选择性波峰焊工艺概述

选择性波峰焊工艺概述
选择性波峰焊工艺概述

选择性波峰焊工艺概述

一.PCB产品编程时需考虑的因素

二.喷嘴类型及选用原则

三.影响焊接的因素

四.焊接不良的种类及微调方法

五. 编程时根据焊盘分布不同的编程技巧

六.焊接后PCB可能产生的不良

一.P CB产品编程时需考虑的因素

当我们拿到PCB产品时,请注意PCB的以下数据,以下数据将会对PCB的可焊性及焊接质量有绝对的影响。

1.观察PCB板的厚度:PCB 板太薄在焊接过程中易变形,通常PCB厚度在1.5mm以下时我们需注意焊接过程中的产品的变形。

解决方案:PCB太薄时参数设定:

(1)预热温度不超过80°C(非定值根

据PCB焊接性能设定)

(2)氮气温度不超过100°C

(3)稍微降低锡温

(4)程序编辑时,点的停留时间不能过

长,线的速度不能少于每秒2mm(非定值

根据PCB焊接性能设定)

2.查看产品的焊盘分布,元器件类型

(1)焊盘周围有贴片时,选用较小喷嘴,2.5mm或3mm(喷嘴选用原则下章详述)无贴片时尽量选择大喷嘴进行焊接。

(2)大功率元器件的散热较快,锡温损失较快,需对PCB板预热,氮气温度需调整至280左右。

(3)对于有地脚的产品,请提高预热温度,加高氮气温度,加高锡的温度。

(4)焊接时注意元器件的偏斜,浮高,若元器件结构易偏斜,浮高,请提前固定。

3.考虑如何放置PCB板

对PCB产品的放置进行考虑,产品放置时请注意产品有无工艺边,放置机器中是否易定位。

4.观察产品上是否由不耐热元器件

若由不耐热易变形元器件,请务必注意,降低温度。

二.喷嘴类型及选用原则

喷嘴规格有:2mm 2.5mm 3mm 3.5mm 4mm 4.5mm 5mm 6mm 8mm 9mm 10mm

其中5mm以上适合产品焊盘面无贴片,引脚较多时使用,

5mm以下适合产品焊盘位置有贴片时使用,具体需要根据焊盘大小,焊盘附近贴片距离,引脚大小,引脚长度进行选择。

喷嘴锡的高度如下图有几种形态,不同的形态有不同的效果,

此种状态锡的高度稍低焊接会不稳定此状态为佳

此状态适合贴片较近场合

喷嘴的锡高无定值,需根据实际的引脚长度进行选择。下面介绍喷嘴的这几种状态所需的不良及如何改善

如下图,元器件间距太小时锡锋应该有的高度。

如图喷锡高度太底没有接触焊盘,无法获得稳定的焊接效果,无论何种喷头,焊接时锡必须接触焊盘,不然无法上锡,或焊接不稳定。

如图,锡必须接触焊盘

在选择喷嘴时,请观察焊盘分布如下图:

此元器件根据引脚长度选择点焊或拖焊,引脚长度过短请选择拖焊,引脚长度较长时易连锡产生不良请选择点焊(无法给出具体引进脚长度的数据,选择时需根据焊盘间距,焊盘地脚的分布多少进行选择)。

如上图焊盘分布,选择请选择大喷头5mm或6mm点

焊或拖焊(点焊或拖焊需根据引脚长度选择,无法给出具体引进脚长度的数据,选择时需根据焊盘间距,焊盘地脚的分布多少进行选择)。

如上图此种状态下请选择2mm,或者2.5mm喷嘴

如上图此种状态选择喷嘴时无需考虑旁边贴片,编程时可躲避。

三.影响焊接的因素

影响焊接的因素有很多,但根据PCB产品或者焊盘的设计的不同各有不同,以下为几点重要因素:

1.助焊剂的性能

2.PCB板的温度

3.元器件的功率及导热性能

4.焊盘的设计

5.焊盘地脚的多少及分布

6.引脚的材质是否易上锡

7.引脚的长短

8.引脚的密度

9.喷嘴距离引脚的高度

10.喷嘴锡的流动状态

11.Osp板不得超过72H焊接,否则焊盘氧化,可焊性差。

12.锡槽中锡的成分发生变化,也会造成焊接不良,所以需固定周期检测锡的成分。

不同的因素会产生不同的不良,需根据实际产品的焊接状态进行调整。

1.助焊剂活性不够通常会出现连锡,上锡不良。

2.若有大功率元器件散热较快,或pcb温度不

够时,会产生冷焊,不上锡。

3.焊盘设计需合理,设计有无导锡槽,是否易

拉锡。若设计合理可减少连锡的可能。

4.地脚在焊接中比较难焊接,焊接地脚时请选

择点焊,可控制焊接时间与焊接温度。

5.通常引脚过密且长时拖焊易产生连锡。请选

择点焊。

6.喷嘴到引脚的高度。如下图:

喷嘴到引脚的高度至关重要,若太近PCB板稍微变形拖焊时会刮碰引脚,造成元件偏斜,或浮高,所以喷头距离引脚1mm,但也不能太远。

引脚的长短及密度对焊接效果的影响

如图凸出板面2mm以下且间距在1mm以上,比较适合拖焊(无法给出具体引进脚长度的数据,选择时需根据焊盘间距,焊盘地脚的分布多少进行选择)。

四.焊接不良的种类及微调方法

焊接不良通常由以下几种:

1.连锡

2.不上锡

3.冷焊

4.元件浮高

5.焊点不饱满

6.拉尖

7.掉件

焊接不良解决方案:

1.连锡:(1)更换焊接路径

(2)更改喷头到引脚的高度

(3)检查助焊剂是否喷涂,或更换助焊剂

(4)增高预热温度

(5)检查锡的成分是否正常

(6)或更改为点焊

2.不上锡:(1)检查助焊剂或更换助焊剂

(2)增加锡的高度(增大波峰转数)让焊盘充分接触焊锡。

(3)调整速度和焊接路径

(4)调整停留时间

3.冷焊(1)增加预热温度

(2)增加氮气温度

(3)调整锡的温度

(4)调节适当波峰高度

(5)检查助焊剂或者更换著焊接

(6)调整焊接时间或焊接路径

4 元器件偏移浮高

(1)观察喷头是否刮碰引脚,降低Z轴高

(2)观察元器件是否高温变形,浮高,降

低温度。

5.焊点不饱满

(1)检查助焊剂或更换助焊剂

(2)增大喷锡高度

(3)增加停留时间或更改焊接路径

6.拉尖

(1)加高锡的温度

(2)更改路径或增大停留时间

7.掉件

(1)更改焊接路径

(2)增加焊接速度,减少停留时间

(3)调节选择合适波峰高度

五. 编程时根据焊盘分布不同的编程技巧

如上图路径按箭头方向,由于起点有贴片,需避开,

尾端走出焊盘区域,可保证焊点的一致性。

焊盘距离贴片较劲时,无论时点焊或是拖焊,停留时间都不能过长,拖焊的速度不少于5mm/s ,可避免贴片温度高或锡的流动导致贴片脱落。

如上图,此位置时点焊的停留时间不能太长,否则会导致贴片脱落。

如上图焊盘分布,可分两种方法编程,上图为一种方法,下图有一种方法。

六.焊接后PCB可能产生的不良

PCB产品在焊接后我们需检查整板的质量,观察PCB是否变形,缺件等

检查以下几点:

1.检查PCB是否变形

2.检查PCB有无缺件

3.检查焊接位置是否不良

4.检查元器件是否偏斜,浮高

5.检查PCB是否掉件

波峰焊工艺管控要点

1.目的 保持工艺过程的稳定,实行对缺陷的预防。检验波峰焊制程是否符合产品的焊接质量要求,工艺制程管控按照此制程为依据。 2.范围 本公司波峰焊所有生产的产品。 3.权责 生产部:波峰焊操作人员负责执行监控; 工程部:工程师负责工艺制程编制,处理和调整生产过程中波峰焊不能满足控制要求等异常状况;监控锡料槽杂志的含量、送样检测成分、检测报告分析及异常处置。4.内容 4.1影响波峰焊接效果的主要因素(鱼刺图) 元器件引线PCB

图形大小浸入状态湿度人际关系 图形间隔退出状态振动社会状态 图形密度喷流波形照明包装状态工作态度 图形形状夹送倾角噪音搬运状态家庭状态 图形大小浸入状态湿度人际关系 图形间隔退出状态振动社会状态 图形方向浸入时间存放技术水平 安装方式压波深度心情 波峰平稳度 设计波峰焊接环璋储存和搬运操作者4.2波峰焊相关工作参数设置和控制要求 4.2.1波峰焊设备设置 1)定义:焊点预热温度均指产品上的实际温度,波峰焊预热温度设定值以获得合格波峰曲线时设定温度为准。 2)有铅波峰焊锡炉温度控制在235-245℃,测温曲线PCB板上焊点温度的最低值为215℃;无铅锡炉温度控制在255-265℃,PCB板上焊点温度的最低值为235℃。 3)如客户或产品对温度曲线参数有单独规定和要求,应根据公司波峰焊机的实际性能与客户协商确定的标准,以满足客户和产品的要求。 4)波峰焊基本设置要求: a.浸锡时间为:波峰1控制在0.3~1秒,波峰2控制在2~3秒; b.传送速度为:0.8~1.7米/分钟; c:导轨倾斜角度4-6度; d:助焊剂喷雾压力为0.3-0.6MPa,助焊剂容量在4.5L; e.针阀压力为2-4Psi; f:除以上参数设置标准范围外,如客户对其产品有特殊指定要求则由工艺工程师在产

选择性波峰焊技术及发展趋势

选择性焊接技术日益重要,新型波峰焊接设备应运而生 未来的混装技术使得PCB组装密度增加,比较高的插装元器件装在PCB的反面。很多公司正改用选择性焊接技术来焊接双面PCB,与人工电烙铁或标准波峰焊相比,小型选择性波峰焊接设备能够减少缺陷、降低成本,是一个可行的方法。 插装元件的减少以及表面贴装元件的小型化和精细化,推动了回流焊工艺的不断进步。然而,某些插装元件与表面贴装元件的巨大价格差异使得插装元件的装配仍然必不可少,同时,并非所有的元件均适宜回流焊炉中的高温加热,在许多场合中,插装元件仍得到了较为广泛的应用,如在汽车工业中,继电器、连接器及一些在使用过程中需要承受较大机械应力的元件,仍需采用具有高结合强度的通孔型连接。 常规的波峰焊可以实现插装元件的焊接,但在焊接过程中需要专用的保护膜保护其它的表面贴装元件,同时贴膜和脱膜均需手工操作。手工焊同样可以实现插装件的焊接,但手工焊的质量过于依赖操作者的工作技巧和熟练程度,重复性差,不适于自动化的生产。在上述背景下,选择性焊接应运而生。 未来的混装技术将应用于越来越多尺寸更小、使用更复杂封装的电路板。为了提高组装密度,把比较高的插装元件装在电路板的反面。双面电路板一般由人工或者用波峰焊来焊接,但这两种方法增加了成本,降低了生产速度。因此,很多公司改用选择性焊接技术。对于非标准开孔板,与采用电烙铁或标准波峰焊相比,小型选择性波峰焊接设备能够减少缺陷,是一个可行的方法。 选择性焊接的概念与工作 对于选择性焊接与波峰焊,两者间最明显的差异在于波峰焊中PCB的下部完全浸入液态焊料中,而在选择性焊接中,仅有部分特定区域与焊料接触。在焊接过程中,焊料头的位置固定,通过机械手带动PCB沿各个方向运动。在焊接前也必须预先涂敷助焊剂。与波峰焊相比,助焊剂仅涂敷在PCB下部的待焊接部位,而不是整个PCB。但是选择性焊接仅适用于插装元件的焊接。 典型的选择性焊接的工艺流程包括:助焊剂喷涂、PCB预热、浸入焊和喷焊。某些情况下,预热这一步骤可以省略,有时只需喷焊即可完成。也可以先将PCB预热,然后再喷涂助焊剂。使用者可根据具体的情况来安排选择性焊接的工艺流程。 操作人员习惯于使用操作起来比较简单的机器,例如贴片机或传统的波峰焊机,设置好之后就不用再去调整。而小型选择性波峰焊接系统需要更多的互动。这些系统由几个运动轴(一般是五个),预热、选择性涂敷助焊剂和选择性涂敷焊膏等部分组成。它们能够根据要求对需要焊接的引脚进行加热、防止周围的元件受到影响, 北京市海淀区上地高新区创业中路32号楼32-7 电话:62969191、62977896、62977345、62977726 传真:62977345

双头喷嘴选择性波峰焊

小型选择性波峰焊——双头总比单头好! 本文将介绍小型选择性波峰焊的灵活性和优势,包括具有双重功能的喷嘴及如何充分利用此装置。 为什么选择小型波峰焊 小型波峰焊结束了需手动维护/修理的传统波峰焊 我们有很多理由摒弃其它传统的波峰焊。我们都知道全面普及无铅焊料有一个截止时间。现在已经 超过了这个时间,但真正实现无铅焊接转变的人还很少。无铅焊接使小型选择性波峰焊成为潮流, 我们有很多理由摒弃其它传统的波峰机。 1)首先是高昂的成本。除了机器本身的成本,补料成本也很高。根据合金的种类及这一时期白银 的价格, 补料实际成本高达40K。 2)操作成本也较高。例如N2的使用,电能的消耗,更多的养护费等。 3)需更多的占地面积 4)双面回流PCB板越来越多,穿孔元件越来越少,那么,为什么不选择您可以完全掌控的东西呢? 小型选择性波峰焊的优势 小型选择性波峰焊首先的一个优势是能够在此工艺中获取高质量焊点。上至PCB板,下至PIN脚,都可 以在此工艺中完全掌控。因此相比于传统的波峰焊,一次通过率会更高。在每个焊接位置, 都可以控制 停留时间,剥离方向,喷嘴高度,拖焊速度等等。这意味着,即使在元件稠密的PCB板上, 也可以完全 独立地控制每个区域。而在传统的焊接工艺中,参数的设定总是受到限制。另外,使用传统波峰焊, 敏 感元件会有热冲击风险。 其次,在小型选择性波峰焊工艺中,无需像传统波峰焊那样使用特制的治具。这些特制治具在每次使用 时会花费数千美金。此外,在传统工艺中,操作范围及元件高度都有限制。另一方面,需要对双面回流 PCB板进行粘合及固化,这又会增加额外的成本和时间。

为您的应用选择最佳解决方案的关键因素 双头总比单头好?真是这样吗? 只有极少的供应商能够提供双头喷嘴,但这些供应商大多只提供同时运行的同样大小的双头喷嘴。尽管这 些双头喷嘴可以同时运行多个面板,却没有给您带来真正的最大灵活性。 想象一下在狭窄的空间要焊接一个元件稠密的PCB板,PIN脚和周围其它的SMD器件距离只有1mm,但它 们都在一个板上。再想象一下板子上还有一些大件连接器和其它大件器件。使用单头喷嘴也许可以进入此 紧密区域,但却不能对大型连接器件进行合适的焊接。小型喷嘴很适合紧密区域,但它所具备的热能没有 大型喷嘴多。因此,当使用较小喷嘴就会出现两个问题: 1)对于非常复杂的焊点,热能往往是不够的。这就意味着,需要使小喷嘴长时间放在焊料上,这样会导致铜 垫溶解和板层剥离。 2)如果要焊接具有5排以上引脚的大型连接器,需要对每排进行上下焊接,这将大大增加周期时间。 一条经验是,如果可能,尽量使用最大喷嘴,即使它是单Pin脚。使用较大喷嘴,就能多打开一些工艺窗口。 这样也易于操控,最重要的是,喷嘴在焊料上停留时间会缩短,因为它们本身就具备热能。 另一方面,焊接大型连接器时,虽然使用大型单头喷嘴能增加速度并产生更多热能,但大喷嘴不能焊接非常 小的区域,这些区域需要较小喷嘴。 下图显示,在紧密区域使用大喷嘴会出现的情况。波峰焊将回流SMD周围被焊接区域,这样会导致这些区域 脱落到喷孔。小喷嘴无需接触SMD器件就可进行焊接。 另一方面,如果焊接大型连接器,可以先用大喷嘴进 行单程焊接,然后再自动切换小喷嘴进行紧密区域的焊接。小喷嘴焊接大型连接器会比大喷嘴慢很多。

波峰焊生产工艺过程介绍

目前波峰焊机基本上采用热辐射方式进行预热,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有效的热量传递方法。在预热后,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。 对于混和技术组装件,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)焊盘间,然后用λ波完成焊点的成形。在对未来的设备和供应商作任何评定前,需要确定用波进行焊接的板子的所有技术规格,因为这些可以决定所需机器的性能。 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涂敷装置,在这里助焊剂利用波、发泡或喷射的方法涂敷到线路板上。由于大多数助焊剂在焊接时必须要达到并保持个活化温度来保证焊点的完全浸润,因此线路板在进入波槽前要先经过个预热区。助焊剂涂敷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,如果这些东西不被去除的话,它们会在过波时沸腾并造成焊锡溅射,或者产生蒸汽留在焊锡里面形成中空的焊点或砂眼。波峰焊机预热段的长度由产量和传送带速度来决定,产量越高,为使板子达到所需的浸润温度就需要更长的预热区。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。

波峰焊PCB焊盘工艺设计规范指引7.doc

波峰焊PCB焊盘工艺设计规范指引7 未做特别要求时,手插零件插引脚的通孔规格如下: 针对引脚间距≤2.0mm的手插PIN、电容等,插引脚的通孔的规格为:0.8~0.9mm 未做特别要求时,自插元件的通孔规格如下: 多个引脚在同一直线上的器件,象连接器、DIP 封装器件、T220 封装器件,布局时应使其轴线和波峰焊方向平行 波峰焊方向 较轻的器件如二级管和1/4W 电阻等,布局时应使其轴线和波峰焊方向垂直 贴片元件过波峰焊时,对板上有插元件(如散热片、变压器等)的周围和本体下方其板上不可开散热孔 锡珠 贴片元件过波峰焊时,底面(焊接面)零件本体必须高度5mm≤5.0mm 需要过锡炉后才焊的元件,焊盘要开走锡位,方向与过锡方向相反,宽度视孔的大小为焊盘与较大面积的导电区如地、电源等平面相连时,应通过一长度较细的导电线路进 过波峰焊之下板裸露铜箔为0.5MM宽、0.5MM间距的条纹形裸铜;大面积裸露铜箔内如有元件脚,其焊盘要与其他裸铜箔隔开;相邻元件脚的焊盘要独立开,不可有裸铜连过波峰焊的插

件元件焊盘边缘间距应大于1.0mm,(包括元件本身引脚的焊盘边缘间 Min 1.0mm 绿油 覆盖 PT下方有贴片元件时,贴片元件DIP后方须加窃锡焊盘,窃锡焊盘宽为4MM,长度A同尺 B 波 A 需波峰焊的贴片IC要设计为纵向过锡炉;各脚焊盘之间要加阻焊漆;在最后一脚要设计窃锡焊盘,如受PCB LAYOUT限制无法设计窃锡焊盘,应将DIP后方与焊盘邻近或相连的线路绿漆开放为裸铜,作为窃锡焊盘用。 针对多层板双面均有锡膏工艺,需过波峰焊时,底面(焊接面)贴片元件的焊盘或本体边缘与插件零件焊盘边缘距离≥4mm,双列或多列组件下板脚内部不可有贴片零件。 >4mm

波峰焊制程规范

波峰焊制程规范 拟制: 审核: 会签:

1.生产前设备机器的设置: 1.1.调整传送PCBA的轨道宽度,保证波峰焊链爪在运送PCBA时安全并不至于导致PCBA 板或托盘弯曲 1.2.检查阻焊剂是否足够,不足则添加足够的助焊剂 1.3.检查锡槽锡量是否足够,不足则添加适量的锡棒 1.4.技术人员参照《波峰焊参数设定表》调整波峰焊参数,同时要有足够的时间使预热及锡槽温度达到参数设定值 1.5.有特殊要求的产品和客户指定的作业,需要根据对应的SAP进行作业 2.生产程序: 2.1.完成生产前设备设置后才可以开始生产,具体流程为: 基板载入基板感应延时触发喷助焊剂结束喷助焊剂预热加热波峰焊接冷却基板流出 2.2.更具SIP要求是否使用产品对应的波峰焊托盘装载PCBA过波峰焊,波峰焊托盘治具 有生产到工装室领取 2.3.生产当线组长待技术员将波峰焊参数调整好后,确认没有问题后,开始试过1PCS产 品,确认焊锡性是否良好,如有问题反映给当线工程师调机处理,如无问题,则可正常开线。 2.4.正常生产后,技术人员应随时观察产品焊接品质,并且需要观察辅料是否需要添加。 2.5.波峰焊预热温度界限应该设定为设定温度±10℃,当预热温度超出设定值界限时,设 备要能报警提示,应立即通知工程师查看是否有设备异常,出现设备异常则需要停线处理,带处理完成后,重新测温,温度达到制程要求后方可继续生产。 2.6.波峰焊锡槽温度界限应该控制在设定温度±5℃,当锡槽温度超出设定值界限时,设备 要能报警提示,应立即通知工程师查看是否有设备异常,出现设备异常则需要停线处理,带处理完成后,重新测温,温度达到制程要求后方可继续生产。 2.7.有特殊要求的产品或客户指定的作业,需要根据对应的SOP进行操作。 拟制: 审核: 会签:

无铅波峰焊接工艺

无铅波峰焊接工艺 介绍无铅波峰焊工艺的特点,并从波峰焊接工艺流程分别介绍了无铅波峰焊设备的各个子系统。从无铅焊料的润湿性、易氧化性、金属间化合物的形成特点等方面分析了无铅焊接相关于锡铅焊接的工艺特点,提出了无铅焊接过程中应注意的问题及解决的方法。 从无铅焊接工艺特点分析,整个波峰焊接过程是一个统一的系统,任何一个参数的改变都可能阻碍焊接接头(焊点)的性能。通过分析需要对波峰焊接过程中的参数进行优化组合,得到优良的焊接接头。 综观整个波峰焊工艺过程,包括助焊剂涂敷系统、预热系统、波峰焊接系统、冷却系统和轨道传输系统。每个系统对整个焊接工艺来说差不多上专门重要的,直截了当阻碍到PCB焊接的质量。 在得到一个良好的波峰焊焊接质量来说,还需要有最重要的三点:被焊件的可焊性、焊盘的设计、焊点的排列。这三个条件是最差不多的焊接条件。 下面我们就波峰焊的各个系统进行逐个的分析: 一:助焊剂涂敷系统 无铅波峰焊助焊剂采纳的涂敷方法要紧有两种:发泡和喷雾。在此我们要紧介绍一下喷雾,喷雾法是焊接工艺中一种比较受欢迎的涂敷方法,它能够精确地操纵助焊剂沉积量。助焊剂喷雾系统是利用喷雾装置,将助焊剂雾化后喷到PCB 上,预热后进行波峰焊。阻碍助焊剂喷量的参数有四个:基板传送速度、空气压力、喷嘴的摆速和助焊剂浓度。通过这些参数的操纵可使喷射的层厚操纵在1-10微米之间。 关于无铅波峰焊来说,由于无铅焊料的润湿性比有铅焊料要差,为了保证良好的焊接质量,对助焊剂的选择和涂敷的要求更高。在选择助焊剂时还应考虑无铅PCB的预涂层和无铅焊料的润湿性。波峰焊设备在助焊剂喷雾上要求平均涂敷,而且涂敷的助焊剂的量要求适中。当助焊剂的涂敷量过大时,就会使PCB 焊后残留物过多,阻碍外观。另外过多的助焊剂在预热过程中有可能滴落在发热管上引起着火,阻碍发热管的使用寿命,当助焊剂的涂敷量不足或涂敷不平均时,就可能造成漏焊、虚焊或连焊。 二:预热系统 在基板涂敷助焊剂之后,第一是蒸发助焊剂中余外的溶剂,增加粘性。这就要在焊接前进行预热基板。假如粘性太低,助焊剂会被熔融的锡过早的排挤出,造成表面润湿不良。干燥助焊剂也可加强其表面活性,加快焊接过程。在预热时期,基板和元器件被加热到100-105℃,使基板和熔融接触时降低了热冲击,减少基板翘曲的可能。 在通过波峰焊接之前预热,有以下几个理由: 1.提升了焊接表面的温度,因此从波峰上要求较少的温带能量,如此有助于助 焊剂表面的反应和更快速的焊接。 2.预热也减少波峰对元器件的热冲击,当元器件暴露在突然的温度梯度下时可 能被削弱或变成不能运行。

波峰焊工艺流程说明样本

概述 波峰焊是将熔融的液态焊料,借助与泵的作用,在焊料槽液面形成特定形状的焊料波,插装了元器件的PCB置与传送链上,经过某一特定的角 度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。 波峰焊的原理: 波峰面的表面均被一层氧化皮覆盖,它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态,在波峰焊接过程中,PCB接触到锡波的前沿表面,氧化皮破裂,PCB前面的锡波无報褶地被推向前进, 这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动波峰焊机焊点成型: 当PCB进入波峰面前端时,基板与引脚被加热,并在未离开波峰面之前,整个PCB浸在焊料中,即被焊料所桥联,但在离开波峰尾端的瞬间,少量的焊料由于润湿力的作用,粘附在焊盘上,并由于表面张力的原因,会出现以引线为中心收缩至最小状态,此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此合形成饱满,圆整的焊点,离开波峰尾部的多余焊料,由于重力的原因,回落到锡锅中。,配套工具: 静电物料盒、蹑子、静电手腕带、标签纸、波峰焊锡机。一?工艺方面: 工艺方庖主要从助焊剂在波峰焊中的使用方式,以及波峰焊的锡波形态这两个方面作探讨; 1.在波峰焊中助焊剂的使用工艺一般来讲有以下几种:发泡、喷雾、 喷射等;

A.如果使用”发泡”工艺,应该注意的是助焊剂中稀释剂的添加 的冋题,因为助焊剂在使用过程中容易挥发,易造成助焊剂浓 度的升高,如果不能及时添加适量的稀释剂,将会影响焊接效 果及PCB板面的光洁程度; B.如果使用”喷雾”工艺,则不需添加或添加少量的稀释剂,因 为密封的喷雾罐能有效的防止助焊剂的挥发,只需根据需要调 整喷雾量即可,并要选择固含较低的最好不含松香树脂成份的, 适合喷雾用的助焊剂; C.因为”喷射”时容易造成助焊剂的涂布不均匀,且易造成原材 料的浪费等原因,当前使用喷射工艺的已不多。 2.锡波形态主要分为单波峰和双波峰两种; A.单波峰:指锡液喷起时只形成一个波峰,一般在过一次锡或只有插装 件的PCB时所用; B.双波峰:如果PCB上既有插装件又有贴片元器件,这时多用双波峰, 因为两个波峰对焊点的作用较大,第一个波峰较高, 它的作用杲焊接; 第二个波峰相对较平,它主要是对焊点进行整形; 倾斜角度5°-7° solder 双波峰焊接示图

波峰焊参数设置与调制

Author: Reviewed by: Approved by: 1.范围和简介: 1.1范围: 本规范规定了常规波峰焊工艺的调制过程. 1.2简介: 本规范对常规波峰焊的工艺调制过程进行了定义,基本的顺序是先根据单板的设计和生产资料确定设备的基本参数,然后根据温度曲线的测量结果对基本参数进行修正,在根据统计的试制缺陷信息完成最后的工艺参数调制,形成最终的生产操作指令。 2.参数设置: 2.1.设置流程: 开始预热参数设置链数的设置波峰参数设置单板BOM 、工艺规程、辅料要求的确认设定锡温 设定FLUX 流量及相关参数结束图1 波峰焊参数设置流程图

2.2参数设置流程说明: 2.2.1预热温度参数的设置: 根据单板生产资料信息,确定设备初始温度设定如下: 预热温度参数设置 PCB结构预热温度1 预热温度2 单面板100~120 150~170C 双面板120~140 170~190C 2.2.2链数的设置: 依据本公司的设备特点与PCB的特点设定: 表2链数的设置 单面板 1.0~1.5meter/minute 双面板0.5~1.0meter/minute 2.2.3波峰参数的设置: 波峰参数包括:单/双波峰的使用,波峰马达转数的设置: 当加工的单板为THT混装板时,采用单波峰(第二波峰即平滑波)进行加工; 如下图所示: 图2 单面板波峰焊加工 Author: Reviewed by: Approved by:

And Adjustment Issue date: 2010-12-07 Edition No: 01 Author: Reviewed by: Approved by: 当要进行焊接的为双面SMT混装板,采用双波峰进行加工; 图3 双面板波峰焊加工 波峰高度设置通过设置波峰马达转速来控制,调整波峰马达转速,使得实际波峰和印制板刚接触时,波峰高度达到PCB板厚度的1/3~1/2,此时波峰马达转速就是合适的设置。 当使用波峰焊治具时,波峰高度的调节: 图4波峰高度的调节 (焊接时间过短升高波峰高度;焊接时间过长降低波峰高度)

选择性焊接工艺的优化

选择性焊接工艺的优化 合理的印制板布局和焊接喷嘴设计可以显著提高选择性波峰焊工艺的质量和成本 结构 市场全球化导致了基于成本压力上的激烈竞争。因此,在保证产品一贯高品质的基础上,电子产品制造企业必须想方设法降低生产成本。基于对品质和制造流程再现性的要求,人工焊接方式因其费钱费时和成本敏感性强,已不再具有优势。 另外,高密度多层板及小型化和高引脚数的细间距器件很难实现高质量/高效率的维修。因此,诸如生产率、操作培训和错误装配所造成的“隐形成本”也必须在总成本中加以考虑。还要特别关注的是,无铅工艺应用中人工返修焊接过程将导致极大的热应力损伤问题。 因此,目标是要建立一个零缺陷的选择性波峰焊工艺。 在这里,一个合理的印制板设计是非常重要的。例如,焊盘的形状和它们之间的间距如果采用了合理的设计,就会大大降低短路缺陷发生的可能性。焊盘和邻近不被润湿的焊盘之间的距离设计,也需要遵循一定的规则。引脚之间的距离和引脚的长度,也同样需要加以考虑。 此外,选择合适的焊接喷嘴,可以避免在自动选择性焊接工艺中发生焊接缺陷。焊接喷嘴的形状或尺寸以及所采用的技术(比如润湿性和非润湿性焊接喷嘴)的设计也是重要的考虑因素。新增的创新功能,比如“去桥接刀”(debridging Knives),可以有效降低桥接缺陷的形成,特别是在浸焊(dip)工艺中。 不同的焊接工艺 在焊点和邻近器件之间没有空隙的条件下很难实施焊接, 这是在选择性焊接工艺中最普遍

的问题, 通常是因为焊接过程中容易将SMD器件冲洗掉或焊接喷嘴容易刮擦和损坏有引脚器件的封装外壳. 在其他许多情况下,主要的缺陷是焊接短路和填充不良;此外,锡珠也会导致缺陷。形成良好的焊点基于多种因素,而选择性焊接工艺可提供可靠的焊接结果。通常,不同的选择性波峰焊工艺有不同的焊接模式。 如果采用单“迷你波”(Miniwave)焊接工艺(图1),可选择拖焊(drag)或浸焊模式进行操作,并允许以一定的角度进行焊接。这种系统柔性更强,而且对板子的设计约束也较少。但是, 根据焊点的数量,采用单“迷你波”工艺所需要的操作周期相对较长, 从1分钟到10分钟不等。 另一方面,多喷嘴浸焊工艺(图2)使用特定的焊接喷嘴工具,在一定程度限制了柔性。不过,所有焊点在装配过程中是同时被焊接的,多喷嘴浸焊工艺可以提供更短的操作周期,大约20到30秒。这类设备大多数是不能设定焊接角度的。 部分这类工艺对设计有着不同的要求。 印制板设计规范 为避免在选择性焊接工艺中发生问题,相关印制板设计规范主要集中在对焊点周围间隙的设定上。可采取一些措施来改善孔填充效率,比如正确的器件引脚长度,引脚直径和通孔之间的正确比例,热解耦效应(thermal decoupling)等。为了降低桥接缺陷产生的风险,必须考虑器件引脚及其长度的范围;但是,采用特殊设计的焊接喷嘴也可以帮助减少桥接缺陷。此外,通过合理的印制板设计或采用特殊的焊接喷嘴设计,也可以降低锡珠缺陷的产生。 焊点周围的间隙 为了获得可靠的焊接工艺效果,单“迷你波”焊接工艺的喷嘴内径一般为3mm,外径则在4mm 左右。如果采用多喷嘴浸焊工艺,则外部尺寸至少为5mm×8mm。为避免由边界间隙导致的焊接困难,在多喷嘴浸焊工艺过程中,需要焊接的焊点与周边器件或不需要焊接的焊点之间必须至少保持2 mm 的间距。一个最小为5 mm × 8 mm 的喷嘴至少需要在焊点周围留出9mm×12mm的空间(图3)。

波峰焊工艺规范

波峰焊工艺规范自动化测试与控制研究所

1.范围 1.1主题内容 波峰焊是将熔融的液态焊料,借助与泵的作用,在焊料槽液面形成特定形状的焊料波,插装了元器件的PCB置与传送链上,经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。 波峰面的表面均被一层氧化皮覆盖,它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态,在波峰焊接过程中,PCB接触到锡波的前沿表面,氧化皮破裂,PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进,这说明整个氧化皮与PCB 以同样的速度移动波峰焊机焊点成型:当PCB进入波峰面前端时,基板与引脚被加热,并在未离开波峰面之前,整个PCB浸在焊料中,即被焊料所桥联,但在离开波峰尾端的瞬间,少量的焊料由于润湿力的作用,粘附在焊盘上,并由于表面张力的原因,会出现以引线为中心收缩至最小状态,此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此会形成饱满,圆整的焊点,离开波峰尾部的多余焊料,由于重力的原因,回落到锡锅中。 1.2适用范围 本指导性技术文件适用于波峰焊技术。

2.引用文件 JB/T 7488-1994《波峰焊工艺规范》

3.波峰焊质量控制要求 严格工艺制度 填写操作记录,每2小时记录一次温度等焊接参数。定时或对每块印制板进行焊后质量检查,发现焊接质量问题,及时调整参数,采取措施。定期检查 根据波峰焊机的开机工作时间,定期检测焊料锅内焊料的铅锡比例和杂质含量如果锡的含量低于极限时,可添加一些纯锡,如杂质含量超标,应进行换锡处理。 经常清理波峰喷嘴和焊料锅表面的氧化物等残渣。

4.波峰焊操作步骤 焊接前准备 检查待焊PCB(该PCB已经过涂敷贴片胶、SMC/SMD贴片、胶 固化并完成THC插装工序)后附元器件插孔的焊接面以及金 手指等部位是否涂好阻焊剂或用耐高温粘带贴住,以防波峰 后插孔被焊料堵塞。如有较大尺寸的槽和孔也应用耐高温粘 带贴住,以防波峰焊时焊锡流到 PCB 的上表面。 将助焊剂接到喷雾器的软管上。 开炉 a.打开波峰焊机和排风机电源。 b.根据 PCB 宽度调整波峰焊机传送带(或夹具)的宽度。 设置焊接参数 助焊剂流量:根据助焊剂接触PCB底面的情况确定。使助焊 剂均匀地涂覆到PCB的底面。还可以从PCB上的通孔处观察, 应有少量的助焊剂从通孔中向上渗透到通孔顶面的焊盘上, 但不要渗透到组件体上。 预热温度:根据波峰焊机预热区的实际情况设定(PCB 上表 面温度一般在 90-130℃,大板、厚板、以及贴片元器件较 多的组装板取上限) 传送带速度:根据不同的波峰焊机和待焊接PCB的情况设定 (一般为-1.92m/min)

电子产品研发工艺设计规范教材

研发工艺设计规范 1.范围和简介 1.1 范围 本规范规定了研发设计中的相关工艺参数。 本规范适用于研发工艺设计 1.2简介 本规范从PCB外形,材料叠层,基准点,器件布局,走线,孔,阻焊,表面处理方式,丝印设计等多方面,从DFM角度定义了PCB的相关工艺设计参数。 2.引用规范性文件 下面是引用到的企业标准,以行业发布的最新标准为有效版本。 3 术语和定义 细间距器件:pitch≤0.65mm异型引脚器件以及pitch≤0.8mm的面阵列器件。 Stand off:器件安装在PCB板上后,本体底部与PCB表面的距离。 PCB表面处理方式缩写: 热风整平(HASL喷锡板):Hot Air Solder Leveling 化学镍金(ENIG):Electroless Nickel and Immersion Gold 有机可焊性保护涂层(OSP):Organic Solderability Preservatives 说明:本规范没有定义的术语和定义请参考《印刷板设计,制造与组装术语与定义》(IEC60194)4. 拼板和辅助边连接设计 4.1 V-CUT连接 [1]当板与板之间为直线连接,边缘平整且不影响器件安装的PCB可用此种连接。V-CUT为直通型,不能在中间转弯。 [2]V-CUT设计要求的PCB推荐的板厚≤3.0mm。 [3]对于需要机器自动分板的PCB,V-CUT线两面(TOP和BOTTOM面)要求各保留不小于 1mm的器件禁布区,以避免在自动分板时损坏器件。

图1 :V-CUT自动分板PCB禁布要求 同时还需要考虑自动分板机刀片的结构,如图2所示。在离板边禁布区5mm的范围内,不允许布局器件高度高于25mm的器件。 采用V-CUT设计时以上两条需要综合考虑,以条件苛刻者为准。保证在V-CUT的过程中不会损伤到元器件,且分板自如。 此时需考虑到V-CUT的边缘到线路(或PAD)边缘的安全距离“S”,以防止线路损伤或铜,一般要求S≥0.3mm。如图4所示。

波峰焊温度曲线图及温度控制标准

波峰焊温度曲线图及温度控制标准介绍 发表于 2017-12-20 16:08:55 工艺/制造 波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料 波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。 波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一 个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫“波峰焊”,其主要材料是焊锡条。 波峰焊焊接方法 波峰焊方法或工艺的采用取决于产品的复杂程度以及产量,如果要做复杂的产品以及产 量很高,可以考虑用氮气工艺比如CoN ▼ 2 ▼ ToUr波峰来减少锡渣并提高焊点的浸润性。 如果使用一台中型的机器,其工艺可以分为氮气工艺和空气工艺。用户仍然可以在空气环境 下处理复杂的板子,在这种情况下,可根据客户的要求使用腐蚀性助焊剂,在焊接后再进行清洗,或者使用低固态助焊剂。 波峰焊温度曲线图介绍 在预热区内,电路板上喷涂的助焊剂中的溶剂被挥发,可以减少焊接时产生气体。同时, 松香和活化剂开始分解活化,去除焊接面上的氧化层和其他污染物,并且防止金属表面在高

温下再次氧化。印制电路板和元器件被充分预热,可以有效地避免焊接时急剧升温产生的热 应力损坏。电路板的预热温度及时间,要根据印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和数量, 以及贴装元器件的多少而确定。在PCB表面测量的预热温度应该在90~130 C间,多层板 或贴片套件中元器件较多时,预热温度取上限。预热时间由传送带的速度来控制。如果预热温度偏低或预热时间过短,助焊剂中的溶剂挥发不充分,焊接时就会产生气体引起气孔、锡珠等焊接缺陷;如预热温度偏高或预热时间过长,焊剂被提前分解,使焊剂失去活性,同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。为恰当控制预热温度和时间,达到佳的预热温度,也可以从 波峰焊前涂覆在PCB底面的助焊剂是否有粘性来进行判断。 O m ?α M4BH?*7*B?n Iae ∣l? m W IM ItB IM m :W )4?I(C) 波峰焊温度曲线 合格温度曲线必须满足: 1 :预热区PCB板底温度范围为:90-120oC. 2:焊接時锡点温度范围为:245 ±10 C

选择性波峰焊工艺概述

选择性波峰焊工艺概述 一.PCB产品编程时需考虑的因素 二.喷嘴类型及选用原则 三.影响焊接的因素 四.焊接不良的种类及微调方法 五. 编程时根据焊盘分布不同的编程技巧 六.焊接后PCB可能产生的不良 一.P CB产品编程时需考虑的因素 当我们拿到PCB产品时,请注意PCB的以下数据,以下数据将会对PCB的可焊性及焊接质量有绝对的影响。 1.观察PCB板的厚度:PCB 板太薄在焊接过程中易变形,通常PCB厚度在1.5mm以下时我们需注意焊接过程中的产品的变形。 解决方案:PCB太薄时参数设定: (1)预热温度不超过80°C(非定值根 据PCB焊接性能设定)

(2)氮气温度不超过100°C (3)稍微降低锡温 (4)程序编辑时,点的停留时间不能过 长,线的速度不能少于每秒2mm(非定值 根据PCB焊接性能设定) 2.查看产品的焊盘分布,元器件类型 (1)焊盘周围有贴片时,选用较小喷嘴,2.5mm或3mm(喷嘴选用原则下章详述)无贴片时尽量选择大喷嘴进行焊接。 (2)大功率元器件的散热较快,锡温损失较快,需对PCB板预热,氮气温度需调整至280左右。 (3)对于有地脚的产品,请提高预热温度,加高氮气温度,加高锡的温度。 (4)焊接时注意元器件的偏斜,浮高,若元器件结构易偏斜,浮高,请提前固定。 3.考虑如何放置PCB板 对PCB产品的放置进行考虑,产品放置时请注意产品有无工艺边,放置机器中是否易定位。 4.观察产品上是否由不耐热元器件 若由不耐热易变形元器件,请务必注意,降低温度。 二.喷嘴类型及选用原则

喷嘴规格有:2mm 2.5mm 3mm 3.5mm 4mm 4.5mm 5mm 6mm 8mm 9mm 10mm 其中5mm以上适合产品焊盘面无贴片,引脚较多时使用, 5mm以下适合产品焊盘位置有贴片时使用,具体需要根据焊盘大小,焊盘附近贴片距离,引脚大小,引脚长度进行选择。 喷嘴锡的高度如下图有几种形态,不同的形态有不同的效果, 此种状态锡的高度稍低焊接会不稳定此状态为佳

波峰焊工艺规范

波峰焊工艺规范 自动化测试与控制研究所

1.范围 1.1主题内容 波峰焊是将熔融的液态焊料,借助与泵的作用,在焊料槽液面形成特定形状的焊料波,插装了元器件的PCB置与传送链上,经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。 波峰面的表面均被一层氧化皮覆盖,它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态,在波峰焊接过程中,PCB接触到锡波的前沿表面,氧化皮破裂,PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进,这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动波峰焊机焊点成型:当PCB进入波峰面前端时,基板与引脚被加热,并在未离开波峰面之前,整个PCB 浸在焊料中,即被焊料所桥联,但在离开波峰尾端的瞬间,少量的焊料由于润湿力的作用,粘附在焊盘上,并由于表面张力的原因,会出现以引线为中心收缩至最小状态,此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此会形成饱满,圆整的焊点,离开波峰尾部的多余焊料,由于重力的原因,回落到锡锅中。 1.2适用范围 本指导性技术文件适用于波峰焊技术。

2.引用文件 JB/T 7488-1994《波峰焊工艺规范》

3.波峰焊质量控制要求 3.1严格工艺制度 填写操作记录,每2小时记录一次温度等焊接参数。定时或对每块印制板进行焊后质量检查,发现焊接质量问题,及时调整参数,采取措施。 3.2定期检查 根据波峰焊机的开机工作时间,定期检测焊料锅内焊料的铅锡比例和杂质含量如果锡的含量低于极限时,可添加一些纯锡,如杂质含量超标,应进行换锡处理。 3.3经常清理波峰喷嘴和焊料锅表面的氧化物等残渣。

4.波峰焊操作步骤 4.1焊接前准备 ●检查待焊PCB(该PCB已经过涂敷贴片胶、SMC/SMD贴片、 胶固化并完成THC插装工序)后附元器件插孔的焊接面 以及金手指等部位是否涂好阻焊剂或用耐高温粘带贴 住,以防波峰后插孔被焊料堵塞。如有较大尺寸的槽和 孔也应用耐高温粘带贴住,以防波峰焊时焊锡流到 PCB 的上表面。 ●将助焊剂接到喷雾器的软管上。 4.2开炉 a.打开波峰焊机和排风机电源。 b.根据 PCB 宽度调整波峰焊机传送带(或夹具)的宽度。 4.3设置焊接参数 ●助焊剂流量:根据助焊剂接触PCB底面的情况确定。使 助焊剂均匀地涂覆到PCB的底面。还可以从PCB上的通 孔处观察,应有少量的助焊剂从通孔中向上渗透到通孔 顶面的焊盘上,但不要渗透到组件体上。 ●预热温度:根据波峰焊机预热区的实际情况设定(PCB 上 表面温度一般在 90-130℃,大板、厚板、以及贴片元 器件较多的组装板取上限) ●传送带速度:根据不同的波峰焊机和待焊接PCB的情况

波峰焊工艺设计

波峰焊工艺与制程 波峰焊简介 波峰焊是将熔化的焊料,经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,使预先装有电子元器件的印制板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。波峰焊用于印制板装联已有20多年的历史,现在已成为一种非常成熟的电子装联工艺技术,目前主要用于通孔插装组件和采用混合组装方式的表面组件的焊接。 1 波峰焊工艺技术介绍 波峰焊有单波峰焊和双波峰焊之分。单波峰焊用于SMT时,由于焊料的“遮蔽效应”容易出现较严重的质量问题,如漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷。而双波峰则较好地克服了这个问题,大大减少漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷,因此目前在表面组装中广泛采用双波峰焊工艺和设备。 波峰锡过程:治具安装→喷涂助焊剂系统→预热→一次波峰→二次波峰→冷却。下面分别介绍各步内容及作用。 1.1 治具安装 治具安装是指给待焊接的PCB板安装夹持的治具,可以限制基板受热形变的程度,防止冒锡现象的发生,从而确保浸锡效果的稳定。 1.2 助焊剂系统 助焊剂系统是保证焊接质量的第一个环节,其主要作用是均匀地涂覆助焊剂,除去PCB和元器件焊接表面的氧化层和防止焊接过程中再氧化。助焊剂的涂覆一定要均匀,尽量不产生堆积,否则将导致焊接短路或开路。 助焊剂系统有多种,包括喷雾式、喷流式和发泡式。目前一般使用喷雾式助焊系统,采用免清洗助焊剂,这是因为免清洗助焊剂中固体含量极少,不挥发无含量只有1/5~1/20。所以必须采用喷雾式助焊系统涂覆助焊剂,同时在焊接系统中加防氧化系统,保证在PCB上得到一层均匀细密很薄的助焊剂涂层,这样才不会因第一个波的擦洗作用和助焊剂的挥发,造成助焊剂量不足,而导致焊料桥接和拉尖。 喷雾式有两种方式:一是采用超声波击打助焊剂,使其颗粒变小,再喷涂到PCB板上。二是采用微细喷嘴在一定空气压力下喷雾助焊剂。这种喷涂均匀、粒度小,易于控制,喷雾高度/宽度可自动调节,是今后发展的主流。 喷嘴的结构

波峰焊工艺操作规程

波峰焊工艺操作规程 1.波峰焊操作步骤 1.1焊接前准备 a.检查待焊PCB(该PCB已经过涂敷贴片胶、SMC/SMD贴片、胶 固化并完成THC插装工序)后附元器件插孔的焊接面以及金手指等部位是否涂好阻焊剂或用耐高温粘带贴住,以防波峰后插孔被焊料堵塞。如有较大尺寸的槽和孔也应用耐高温粘带贴住,以防波峰焊时焊锡流到PCB的上表面。 b.将助焊剂接到喷雾器的软管上。 1.2开炉 a.打开波峰焊机和排风机电源。 b.根据PCB宽度调整波峰焊机传送带(或夹具)的宽度。 1.3设置焊接参数 a.助焊剂流量:根据助焊剂接触PCB底面的情况确定。使助焊剂 均匀地涂覆到PCB的底面。还可以从PCB上的通孔处观察,应 有少量的助焊剂从通孔中向上渗透到通孔顶面的焊盘上,但不 要渗透到组件体上。 b.预热温度:根据波峰焊机预热区的实际情况设定(PCB上表面 温度一般在90-130℃,大板、厚板、以及贴片元器件较多的 组装板取上限) c.传送带速度:根据不同的波峰焊机和待焊接PCB的情况设定 (一般为0.8-1.92m/min) d.焊锡温度:(必须是打上来的实际波峰温度为250±5℃时的表 头显示温度。由于温度传感器在锡锅内,因此表头或液晶显示 的温度比波峰的实际温度高5-10℃左右) e.测波峰高度:调到超过PCB底面,在PCB厚度的2/3处。 1.4首件焊接并检验(待所有焊接参数达到设定值后进行) a.把PCB轻轻地放在传送带(或夹具)上,机器自动进行喷涂助 焊剂、干燥、预热、波峰焊、冷却。 b.在波峰焊出口处接住PCB。 c.按出厂检验标准。 1.5根据首件焊接结果调整焊接参数。

1.6 连续焊接生产 a.方法同首件焊接。 b.在波峰焊出口处接住PCB,检查后将PCB装入防静电周转箱 送修板后附工序。 c.连续焊接过程中每块印制板都应检查质量,有严重焊接缺陷的 印制板,应立即重复焊接一遍。如重复焊接后还存在问题,应 检查原因、对工艺参数作相应调整后才能继续焊接。 1.7检验标准按照出厂检验标准。 2.波峰焊工艺参数控制要点。 2.1 焊剂涂覆量 要求在印制板底面有薄薄的一层焊剂,要均匀,不能太厚,对于免清洗工艺特别要注意不能过量。焊剂涂覆方法是采用定量喷射方式,焊剂是密闭在容器内的,不会挥发、不会吸收空气中水分、不会被污染,因此焊剂成分能保持不变。关键要求喷头能够控制喷雾量,应经常清理喷头,喷射孔不能堵塞。 2.2印制板预热温度和时间 预热的作用: a.将焊剂中的溶剂挥发掉,这样可以减少焊接时产生气体; b.焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化,可以去除印制板焊 盘、元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它污染物,同时起 到保护金属表面防止发生再氧化的作用; c.使印制板和元器件充分预热,避免焊接时急剧升温产生热应力 损坏印制板和元器件。 印制板预热温度和时间要根据印制板的大小、厚度、元器件的大小和多少、以及贴装元器件的多少来确定。预热温度在90-130℃(PCB 表面温度),多层板以及有较多贴装元器件时预热温度取上限,不同PCB类型和组装形式的预热温度参考表1。参考时一定要结合组装板的具体情况,做工艺试验或试焊后进行设置。预热时间由传送带速度 来控制。如预热温度偏低或和预热时间过短,焊剂中的溶剂挥发不充分,焊接时产生气体引起气孔、锡球等焊接缺陷;如预热温度偏高或 预热时间过长,焊剂被提前分解,使焊剂失去活性,同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。因此要恰当控制预热温度和时间,最佳的预热温度是在波峰焊前涂覆在PCB底面的焊剂带有粘性。

8-3 选择性波峰焊

选择性波峰焊(又称机器人焊接) 在现代电子焊接技术的发展历程中,经历了两次历史性的变革:第一次是从通孔焊接技术向表面贴装焊接技术的转变;第二次便是我们正在经历的从有铅焊接技术向无铅焊接技术的转变。焊接技术的演变直接带来了两个结果:一是线路板上所需焊接的通孔元器件越来越少;二是通孔元器件(尤其是大热容量或细间距元器件)的焊接难度越来越大,特别是对无铅和高可靠性要求的产品。再来看看全球电子组装行业目前所面临的新挑战:全球竞争迫使生产厂商必须在更短时间里将产品推向市场,以满足客户不断变化的要求;产品需求的季节性变化,要求灵活的生产制造理念;全球竞争迫使生产厂商在提升品质的前提下降低运行成本;无铅生产已是大势所趋。上述挑战都自然地反映在生产方式和设备的选择上,这也是为什么选择性波峰焊(以下简称选择焊)在近年来比其他焊接方式发展得都要快的主要原因;当然,无铅时代的到来也是推动其发展的另一个重要因素。 通孔元器件的焊接主要采用手工焊、波峰焊和选择焊等几种焊接技术,它们的特点各不相同,下面我们进行一下简单的介绍: 手工焊接 手工焊接由于具有历史悠久、成本低、灵活性高等优势,至今仍被广泛采用。但是,在可靠性要求高、焊接难度大的一些应用中,由于下述原因受到相当的制约: 1、烙铁头的温度难以精确控制,这是一个最根本的问题。如果烙铁头温度过低,容易造成焊接温度低于工艺窗口的下限而形成冷焊或虚焊;同时,由于烙铁的热回复性毕竟有限,非常容易导致金属化通孔内透锡不良。烙铁头温度过高,容易使焊接温度高于工艺窗口上限而形成过厚的金属间化合物层,从而导致焊点变脆、强度下降,并可能导致焊盘脱落使线路板报废; 2、焊点质量的好坏往往受到操作者的知识、技能和情绪的影响,很难进行控制; 3、劳动力较机器设备的成本优势正在逐渐丧失。 波峰焊 波峰焊设备发明至今已有50多年的历史了,在通孔元器件电路板的制造中具有生产效率高和产量大等优点,因此曾经是电子产品自动化大批量生产中最主要的焊接设备。但是,在其应用中也存在有一定的局限性: 1、同一块线路板上的不同焊点因其特性不同(如热容量、引脚间距、透锡要求等),其所需的焊接参数可能大相径庭。但是,波峰焊的特点是使整块线路板上的所有焊点在同一设定参数下完成焊接,因而不同焊点间需要彼此“将就”,这使得波峰焊较难完全满足高品质线路板的焊接要求; 2、在实际应用中比较容易出现以下问题: *热冲击过大时容易造成整块线路板变形,从而使线路板顶部的元器件焊点开路*双面混装电路板上焊好的表贴器件可能出现二次熔化 *焊好的热敏器件(电容,LED等)容易因温度过高而损坏 *为防止上述情况的发生而使用的工装夹具容易形成焊接阴影进而造成冷焊

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