無鉛波焊基本要求

1、無鉛波焊基本要求培訓培訓目目 錄錄一 波峰焊定義二 波峰焊組成三 波峰焊工作組成四 錫波介紹五 波焊工藝參數(shù)一一 波峰焊波峰焊定定義義 波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料借助與泵的作用在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波插裝了元器件的PCB置于傳送鏈上經(jīng)過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實現(xiàn)焊點焊接的過程。葉泵 移動方向 焊料雙波式的自動銲錫爐實景:2.1 波峰焊機的工位組成及其功能波峰焊機的工位組成及其功能 裝板涂布焊劑 預(yù)熱 焊接 熱風 冷卻 卸板 二二 波峰焊波峰焊組成組成2.2 波峰面波峰面 波的表面均被一層氧化皮覆蓋它在沿焊料波的整個長度方向上幾乎都保持靜態(tài)在波峰焊接過程中PCB接觸

2、到錫波的前沿表面氧化皮破裂PCB前面的錫波無皸褶地被推向前進這說明整個氧化皮與PCB以同樣的速度移動。2.3 焊點成型焊點成型 當PCB進入波峰面前端（A）時基板與引腳被加熱并在未離開波峰面（B）之前整個PCB浸在焊料中即被焊料所橋聯(lián)但在離開波峰尾端的瞬間少量的焊料由于潤濕力的作用粘附在焊盤上并由于表面張力的原因會出現(xiàn)以引線為中心收縮至最小狀態(tài)此時焊料與焊盤之間的潤濕力大于兩焊盤之間的焊料的內(nèi)聚力。因此會形成飽滿圓整的焊點離開波峰尾部的多余焊料由于重力的原因回落到錫鍋中。沿深板焊料AB1B2vvPCB離開焊料波時分離點位與B1和B2之間的某個地方分離后形成焊點2.4 防止橋聯(lián)的發(fā)生防止橋聯(lián)的發(fā)

3、生1 使用可焊性好的元器件/PCB 2 提高助焊劑的活性3 提高PCB的預(yù)熱溫度增加焊盤的濕潤性能4 提高焊料的溫度5 去除有害雜質(zhì)減低焊料的內(nèi)聚力以利于兩焊點 之間的焊料分開 2.5 波峰焊機中常見的預(yù)熱方法波峰焊機中常見的預(yù)熱方法 波峰焊機中常見的預(yù)熱方式有如下幾種 1 空氣對流加熱2 紅外加熱器加熱3 熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱 波焊設(shè)備的基本架構(gòu)1.助焊槽(Fluxer) 2.預(yù)熱器(Preheater)3.錫槽(Solder Tank) 4.輸送帶(Conveyor)5.控制系統(tǒng)(Control System)三三 波峰焊波峰焊工工作作組成組成波焊的第一步:松香涂布松香涂布的方式可

4、分為:發(fā)泡式、涌波式、多點涌波式、浸入式、滾筒式噴霧、滾刷式噴霧、超音波噴霧、單槍移動式噴霧、多槍固定式噴霧、單槍擴散式噴霧、噴轉(zhuǎn)撞擊式噴霧等。透過各種系統(tǒng)發(fā)散出來的FLUX,并非完全吸附在產(chǎn)品之吃錫面或貫穿孔內(nèi)。因此必須 有適當?shù)幕厥障到y(tǒng)執(zhí)行以下處理:1.過濾雜質(zhì),回收使用2.控制比重,并自動調(diào)節(jié)3.防止揮發(fā)擴散及污染松香涂布的過程要特別注意,空氣中松香擴散的狀況,若因抽風系統(tǒng)不良而擴散出沾附區(qū)域外時,將發(fā)生以下狀況:1.飄散至Pre heater上方會因溫度過高而產(chǎn)生氣爆或燃燒等危險2.飄入生產(chǎn)線將造成人員不適及吸入性中毒波焊的第二步:預(yù)熱 預(yù)熱的幾個主要目的1. 使助焊劑中的溶劑揮發(fā)2.

5、 減少熱沖擊3. 加速化學反應(yīng) 預(yù)熱的幾種不同系統(tǒng)1.熱風式2.紅外線加熱板3.紅外線石英管波焊的第三步:錫波 基本上,在錫波中可分為三個重要的區(qū)段1. 進入?yún)^(qū): 吃錫產(chǎn)生的地方2. 脫離區(qū): 電路板離開錫波,銲錫與電路板在此脫離3. 中間區(qū): 介于進入?yún)^(qū)與脫離區(qū)之間,又可稱為傳熱區(qū) 銲錫在進入?yún)^(qū)的流動特性會受到零件腳的阻擋,當焊錫性不良的零件浸入溶錫中,溶錫就會變成弧形,這是因為零件推擠與銲錫表面張力作用的結(jié)果,如此一來,就在零件后面形成陰影,使銲錫接觸不到錫墊零件愈高或金屬端接點愈小,陰影效應(yīng)就愈嚴重,這可從SOT-23的圖中清楚的看到例如: 將焊墊延長1mm的長度,焊錫的半徑應(yīng)小于2mm

6、,否則焊墊就無法觸及焊錫,而無法使焊墊吃錫Heat Transfer Zone 傳熱區(qū)在進入?yún)^(qū)與脫離區(qū)之間,電路板與銲錫直接接觸,行成百分之百短路,吃錫作用起自于進入?yún)^(qū)而完成于脫離區(qū),一個界于焊墊與零件端接點間的有效金屬接合賴以完成雖然零件與溶錫接觸僅0.1秒之內(nèi)即 可達到銲錫溫度,但是為了求得更適切的吃錫性,則需要更長的時間Exit (peel-back) Zone 脫錫區(qū)在傳熱區(qū)焊接,電路板因銲錫完全短路因此必須在脫錫區(qū)將多余的錫拉回錫槽內(nèi)如何避免短路脫離區(qū)的錫波必須盡可能平穩(wěn)增加輸送帶的角度1. 降低輸送帶的速度 錫波是藉由幫浦所產(chǎn)生,溶錫由幫浦槽內(nèi)所配備之導(dǎo)流板經(jīng)噴頭噴出再回流到錫槽內(nèi)

7、共有以下幾種類型:- 雙面波- LAMBDA- 單面波- 雙波- 有擾動的LAMBDA波四四 錫波介紹錫波介紹extensionDouble Wave 雙面波雙面波是最早開發(fā)的錫波銲錫從錫波的兩側(cè)回流到錫槽之中Lambda Wave將錫波加上一延長板的波,就叫LAMBDA波其作用為,對于電路板行進方向的錫流加速如此一來,就產(chǎn)生一極為有效的沖刷效果Single Side Wave單面波單面波是將噴頭傾斜,使錫波只能從一個方向流動Double Wave雙波SMD的波焊作業(yè)對錫波有兩個相反的需求銲錫必須接觸所有的焊點且距離接近的焊墊間的短路必須避免Lambda Wave with Ruffles 有

8、擾動的Lambda波要增進Lambda Wave 的一個方法,就是在錫波的進入?yún)^(qū)使用一個振蕩器,這套系統(tǒng)也叫做OMEGA 波Jet Wave 噴流波利用基板流動的反方向噴錫,達成焊接的效果在穩(wěn)定的錫波上方通常保有一層很薄的氧化物,他有一個很微妙的作用就是隔離錫鉛不再與空氣接觸而氧化但焊接時 ,卻不希望造成拒焊與板面污染的問題,因此在基板接近錫波時能順利將其推離降低錫波的落差可減少氧化物的產(chǎn)生波峰焊工藝曲線解析 預(yù)熱開始與焊料接觸達到潤濕與焊料脫離 焊料開始凝固凝固結(jié)束預(yù)熱時間潤濕時間停留/焊接時間冷卻時間工藝時間五五 波焊工藝參數(shù)波焊工藝參數(shù)無鉛要求更嚴格的溫度曲線焊接溫度更高：峰值溫度為24

9、2-282，比有鉛焊高出20-50 在爐時間長：工藝窗口?。嚎刂茰囟染纫筇岣卟ǚ搴腹に嚽€解析 1.潤濕時間 指焊點與焊料相接觸后潤濕開始的時間2.停留時間 PCB上某一個焊點從接觸波峰面到離開波峰面的時間 停留/焊接時間的計算方式是 停留/焊接時間=波峰寬/速度3.預(yù)熱溫度 預(yù)熱溫度是指PCB與波峰面接觸前達到的溫度(見下表）4.焊接溫度 焊接溫度是非常重要的焊接參數(shù)通常高于焊料熔點50C 60C大多數(shù)情況是指焊錫爐的溫度實際運行時所焊接的PCB焊點溫度要低于爐溫這是因為PCB吸熱的結(jié)果 SMA類型SMA類型元器件元器件預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度單面板組件通孔器件與混裝90100雙面板組件通孔器件100110雙面板組件混裝100110多層板通孔器件115125多層板混裝115125波峰焊工藝參數(shù)調(diào)節(jié) 1.波峰高度 波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數(shù)值通?？刂圃赑CB板厚度的1/22/3,過大會導(dǎo)致熔融的焊料流到PCB的表面形成“橋連” 2.傳送傾角 波峰焊機在安裝時除了使機器水平外還應(yīng)調(diào)節(jié)傳送裝置的傾角通過傾角的調(diào)節(jié)可以調(diào)控PCB與波峰面的焊接時間適當?shù)膬A角會有助于焊料液與PCB更快的剝離使之返回錫鍋內(nèi)3.熱風刀 所謂熱風刀是SM