 3.板面溫度<160 ℃否則會二次重融 3. Pointer 1: 4. Pointer 2: 5. Pointer 3: 6. Pointer 4: 7. Pointer 5: 8. Pointer 6:
对于混和技术组装件，一般在λ波前还采用了 扰流波。这种波比较窄，扰动时带有较高的垂直压 力，可使焊锡很好地渗入到安放紧凑的引脚和表面 安装元件(SMD)焊盘之间，然后用λ波完成焊点的修 整及成形。
波峰焊工藝之焊接系統
制造波峰焊机的唯一目的是：让板与焊锡波峰 相互作用。引脚在焊锡波峰内只是几秒钟或更少。 焊接应该可以在一次过中达到，不出现缺陷。由于 这个过程是如此简单，今天的板是如此复杂，使得 电路板必须精确地通过波峰。有头脑的工程师已经 知道，似乎很小的板与波峰过程的变化可以导致很 大的品质变化。
波峰焊工藝之焊接系統
焊錫爐是整部焊錫機的心臟﹐整個錫槽加滿了 高溫的錫水﹐再經過驅動裝置,把錫水抽入錫泵再 經過導流槽送到噴咀。把錫水緩慢的穩定的升高到 噴咀﹐而溢流到錫槽﹐達到焊接作用。
波峰焊工藝之焊接系統
在预热之后，线路板用单波(λ波)或双波(扰流 波和λ波)方式进行焊接。对穿孔式元件来讲单波就 足够了，线路板进入波峰时，焊锡流动的方向和板 子的行进方向相反，可在元件引脚周围产生涡流。 这就象是一种洗刷，将上面所有助焊剂和氧化膜的 残余物去除，在焊点到达浸润温度时形成浸润。 （就是焊接溫度﹕溶點+50到80度之間）
波峰焊炉基本構造
进板方向
1.冷卻風扇 2.輸送機馬達
3.噴流錫槽 4.輸送機軌道
5.錫波馬達 6.預熱器
7.噴霧機
8.軌道角度調整
9.濾水器(壓力閥) 10.軌道寬窄調整把手
波峰焊之工藝流程
进入轨道
感应基板
助焊劑噴涂
流修补段
冷却
波峰焊接
機板预热
波峰焊工藝之噴霧系統
线路板通过传送带进入波峰焊机以后，会经过某 个形式的助焊剂(FLUX)涂敷装置，在这里助焊剂利用 波峰、发泡或喷射的方法均勻涂敷到线路板的下方與 零件腳上及焊接通孔內.并適量潤濕焊接部分. 助焊剂的作用
假设板与波峰是平行的，板与波峰相互作用有 三个清楚的同时发生的面，可以直接准确地测量：
驻留时间: 驻留时间是一个引脚在焊锡波内的 时间数量。（1.8-4.0秒）
波峰焊工藝之焊接系統
浸锡深度: 浸锡深度是板浸在焊锡波内有多深。由于最好的波峰 具有10~20-mil 之间的波峰高度变化，这个参数最好是通过其 穿过一个过程窗口的通道来测量。（通常是PCB板的三分之二）
接触长度: 接触长度是一个引脚通过波峰的距离（2CM左右）. 图一解释了板的浸锡深度与接触长度的相互关系，显示
浸锡深度直接决定接触长度。接触长度又直接影响驻留时间， 因为：
驻留时间 = 接触长度 ÷传送带速度 传送带速度的设定将不能单独控制在焊锡波峰上的驻留 时间。必须有精确测量与控制浸锡深度的方法。
機板預熱
發熱管
高溫玻璃
波峰焊工藝之預熱系統
助焊剂涂敷之后的预热可以逐渐提升PCB的温度 并使助焊剂活化，这个过程还能减小组装件进入波峰 时产生的热冲击。它还可以用来蒸发掉所有可能吸收 的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂。
另外，由于双面板和多层板的热容量较大，因此它 们比单面板需要更高的预热温度。目前波峰焊机基本 上采用热辐射方式进行预热，最常用的波峰焊预热方 法有强制热风对流、电热板对流、电热棒加热及红外 加热等。在这些方法中，强制热风对流通常被认为是 大多数工艺里波峰焊机最有效的热量传递方法。
波峰焊冷卻區系統﹐輸送系統﹐廢氣處理 系統﹐電控系統系統
➢ 冷卻系統-當基板通過錫波焊接完成,經過一段輸送 距離,自然冷卻凝固后,才可進入泠卻系統冷卻,以便 進入下一站的修補作業.
➢ 輸送系統-传送带系统通常在一个角度上，因此 当板通过波峰时，不会夹住任何东西在PCB下面。 这样倾斜也允许熔化的焊锡脱落进入锡锅，减少相 邻焊接点之间的桥接。