回流焊接工藝的焊接溫度曲線課件

課題：常用自動焊接工藝主要內(nèi)容簡介：講授自動焊接技術(shù)的工藝流程、操作要點(diǎn)、規(guī)范，學(xué)習(xí)波峰焊接和回流焊接的溫度曲線的設(shè)置與調(diào)整等。單元六：自動焊接技術(shù)教學(xué)目的：1.掌握自動焊接技術(shù)的工藝流程、操作要點(diǎn)、規(guī)范等。2.掌握溫度曲線的設(shè)置與調(diào)整。常用自動焊接工藝教學(xué)重點(diǎn)掌握自動焊接技術(shù)的工藝流程、操作要點(diǎn)、溫度曲線的設(shè)置與調(diào)整。1.浸焊工藝（1）手工浸錫

手工浸焊的工藝流程：錫鍋加熱涂敷焊劑浸焊冷卻檢查

修補(bǔ)

（2）自動浸錫①全自動浸錫機(jī)操作工藝流程

自動浸焊操作工藝流程如圖6-14所示。涂覆助焊劑預(yù)加熱浸錫冷卻剪腿檢驗(yàn)

圖6-14

自動浸焊工藝流程圖②全自動浸錫機(jī)操作說明通電前檢查：◆檢查供給電源是否為本機(jī)額定的三相五線制電源；◆檢查設(shè)備是否良好接地；◆檢查錫爐內(nèi)錫容量是否達(dá)到要求；◆檢查松香比重、容量是否適宜；◆檢查氣壓是否調(diào)整為需要值；◆檢查緊急掣是否已彈起；◆檢查切腳機(jī)的安裝位置與高度；◆檢查整機(jī)調(diào)整是否已完成。界面操作與設(shè)置：◆按電源開關(guān)，系統(tǒng)通電,系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)；◆按人機(jī)界面“電源”按鍵，人機(jī)界面啟動。啟動正常后對相應(yīng)項(xiàng)目進(jìn)行開關(guān)操作。手觸設(shè)定值，可修改相應(yīng)項(xiàng)目的參數(shù)。操作前需確認(rèn)操作方式，方可進(jìn)入操作員界面及技術(shù)員界面。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)入故障查詢界面，了解及排除故障。如需進(jìn)入自動界面，點(diǎn)擊主界面按鈕，由主界面進(jìn)入。

（3）浸錫注意事項(xiàng)①錫爐溫度是由專門人員負(fù)責(zé)測量和調(diào)節(jié)的，操作者若發(fā)現(xiàn)錫爐溫度過高或過低應(yīng)及時(shí)向組長及有問人員反映，不得將就操作。②浸錫一段時(shí)間后,錫爐內(nèi)若含有雜質(zhì)及助焊劑內(nèi)含有雜質(zhì)，應(yīng)及時(shí)清除干凈,才可繼續(xù)浸錫操作,否則影響浸錫質(zhì)量。③根據(jù)錫爐錫面情況，依工作應(yīng)添加抗氧化劑。

（4）影響浸錫效果的主要因素影響浸錫效果的主要因素有錫爐溫度、助焊劑、浸錫時(shí)間和工人的操作手法。

做一做1.全自動浸錫機(jī)通電前應(yīng)做哪些準(zhǔn)備工作？2.浸錫操作有哪些注意事項(xiàng)？2.波峰焊接工藝（1）波峰焊接的特點(diǎn)

與浸焊機(jī)相比，波峰焊設(shè)備具有如下特點(diǎn)：①熔融焊料的表面漂浮一層抗氧化劑隔離空氣，可以減少氧化渣帶來的焊料浪費(fèi)。②電路板接觸高溫焊料時(shí)間短，可以減輕電路板的翹曲變形。③波峰焊機(jī)在焊料泵的作用下，整槽熔融焊料循環(huán)流動，使焊料成分均勻一致。④波峰焊機(jī)的焊料充分流動，有利于提高焊點(diǎn)質(zhì)量。（2）插裝元器件波峰焊接工藝插裝元器件典型波峰焊接工藝流程如圖6-15所示。元器件引線成型

印制板貼阻焊膠帶（視需要）插裝元器件

印制板裝入焊機(jī)夾具

涂覆助焊劑

預(yù)熱

波峰焊冷卻

剪腿

取下印制板

撕掉阻焊膠帶

檢驗(yàn)

圖6-15

插裝元器件波峰焊接工藝流程圖（3）表面貼裝組件（SMA）波峰焊接技術(shù)表面貼裝組件的典型波峰焊接工藝流程如圖6-16所示。印制板貼阻焊膠帶（視需要）貼裝元器件

印制板裝入焊機(jī)夾具

涂覆助焊劑

預(yù)熱

波峰焊

冷卻取下印制板

撕掉阻焊膠帶

檢驗(yàn)

圖6-16

表面貼裝組件波峰焊接工藝流程圖SMA波峰焊接工藝的特殊問題波峰焊易造成局部跳焊。SMA的組件密度高，間距小，故極易產(chǎn)生橋連。焊料回流不好易產(chǎn)生拉尖。對元器件熱沖擊大。焊料中溶入雜質(zhì)的機(jī)會多，焊料易污染。有氣泡遮蔽效應(yīng)和陰影效應(yīng)。

（1）需要經(jīng)常對焊料和助焊劑進(jìn)行監(jiān)測和必要的調(diào)整。（2）焊料添加劑。（3）焊接溫度和時(shí)間。（4）PCB夾送速度與角度。（5）浸入深度。（6）冷卻。SMA波峰焊接工藝要素的調(diào)整

理想的雙波峰焊的焊接溫度曲線如圖6-17所示。從圖中可以看出，整個(gè)焊接過程被分為三個(gè)溫度區(qū)域：預(yù)熱、焊接、冷卻。實(shí)際的焊接溫度曲線可以通過對設(shè)備的控制系統(tǒng)編程進(jìn)行調(diào)整。

圖6-17

雙波峰焊接理論溫度曲線典型的表面組裝元器件波峰焊接工藝溫度曲線印制電路板和元器件被充分預(yù)熱，可以提高焊接質(zhì)量并能有效地避免焊接時(shí)急劇升溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力損壞。電路板的預(yù)熱溫度及時(shí)間，要根據(jù)印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和數(shù)量，以及貼裝元器件的多少而確定。

焊接過程必須控制好焊接溫度和時(shí)間。波峰焊接溫度一般應(yīng)在（250±5）℃的范圍之內(nèi)。波峰焊的焊接時(shí)間可以通過調(diào)整傳送系統(tǒng)的速度來控制，傳送帶的速度，要根據(jù)不同波峰焊機(jī)的長度、預(yù)熱溫度、焊接溫度等因素統(tǒng)籌考慮，進(jìn)行調(diào)整。

在SMA波峰焊接中，焊接后采用2min以上的緩慢冷卻，這對減小因溫度劇變所形成的應(yīng)力，避免元器件損壞是有重要意義的。（4）焊接效果檢查

①標(biāo)準(zhǔn)焊點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)焊點(diǎn)見表6-5。②插裝元件焊接缺陷及不良缺陷判定標(biāo)準(zhǔn)插裝元件焊接缺陷及不良缺陷判定標(biāo)準(zhǔn)見表6-6。貼片焊接缺陷及解決辦法最佳的焊接質(zhì)量是焊點(diǎn)無虛焊、漏焊及橋接、立片等缺陷?！镞B焊是貼片波峰焊常見缺陷之一，連焊的發(fā)生原因，大多是焊料過量或焊料印刷后嚴(yán)重塌邊，或是基板焊區(qū)尺寸超差，SMD貼裝偏移等引起的。[解決辦法]要防止焊膏印刷時(shí)塌邊不良；SMD的貼裝位置要在規(guī)定的范圍內(nèi)；制訂合適的焊接工藝參數(shù)，防止焊機(jī)傳送帶的機(jī)械性振動。貼片焊接缺陷及解決辦法★吊橋（曼哈頓）是貼片波峰焊常見缺陷之二，吊橋產(chǎn)生的原因與加熱速度過快，加熱方向不均衡，焊接前的預(yù)熱，以及焊區(qū)尺寸，SMD本身形狀，潤濕性有關(guān)。[解決辦法]SMD的保管要符合要求；基板焊區(qū)長度的尺寸要適當(dāng)制定；減少焊料熔融時(shí)對SMD端部產(chǎn)生的表面張力；焊料的印刷厚度尺寸要設(shè)定正確；采取合理的預(yù)熱方式，實(shí)現(xiàn)焊接時(shí)的均勻加熱。貼片焊接缺陷及解決辦法★焊料球是貼片波峰焊常見缺陷之三，焊料球的產(chǎn)生多發(fā)生在焊接過程中的加熱急速而使焊料飛散所致，另外與焊料的印刷錯(cuò)位，塌邊污染等也有關(guān)系。[解決辦法]避免焊接加熱中的過急不良，按設(shè)定的升溫工藝進(jìn)行焊接；對焊料的印刷塌邊，錯(cuò)位等不良品要?jiǎng)h除；焊膏的使用要符合要求，無吸濕不良；按照焊接類型實(shí)施相應(yīng)的預(yù)熱工藝。（5）波峰焊接的工藝要求①要設(shè)置合理的溫度曲線。②波峰的高度。焊料波峰的高度最好調(diào)節(jié)到印制板厚度的1/2~2/3處。③焊接速度和焊接角度。焊接速度一般控制在0.3~1.2m/min為宜；印制板與焊料波峰傾角約為6。。④按時(shí)清除錫渣。要定時(shí)（一般為4h）清除錫渣；也可在熔融的焊料中加入防氧化劑，這不但可防止焊料氧化，還可使錫渣還原成純錫。

做一做1.簡述波峰焊接的工藝過程。2.波峰焊接過程中有哪些工藝因素需要調(diào)整？3.波峰焊接溫度曲線如何設(shè)定？3.回流焊接工藝（1）回流焊工藝特點(diǎn)

回流焊工藝特點(diǎn)：①再流焊接元器件受到的熱沖擊小。②再流焊僅在需要部位施放焊料。③再流焊能控制焊料的施放量，避免了橋接等缺陷。④使用焊膏時(shí)，能正確地保持焊料的組成。⑤當(dāng)SMD的貼放位置有一定偏離時(shí)，由于熔融焊料的表面張力作用，能自動校正偏離，使元器件固定在正常位置。（2）回流焊接工藝流程表面貼裝組件的典型回流焊接工藝流程如圖6-18所示。焊前準(zhǔn)備PCBA預(yù)熱PCBA保溫PCBA回流焊接

冷卻取下印制板檢驗(yàn)圖6-18

表面貼裝組件回流焊接工藝流程圖（3）回流焊接工藝的焊接溫度曲線溫度曲線主要反映電路板組件的受熱狀態(tài)，回流焊的理想焊接溫度曲線如圖6-19所示。

圖6-19回流焊接理論溫度曲線

典型的溫度變化過程通常由四個(gè)溫區(qū)組成，分別為預(yù)熱區(qū)、保溫區(qū)、回流區(qū)與冷卻區(qū)。

①預(yù)熱區(qū)

確定的具體原則是：

˙預(yù)熱溫度：100℃-150℃；

˙預(yù)熱時(shí)間：120-1８0S。②快速升溫區(qū)

確定的具體原則是：

˙保溫溫度：150℃-180℃；

˙預(yù)熱時(shí)間：90-120S；保溫的作用是使焊錫膏中的活性劑開始作用，去除焊接對象表面的氧化層。

③回流區(qū)（再流區(qū)）

峰值溫度：一般推薦為焊膏合金熔點(diǎn)溫度加40℃-50℃；焊接時(shí)間：30－９０s。

④冷卻區(qū)

降溫速率大于4℃/S；

冷卻終止溫度不大于75℃。（4）回流焊接效果檢查

①標(biāo)準(zhǔn)焊點(diǎn)

對于CHIP、SOT、IC等不同元件的回流焊接標(biāo)準(zhǔn)焊點(diǎn)如表6.7。

②焊接缺陷類型及缺陷的判定

焊接缺陷類型及缺陷的判定如表6.8。回流焊接質(zhì)量缺陷及解決辦法最佳的焊接質(zhì)量是焊點(diǎn)無虛焊、漏焊及橋接、立片等缺陷?！镞B焊是回流焊常見缺陷之一，連焊的發(fā)生原因，大多是焊料過量或焊料印刷后嚴(yán)重塌邊，或是基板焊區(qū)尺寸超差，SMD貼裝偏移等引起的。[解決辦法]要防止焊膏印刷時(shí)塌邊不良；基板焊區(qū)的尺寸設(shè)定要符合設(shè)計(jì)要求；MD的貼裝位置要在規(guī)定的范圍內(nèi)；等等?；亓骱附淤|(zhì)量缺陷及解決辦法★吊橋（墓碑）是回流焊常見缺陷之二，吊橋產(chǎn)生的原因與加熱速度過快，加熱方向不均衡，焊膏的選擇問題，焊接前的預(yù)熱，以及焊區(qū)尺寸，SMD本身形狀，潤濕性有關(guān)。[解決辦法]SMD的保管要符合要求；基板焊區(qū)長度的尺寸要適當(dāng)制定；減少焊料熔融時(shí)對SMD端部產(chǎn)生的表面張力；焊料的印刷厚度尺寸要設(shè)定正確；采取合理的預(yù)熱方式，實(shí)現(xiàn)焊接時(shí)的均勻加熱?；亓骱附淤|(zhì)量缺陷及解決辦法★錫球是回流焊常見缺陷之三，錫球的形成原因在于非常小的低部間隙元件周圍,回流焊接時(shí),預(yù)熱過程的熱氣使部分焊膏被擠到元件體底部,回流時(shí)孤立的焊膏熔化從元件底部跑出來,凝結(jié)成焊珠.

[解決辦法]改進(jìn)設(shè)計(jì),減少焊膏跑到元件底部的可能;降低預(yù)熱升溫速率;使用高金屬含量的焊膏等措施。回流焊接質(zhì)量缺陷及解決辦法★不沾錫問題是回流焊常見缺陷之四，分析原因在于接腳或焊墊之焊錫性太差，或助焊劑活性不足，或熱量不足所致。[解決辦法]提高熔焊溫度；改進(jìn)元件及板子的焊錫性；增加助焊劑的活性。（5）回流焊接的工藝要求

①要設(shè)置合理的溫度曲線。②SMT電路板在設(shè)計(jì)時(shí)就要確定焊接方向，并應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)方向進(jìn)行焊接。③在焊接過程中，要嚴(yán)格防止傳送帶振動。④在批量生產(chǎn)中，要定時(shí)檢查焊接質(zhì)量，及時(shí)對溫度曲線進(jìn)行修正。⑤施行首件檢查制。

做一做1.回流焊接工藝特點(diǎn)有哪些？2.回流焊接工藝的焊接溫度曲線應(yīng)如何設(shè)置？3.回流焊接的工藝要求有哪些？本次課主要講授了自動焊接技術(shù)的工藝流程、操作要點(diǎn)、規(guī)范等。介紹了波峰焊接和回流焊接的溫度曲線設(shè)置與調(diào)整，焊接效果檢查標(biāo)準(zhǔn)及焊接缺陷與解決措施。本講小結(jié)操作任務(wù)安排

1.根據(jù)所提供的SMT虛擬制造系統(tǒng)軟件操作培訓(xùn)平臺，選擇軟件中自帶的演示