选择性波峰焊

选择性波峰焊
选择性波峰焊

南京信息职业技术学院

毕业设计论文

作者XXX学号XXXXXXXX

系部机电学院

专业XXXXXXXXXXXXXXXXX

题目Versaflow50/60选择性波峰焊在无铅生产中的应用

指导教师XXX

评阅教师

完成时间:2012年X月X日

毕业设计(论文)中文摘要

题目:Versaflow 50/60 选择性波峰焊在无铅焊接中的应用

摘要:虽然目前国内虽然只有少量几家厂商配备了选择性波峰焊设备。但是

随着波峰焊技术的成熟和国内EMS厂商生产产品档次的提高,波峰焊设备还

是很有前景的。目前来看,由于技术及制程的不完善,选择性波峰焊的缺陷

还是不少的。本文以ERSA公司的Versaflow50/60型号的选择性波峰焊机为

例从设备和工艺两方面介绍和分析选择焊。设备方面描述了机器的主要构成,

工艺方面介绍了选择焊的制程,最后还就几种选择性波峰焊焊接时最容易出

现的几种缺陷进行分析,提出解决方法。

关键词:选择性波峰焊工艺缺陷

毕业设计(论文)外文摘要

Title: Selective wave Versaflow50/60 using in Lead-free soldering

Abstract: The company Germany named ERSA has made the first selective wave machine, from now although only a few company have equipped with selective wave machine. But with the growth of selective soldering technical and the development of the product most EMS company made, there will be a good development of selective wave. For now, because of the technical and process is not so prefect, many failures of solder joints have shown up.

In this article we will use Versaflow50/60 as an example to introduce this machine from equipment and process. In the aspect of equipment, the parts of the machine are being described and how to make an program of a PCBs is introduced in the aspect of process. At last some analysis of common failure is displayed and the solutions were made also.

keywords: selective wave process failure

目录

1绪论

2选择性波峰焊设备分析及焊材质量控制

2.1 助焊剂喷涂区

2.2 预热区

2.3 焊接区

2.4 焊锡质量控制

3选择性波峰焊相关工艺参数及制程

3.1 炉温、传动速度等工艺参数设置

3.2 助焊剂喷涂模块制程

3.3 焊接模块制程

4 选择性波峰焊常见缺陷分析及解决方法

1 绪论

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。

波峰焊发展至今已有50多年的历史了,在通孔元件电路板的生产中具有生产率高等特点。但是随着电子产品高密度小型化的设计要求,大量的PTH元件被SMT元件代替,这样电路板上的PTH元件越来越少,有的电路板甚至两面都布满了SMT元件。普通的波峰焊采用波峰大面积焊接的方式已不再适用,会产生夹具制作等额外费用,甚至可能对焊接面存在的SMT元件产生影响。像这种通孔元件较少的电路板,可以考虑采用选择性波峰焊设备。1995年,世界上第一台选择性波峰焊设备由ERSA公司制造出来,发展到现在选择性波峰焊技术已经相对成熟,为提高高端电子产品中通孔元件的焊点质量,ERSA公司的选择性波峰焊设备采用了多种有效的技术措施,包括助焊剂喷射位置及喷射量的精确控制,微波峰高度的精确控制,焊接位置的精确控制等。

2 选择性波峰焊设备分析及焊材质量控制

图2-1:Versaflow50/60机器外形

Versaflow50/60除去前后超出机器轨道长度后机器全长5.750m,算上轨道机器全长7.150m,机器宽1.740m,高1.800m。能支持的PCB宽度是60mm到500mm,长度是120mm到600mm,能够支持的上间隙是100mm,最大支持元件高度9mm,当然这些参数是就这款机器而言。

Versaflow50/60具有一个助焊剂喷涂区,两个预热区和两个焊接区,具体生产流程如下:助焊剂喷涂——预热——焊接——预热——焊接。一块电路板上可能存在不同的PTH元件,这两种或多种PTH元件的上锡性能可能是不一样的,也可能和PCB板的开孔大小有关系。焊接时并不仅仅需要焊接上这么简单,很多客户的产品会对通孔元件的上锡高度有要求,具体的IPC中也给出了通孔元件的上锡高度标准。我们项目的客户要求非接地脚的上锡率达到50%,接地脚的上锡高度因为某些原因上锡较困难可以稍微降低。当然不同的PCB上锡高度要求也不一样。板子厚度大于2.5mm时通孔元件上锡是比较困难的,采用普通波峰焊时更加难以达到50%的上锡高度,这时候选择性波峰焊的优越性就能体现出来。选择性波峰焊不仅能够焊接PCB厚度超过2.5mm的板子,对于上锡性能不同的元件能够区别对待,对每一个焊点的焊接参数都能够精确控制。两个预热区可以采用不同的预热温度,两个焊接区亦可使用不同的焊接温度,这样焊接就方便得多。例如,我们可以将上锡容易的元件至于第一焊接区焊接,将第二预热区的温度设置高于

第一预热区,上锡较难的元件至于第二焊接区焊接。使用两个焊接区在PTH元件较多时也可以提高生产率,不算前后传送带,同时可以在机器内的PCB数量可以达到5块,大大提高了生产率。

2.1 助焊剂喷涂区

和普通波峰焊一样,选择性波峰焊焊接PCB时也需要涂覆助焊剂来帮助焊接,帮助通孔元件的上锡。和普通波峰焊不一样的是选择焊的助焊剂喷涂采用喷嘴进行定点喷涂,助焊剂的喷涂量也可以精确控制。Versaflow 50/60在机器背部有两个助焊剂储存罐,储存不同类型的助焊剂,每个储存罐可以储存大概两升的助焊剂,我司采用EF8000无铅助焊剂。此种助焊剂虽然是免清洗助焊剂,但事实上助焊剂残留仍然是一个问题,在焊接后仍能清晰的看到助焊剂残留,可能会根据客户的需要增加额外的清洗费用。在助焊剂的储存罐上有一个导管引出接到助焊剂喷嘴上,助焊剂喷嘴规格约130 μm(可选),喷涂助焊剂速度是1-20 mm/sec,喷嘴的移动速度是1-400 mm/sec,喷涂宽度大概是2-8mm。助焊剂喷涂区采用链条式传动,和焊接区采用的滚轮式传动相比在稳定性上稍有逊色。和普通波峰焊不同之处在于,为了焊接的完美普通焊的整个轨道都会倾斜5°-7°,而选择焊的轨道倾角为0°。

板子经链条传动进入助焊剂喷涂区后被前方的挡块挡住,机器感应到板子的存在后链条停止,夹板在板边位置固定住整个PCB,然后喷嘴会根据程序中事先设定好的参数在指定的位置喷涂定量的助焊剂。助焊剂有点喷和连喷两种喷涂方式,点喷是在一个点喷涂定量的助焊剂,连喷是指喷嘴以设定的移动速度从一个点移动到另一个点并同时喷涂定量的助焊剂。助焊剂喷涂结束后,挡块放开,板子进入第一预热区。如果机器没有感应到PCB就会报警,亮黄色警报”PCB not arrived “,这时需要检查是否卡板,或者机器感应器下方是否是板子的镂空区域。

这种选择性喷涂不仅在助焊剂使用量上比普通焊节省许多,而且避免了对电路板上非焊接区的污染。

2.2 预热区

因为第二预热区和第二焊接区在设备上讲仅仅是第一预热和第一焊接的重复,所以我们只对第一预热区和第一焊接区进行介绍。

预热区上部采用热风回流加热,下部采用红外加热的方式。上部热风回流加热的最高可设置温度为200℃,可设置最长加热时间是3600s。下部红外加热共有八根四组加热管,每两根为一组,可不同时打开。最高能设置的加热温度和加热时间和上部热风加热相同。采用这种热风加热和红外加热相结合的方式可以高速率的加热,更加节能,基本可以保证PCB的均匀受热。

这里特别要注意下预热区的PCB感应方式,预热区的有两个感应器是相对感应的。PCB的镂空区域停留在感应器之间或者板子反光太强都有可能造成机器报警,未感应到PCB。

PCB经助焊剂涂覆后进入预热区,同样的预热区前方有挡块将板子挡住,机器感应到板子,上部热风加热和下部红外加热同时启动,加热一定时间后挡块放开,板子进入焊接区域。

2.3 焊接区

同助焊剂喷涂去类似,焊接区有一个焊锡缸储存液态锡,液态锡通过缸内的电动马达驱动被卷上来形成一个圆柱形的锡波。锡波的高度可以控制,锡波的直径也可以通过喷嘴大小来控制。Versaflow50/60这款机器有3/6,、3/4.5、4/8、

6/10等几种型号的喷嘴,3/6指的是喷嘴的内径是3mm,外径是6mm;6/10指的是喷嘴的内径是6mm,外径是10mm,依此类推。在喷嘴附近有一个摄像头,连接到机器上方的一个外部显示器上,可以观察到锡波的情况,也可以观察到PCB 正在焊接时的焊接情况。在锡缸外部有一卷焊锡丝插入锡缸内部,锡缸有自动加焊锡丝的功能来弥补焊锡的损耗。选择焊也要冲入氮气保护焊接,但和普通焊不同的是选择焊将氮气充入锡缸内部在液态锡的液面上形成一个隔离层保护液态锡不被氧化,而普通焊是在整个焊接区域充入氮气保护焊接,选择焊每小时的氮气消耗量大约在4.0立方米,而普通焊大概是8.0立方米。从这点上讲选择焊氮气的消耗量远远小于普通焊。在焊接区的上部同样有一个热风回流装置来保证焊接时PCB板的温度,同时锡缸的温度也是可以控制的。不同于助焊剂喷涂区和预热区采用的链条式传动,焊接区采用滚轮式传动,这种传动更加平稳,避免了因为传动不稳而导致的元件抬高倾斜等一系列焊接问题。焊接区的传感器类型和预热区一样,所以一定要注意板子不被感应到的问题。

焊接区的上方热风加热装置与预热区的相同,最高可设置的温度都是200℃。

焊接温度在制程软件窗口上的最大可设值是400℃,但实际上不能达到,最高焊接温度大约是330℃。锡嘴所能打起的锡波最高为5mm。和助焊剂的喷涂类似,焊接时也有点焊和连焊两种连接方式,在制程是可以设置。连焊时,锡嘴从一个焊接点移动到另一个焊接点所能支持的最大速度是10mm/sec。焊接时因为锡嘴要从起始位置上升使锡波能够接触到焊接点,所以就有了锡嘴在Z轴方向的运动,锡嘴在Z方向的运动速度最高可达到100mm/sec,这个速度也是焊接完成后锡波离开焊点的速度。不焊接时锡嘴的起始位置离PCB板30mm,在X、Y方向的移动速度最高可达到200mm/sec。焊接时,如果焊接位置离轨道边很近的就要注意了,一般来讲焊接位置需要离轨道边至少3mm,但是如果采用较大锡嘴的话仍有撞坏锡嘴或轨道的危险。所以在DFM设计的时候需要注意焊接位置不能离板边太近,在制程时安全距离的设定也要注意,一般设置为锡嘴直径的一半,即其半径。

经预热的板子进入焊接区,被挡块挡住,机器感应到板子,轨道停止,夹板放下夹住板边。锡嘴从起始位置升起到一定高度后(可设置),移动到焊接位置,升起到焊接高度,同时锡波升起到设置高度。点焊时,锡波接触焊点一定时间焊接后下降;连焊时,锡波接触焊接点一段时间后开始移动,移动到另一点后停留一定时间下降,回到初始位置,板子焊接完成,进入第二预热区。

2.4 焊锡质量的控制

焊锡经过一段时间后由于氧化等作用难免会产生锡渣,明显的是一些锡渣会附在锡嘴上,导致锡波向某个方向偏移或焊接时锡波不稳定,再者焊锡质量不好会降低焊点的可靠性。

选择焊的液态锡经锡嘴喷出后会通过一定渠道后重新流入锡缸,锡缸在设计上有过滤锡渣的作用。除此之外,当锡量不足时机器也会自动添加锡丝,一定程度上提升了焊锡的质量。我司选择焊使用的是SAC305的无铅焊锡,要定时取锡样测定其中各种元素的含量,严格控制焊锡质量。在焊锡不合格时要添加焊锡条或更换焊锡。

取样时,需要检测的几种元素如下:铅、银、铜、镉。其中铅和镉是欧盟RoHs 中严令禁止的物质,无铅不可能做到一点铅没有,所以每次检测时都能检测到铅元素的存在,只要不超过0.1%就行,但是测定值在超过0.07%时就需要引起注意,要采取措施降低铅的含量。银要不能超过3.4%,超过3.3%就需要采取措施。铜

的元素控制上限是0.9%,超过0.8%就要引起关注。镉元素的控制最为严格,元素控制上限时0.002%,含量在超过0.0018%时就需采取措施,但实际上焊锡中很少能检测到镉的存在。

3 选择性波峰焊相关工艺参数及制程

选择焊的每一个步骤,每一个区域的炉温设置,助焊剂喷涂的位、喷涂量,焊接时的上升速度、锡波高度等都需要从程序中一一设置。

3.1 炉温,传动速度等工艺参数设置

图3-1:炉温等设置界面

如图2,我们可以看到其中有预热区温度,链条传动速度等相关参数的设置,以下我们一一介绍。

一共五个模块,助焊剂涂覆、第一预热、第一焊接、第二预热、第二焊接,可以自行勾选,每一个模块都可独立运行。

链条传动速度是0.2-10m/min,在设置时是以百分比的形式来设置的,五个模块加上前后轨道一共七处需要设置。注意一般速度设置为45%左右,根据板子上

料的情况可以适当的减少或增加,焊接完成后的模块速度可以提升到60%左右。速度过快可能导致元件太高或者通孔元件的缺失。

在此界面助焊剂涂覆模块有一个模式的设置,前面讲到过机器内部有两个助焊剂储存罐,储存了两种不同的助焊剂,这就是制程中的助焊剂选择。

预热区可以设置上预热温度和时间以及下部预热温度和时间,此温度要根据板子的大小及厚度来设置,一般上部预热温度要高于下部预热温度,但不能相差太大,当然要根据实际情况来。最高温度是200℃,上部一般最高会设到170℃左右,下部最高150℃左右,因为要考虑到一个热冲击的问题。预热时间上部和下部时间一般需要统一,但特别情况可以不一样,考虑到一个板子两边温差太大会对板子造成伤害,两边预热时间和温度不能相差太大。下部四组发热管可根据板子实际大小勾选,实际工作的发热管必须能覆盖整块板子。预热时间板子较小较薄时,时间可以设置到30-50s,板子较大较厚时需设置到60-80s。

焊接区需要设置上部加热的温度和时间,焊接温度以及锡嘴型号。上部加热起到对焊接中的PCB板一个保温的作用,一般温度可以比预热区上部加热温度稍低。因为要保证板子在整个焊接过程保温,所以要估算整个焊接过程耗时。锡嘴型号根据实际情况选择。焊接温度根据元件的上锡难易程度来设置,一般会设置到280-285℃,有些上锡特别难的可以提高到290-295℃。

第二预热区和第二焊接区可以参考第一预热区和第一焊接区。当因为焊点较多需提高焊接速度而选择使用第二焊接区时,第二预热区可以不勾选。要注意的是,虽然不勾选,但是预热区的温度必须要设置,最好设置成35度左右,预热区会直至板子降到默认的0℃才会正常工作。如果是将上锡较困难的元件放在第二焊接区时,第二预热区的温度可以稍高于第一预热区,但时间要尽量短,因为经过第一预热和焊接的板子温度已足够高。

一般来讲,在进行炉温的设置时要综合考虑到板子的大小,厚度,元件的密集程度及通孔元件的上锡性能,还需要考虑到板子的质量,否则板子在前段已经二次回流,在经过波峰焊的时候质量差板子很有可能变形导致溢锡等缺陷的发生。

3.2 助焊剂喷涂模块制程

图3-2:助焊剂及焊接制程界面

现在市场上某些在售的机器在编程时支持离线编程或者CAD文件和Gerber文件的导入,很可惜Versaflow50/60这款机器目前只支持在线编程,许多位置坐标必须靠用尺子量出,这给编程带来诸多不便。

在编辑位置坐标时,进板方向确定,默认PCB的右下角为原点坐标,顺着轨道方向为X轴,垂直轨道方向为Y轴,两方向都为正方向。

Endposition X [mm]:助焊剂喷涂位置X方向坐标

Endposition Y [mm]:助焊剂喷涂位置Y方向坐标

Speed XY [mm/s] :助焊剂喷嘴的移动速度,当设置点喷时,指喷嘴从另一位置移动到喷涂位置的速度;当设置连喷时,指喷嘴在这一段喷涂位置上的移动位置

Mode :喷涂模式,有1和2两个选择项选择助焊剂的种类,必须和图2所示的助焊剂涂覆模块模式相同

Spray amount [%] :助焊剂喷涂量

Spray time [s] :助焊剂喷涂时间,只有在点喷时有效,连喷时无需设置

编程示例:

这是一个简单完整的助焊剂喷涂模块的编程数据,第一行在(20,20)处采用点喷,助焊剂喷涂量30%,喷涂时间3s,喷嘴从起始位置移动到点(20,20)的速度是150mm/s。第二行和第三行是从点(30,30)到(30,40)的连喷,因为距离和速度的确定所以喷涂时间不需要填写。

在编辑助焊剂喷涂量时要注意,当助焊剂偏少时会导致上锡高度达不到少锡等,助焊剂过多则会导致板子过脏和助焊剂的浪费等。如果板子较薄,元件容易上锡,则助焊剂喷涂量在20%-50%,当助焊剂喷涂量超过60%时说明PCB较厚或元件难以上锡。

因为所有坐标都是手量输入,在编程完成后需将助焊剂喷涂量全部调至3%-5%,使PCB经过一次助焊剂喷涂,根据助焊剂在PCB上的痕迹来校验位置坐标,焊接模块的坐标设置也可以此来做参考。

3.3 焊接模块编程

Z while moving [mm] :锡嘴移动到焊接位置时锡嘴离PCB的距离,最大可设30mm。一般要将PCB焊接面的元件高度考虑进入,保证锡嘴在移动过程中锡波或锡嘴不会碰到元件,设置20-25mm即可

Endposition X [mm] :焊接点X方向坐标

Endposition Y [mm] :焊接点Y方向坐标

Speed XY [mm/s] :锡嘴从起始位置移动到焊接位置时的速度,在点焊和连焊时意义也不相同

Endposition Z [mm] :焊接时锡嘴离PCB距离,要保证锡波能够碰到焊点且没有少锡的发生,一般设置2.5-3mm

Speed Z [mm/s] :锡嘴从起始高度移动到焊接高度的速度

Wave height [%] :焊接时波峰高度,最高为约为5mm

Soldering time [s] :焊接时间

Lower value [%] :焊接完成后波峰先下降一定高度

Lower time [s] :焊接完成后锡嘴下降一定高度所需时间

编程示例:

前文已经提到焊接时也分为点焊和连焊,这些都能在编程中体现出来。如上,第一行点(20,20)采用的是点焊,第二行和第三行点(30,30)到(30,40)采用的是连焊,连焊时的速度是2。第一个速度150mm/s指的是点(20,20)焊接完成后再移动到点(30,30)的速度。

在选择连焊或点焊时要考虑到锡嘴的直径,例如6/10的锡嘴,几个焊点集中在10mm之内时可以考虑点焊,若有引脚接近焊接边缘,则这个引脚少锡的可能性非常大,可以考虑通过提高焊接高度或波峰高度来改善。焊接时间要根据元件的大小、吸热程度、上锡难易来设定,时间过短可能会导致拉尖或桥接的产生,时间过长可能导致PCB起泡,元件引脚变细。下降时间和下降值也需要根据实际情况来设置,下降速度过快或导致拉尖或少锡,下降过慢可能会导致锡多。

从这些制程参数上来看焊接区的制程要明显难于助焊剂涂覆的制程,要想做好这个程序首先得弄清这些参数是什么,对焊接有什么影响。这些参数即使是经验老到的工程师也不一定能一次性将程序做到完美,制程时不仅需要经验的支持还需要考虑当下机器处于一个什么状态,机器波峰是否稳定等这些因素考虑进去。还有就是制程时各种工艺参数之间的配合,不同的工艺参数也可能焊接效果相同,例如waveheight(波峰高度)和endpositionZ(焊接高度)之间的配合。在制程完成后需要根据首一片甚至首几片的焊接情况对程序进行修正,已经调好的程

序隔一段时间使用时也需要根据首一片来确认程序是否可用。

4选择性波峰焊常见缺陷分析及解决方法

桥接:桥接是选择焊中一个比较常见的缺陷,元件引脚间距过近或者波峰不稳都有可能导致桥接,可能原因如下,焊接温度设置过低,焊接时间过短,焊接完成后下降时间过快,助焊剂喷涂量过少。一般这种情况下要检查波峰和确认焊接坐标是否正确,可以通过提高焊接温度或预热温度,提高焊接时间,增加下降时间,提高助焊剂喷涂量的方法来改善。

溢锡:发生这种情况一般要首先检查通孔元件是否missing,看板子是否有明显变形,炉温设置是否过高导致PCB变形,其次要检查元件引脚直径和通孔直径之间的配合。如果通孔过大而元件引脚过细就会导致溢锡的发生。可以降低溢锡部位的波峰高度或焊接高度,降低助焊剂喷涂量。

上锡高度达不到:对于二级以上产品来说这也是一个比较常见的缺陷,一般来讲一些金属材质的大元件如电源模块等,由于他们大多与接地脚相接散热较快上锡困难,当然一般上锡高度标准会有相应的放松。除此之外焊接温度低,助焊剂喷涂量少,波峰高度低都会导致上锡高度不够。提高预热和焊接温度,多喷涂些助焊剂等可以解决问题。

元件抬高:元件过轻或波峰抬高会导致波峰将元件顶上去,或者在插装元件的时候元件没有插到位,轨道速度过快或不稳导致元件歪斜抬高。可以制作夹具将原件压住,由于夹具的吸热可能需要提高预热或焊接温度。

元件缺失:看缺失的元件是在波峰焊接面还是非焊接面,如果是通孔元件缺失则可以同以上的元件抬高相同原因,焊接面SMT元件缺失时要注意焊接时是否焊接坐标设错导致波峰带到元件,波峰是否不稳焊接时碰到附近的料。这种情况可以修正坐标或者将通孔附近的料用白胶点上保护起来,并将情况反馈给DFM团队。焊点空洞:元件引脚太短尚不能伸出通孔或元件引脚横截面被氧化不上锡,可以加喷助焊剂。

拉尖:这是一个和桥接一样发生频率较高的缺陷种类,预热和焊接温度过低,焊接时间太短会导致拉尖的发生。

锡珠:有锡珠时要检查助焊剂的质量或者板子表面是否沾上锡膏,助焊剂中含水

在焊接时会炸裂导致锡珠。

元件引脚变细,吃脚:可能是焊接温度过高或焊接时间过长,也有可能是引脚间距太近,在焊接一个引脚时波峰带到旁边的引脚导致一些引脚被焊接了两次。这种情况可以修改坐标参数尽量避免引脚焊两次,引脚太近的可以一起焊接。

少锡:波峰温度过低,波峰不稳,波峰高度或焊接高度太低,焊接坐标设置错误都会导致少锡。修正坐标,清洁锡嘴,提高焊接温度,提高波峰或焊接高度可以解决。

结论

就目前来看,国内引进选择性波峰焊设备的厂家还不是太多,因为其设备昂贵或者根本不需要,而且选择焊后一般都需要补焊,给选择焊的普及带来障碍。我相信随着国内大多厂商的产品档次的提高,选择焊技术的成熟会有更多的厂商选择选择性波峰焊。目前我们还是要着手于制程,减少缺陷,提高良品率。

致谢

在各位老师和同学及同事的帮助和支持下我的论文得以最终完成。

在此,感谢我的老师在学习期间在我学习上,生活上的关心和照顾,感谢学校的领导和指导老师对我的无私的帮助和尽心尽力的指导,同时也要感谢公司的同事对我工作上的关心和帮助,如果没有他们我不可能迅速的进入工作状态掌握岗位技术。特别感谢宋老师在本次设计中的关心和支持,才得以本次设计的顺利完成。谢谢你们!

参考文献

1 鲜飞.选择性焊接工艺技术的研究.中国集成电路,2008(6):61~64

2 黄强.用于PCB的一种新型焊接技术——选择性波峰焊.电子与封装,2003(5):9~12

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

PCB选择性焊接工艺技巧

PCB选择性焊接工艺技巧 发布来源:发布时间:2010-4-30 8:54:53 本文主要介绍PCB选择性焊接技术及工艺的知识,包括PCB选择性焊接技术的工艺特点、择性焊接技术的流程、两种不同工艺拖焊工艺和浸焊工艺及、单嘴焊锡波拖焊工艺的不足。 一、PCB选择性焊接技术的工艺特点 可通过与波峰焊的比较来了解选择性焊接的工艺特点。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锡波接触。由于PCB本身就是一种不良的热传导介质,因此焊接时它不会加热熔化邻近元器件和PCB区域的焊点。在焊接前也必须预先涂敷助焊剂。与波峰焊相比,助焊剂仅涂覆在PCB下部的待焊接部位,而不是整个PCB。另外选择性焊接仅适用于插装元件的焊接。选择性焊接是一种全新的方法,彻底了解选择性焊接工艺和设备是成功焊接所必需的。 二、PCB选择性焊接技术的流程 典型的PCB选择性焊接技术的工艺流程包括:助焊剂喷涂,PCB预热、浸焊和拖焊 (1)助焊剂涂布工艺 在选择性焊接中,助焊剂涂布工序起着重要的作用。焊接加热与焊接结束时,助焊剂应有足够的活性防止桥接的产生并防止PCB产生氧化。助焊剂喷涂由X/Y机械手携带PCB通过助焊剂喷嘴上方,助焊剂喷涂到PCB待焊位置上。助焊剂具有单嘴喷雾式、微孔喷射式、同步式多点/图形喷雾多种方式。回流焊工序后的微波峰选焊,最重要的是焊剂准确喷涂。微孔喷射式绝对不会弄污焊点之外的区域。微点喷涂最小焊剂点图形直径大于2mm,所以喷涂沉积在PCB上的焊剂位置精度为±0.5mm,才能保证焊剂始终覆盖在被焊部位上面,喷涂焊剂量的公差由供应商提供,技术说明书应规定焊剂使用量,通常建议100%的安全公差范围。 (2)预热工艺 在PCB选择性焊接技术工艺中的预热主要目的不是减少热应力,而是为了去除溶剂预干燥助焊剂,在进入焊锡波前,使得焊剂有正确的黏度。在焊接时,预热所带的热量对焊接质量的影响不是关键因素,PCB 材料厚度、器件封装规格及助焊剂类型决定预热温度的设置。在选择性焊接中,对预热有不同的理论解释:有些工艺工程师认为PCB应在助焊剂喷涂前,进行预热;另一种观点认为不需要预热而直接进行焊接。使用者可根据具体的情况来安排选择性焊接的工艺流程。 三、PCB选择性焊接技术工艺有两种不同工艺:拖焊工艺和浸焊工艺。 选择性拖焊工艺是在单个小焊嘴焊锡波上完成的。拖焊工艺适用于在PCB上非常紧密的空间上进行焊接。例如:个别的焊点或引脚,单排引脚能进行拖焊工艺。PCB以不同的速度及角度在焊嘴的焊锡波上移动达到最佳的焊接质量。为保证焊接工艺的稳定,焊嘴的内径小于6mm。焊锡溶液的流向被确定后,为不同的焊接需要,焊嘴按不同方向安装并优化。机械手可从不同方向,即0°~12°间不同角度接近焊锡波,于是用户能在电子组件上焊接各种器件,对大多数器件,建议倾斜角为10°。 与浸焊工艺相比,拖焊工艺的焊锡溶液及PCB板的运动,使得在进行焊接时的热转换效率就比浸焊工艺好。然而,形成焊缝连接所需要的热量由焊锡波传递,但单焊嘴的焊锡波质量小,只有焊锡波的温度相对高,才能达到拖焊工艺的要求。例:焊锡温度为275℃~300℃,拖拉速度10mm/s~25mm/s通常是可以接受的。在焊接区域供氮,以防止焊锡波氧化,焊锡波消除了氧化,使得拖焊工艺避免桥接缺陷的产生,这个优点增加了拖焊工艺的稳定性与可靠性。 机器具有高精度和高灵活性的特性,模块结构设计的系统可以完全按照客户特殊生产要求来定制,并且可升级满足今后生产发展的需求。机械手的运动半径可覆盖助焊剂喷嘴、预热和焊锡嘴,因而同一台设备可完成不同的焊接工艺。机器特有的同步制程可以大大缩短单板制程周期。机械手具备的能力使这种选择焊具有高精度和高质量焊接的特性。首先是机械手高度稳定的精确定位能力(±0.05mm),保证了每块板生产的参数高度重复一致;其次是机械手的5维运动使得PCB能够以任何优化的角度和方位接触锡面,获

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。

焊接的工艺特点及流程介绍

可通过与波峰焊的比较来了解选择性焊接的工艺特点。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锡波接触。由于PCB本身就是一种不良的热传导介质,因此焊接时它不会加热熔化邻近元器件和PCB 区域的焊点。在焊接前也必须预先涂敷助焊剂。与波峰焊相比,助焊剂仅涂覆在PCB下部的待焊接部位,而不是整个PCB。另外选择性焊接仅适用于插装元件的焊接。选择性焊接是一种全新的方法,彻底了解选择性焊接工艺和设备是成功焊接所必需的。选择性焊接的流程典型的选择性焊接的工艺流程包括:助焊剂喷涂,PCB预热、浸焊和拖焊。助焊剂涂布工艺在选择性焊接中,助焊剂涂布工序起着重要的作用。焊接加热与焊接结束时,助焊剂应有足够的活性防止桥接的产生并防止PCB产生氧化。助焊剂喷涂由X/Y机械手携带PCB通过助焊剂喷嘴上方,助焊剂喷涂到PCB待焊位置上。助焊剂具有单嘴喷雾式、微孔喷射式、同步式多点/图形喷雾多种方式。回流焊工序后的微波峰选焊,最重要的是焊剂准确喷涂。微孔喷射式绝对不会弄污焊点之外的区域。微点喷涂最小焊剂点图形直径大于2mm,所以喷涂沉积在PCB上的焊剂位置精度为±0.5mm,才能保证焊剂始终覆盖在被焊部位上面,喷涂焊剂量的公差由供应商提供,技术说明书应规定焊剂使用量,通常建议100%的安全公差范围。预热工艺在选择性焊接工艺中的预热主要目的不是减少热应力,而是为了去除溶剂预干燥助焊剂,在进入焊锡波前,使得焊剂有正确的黏度。在焊接时,预热所带的热量对焊接质量的影响不是关键因素,PCB材料厚度、器件封装规格及助焊剂类型决定预热温度的设置。在选择性焊接中,对预热有不同的理论解释:有些工艺工程师认为PCB应在助焊剂喷涂前,进行预热;另一种观点认为不需要预热而直接进行焊接。使用者可根据具体的情况来安排选择性焊接的工艺流程。焊接工艺选择性焊接工艺有两种不同工艺:拖焊工艺和浸焊工艺。选择性拖焊工艺是在单个小焊嘴焊锡波上完成的。拖焊工艺适用于在PCB上非常紧密的空间上进行焊接。例如:个别的焊点或引脚,单排引脚能进行拖焊工艺。PCB以不同的速度及角度在焊嘴的焊锡波上移动达到最佳的焊接质量。为保证焊接工艺的稳定,焊嘴的内径小于6mm。焊锡溶液的流向被确定后,为不同的焊接需要,焊嘴按不同方向安装并优化。机械手可从不同方向,即0°~12°间不同角度接近焊锡波,于是用户能在电子组件上焊接各种器件,对大多数器件,建议倾斜角为10°。与浸焊工艺相比,拖焊工艺的焊锡溶液及PCB板的运动,使得在进行焊接时的热转换效率就比浸焊工艺好。然而,形成焊缝连接所需要的热量由焊锡波传递,但单焊嘴的焊锡波质量小,只有焊锡波的温度相对高,才能达到拖焊工艺的要求。例:焊锡温度为275℃~300℃,拖拉速度10mm/s~25mm/s通常是可以接受的。在焊接区域供氮,以防止焊锡波氧化,焊锡波消除了氧化,使得拖焊工艺避免桥接缺陷的产生,这个优点增加了拖焊工艺的稳定性与可靠性。https://www.360docs.net/doc/b2539490.html,机器具有高精度和高灵活性的特性,模块结构设计的系统可以完全按照客户特殊生产要求来定制,并且可升级满足今后生产发展的需求。机械手的运动半径可覆盖助焊剂喷嘴、预热和焊锡嘴,因而同一台设备可完成不同的焊接工艺。机器特有的同步制程可以大大缩短单板制程周期。机械手具备的能力使这种选择焊具有高精度和高质量焊接的特性。首先是机械手高度稳定的精确定位能力(±0.05mm),保证了每块板生产的参数高度重复一致;其次是机械手的5维运动使得PCB能够以任何优化的角度和方位接触锡面,获得最佳焊接质量。机械手夹板装置上安装的锡波高度测针,由钛合金制成,在程序控制下可定期测量锡波高度,通过调节锡泵转速来控制锡波高度,以保证工艺稳定性。尽管具有上述这么多优点,单嘴焊锡波拖焊工艺也存在不足:焊接时间是在焊剂喷涂、预热和焊接三个工序中时间最长的。并且由于焊点是一个一个的拖焊,随着焊点数的增加,焊接时间会大幅增加,在焊接效率上是无法与传统波峰焊工艺相比的。但情况正发生着改变,多焊嘴设计可最大限度地提高产量,例如,采用双焊接喷嘴可以使产量提高一倍,对助焊剂也同样

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。

选择性焊接技术

电子工业,包括元器件领域的迅速发展,逐步使电子产品提高功能和小型化成为可能。例如移动电子产品,全球化的竞争促使这类产品的制造商们通过缩短其产品的市场反应时间来应对客户对产品不断增长的期望和新要求,从而激化了挑战。但是全球化竞争也使企业承受了巨大的降低成本的压力。面对不断提高的质量要求,生产成本和资金消耗的降低是个永恒的课题。 似乎这还不够,不断出台的全球环境保护的法律规范也在给电子产品制造商设置障碍。对于消费类产品,另一个问题是产品需求的季节性波动,只能通过灵活多变的生产来解决。 摆在企业面前的这些严格的要求自然反映在生产设备上,这也正好说明了为什么在过去几年中,选择性焊接技术会在电子生产领域比其它工艺发展得更迅速。由于无铅焊接技术的要求,新的生产工艺问题在不断出现。例如,无铅焊接工艺需要更高的焊接温度;无铅焊料冷凝得更快;金属,如铜在无铅合金焊料中要比在锡铅焊料中溶解得快。这些更严苛的条件意味着,生产中需要合适的焊接设备来有效、可靠地应对无铅焊接所带来的腐蚀性。合易科技系列一贯坚持其特性必须符合无铅选择性焊接工作艺的要求,并向用户提供了针对各种类型选择性焊接应用的多种产品选择范围。 质量方面 从根本上说,质量问题已促使选择性焊接成为一个不可缺少的工艺。生产工艺和参数在应用中是必需的,一致性也是一个方面,人工焊接因而落伍了,因为一个好的工艺在人工焊接中很难完全重复,完全依赖于操作者的主观能力。焊接结果还受到烙铁头磨损的影响。还有一个重要因素是烙铁头上的高温。遗憾的是对人工焊接工艺的研究显示,许多操作者根本没有意识到烙铁头温度和接触时间会影响到基材和焊点的形成。焊台也经常被设置在最高温度,因为这样焊接会很“快”,众所周知,“时间就是金钱”。而这可能会导致低质量高成本的生产工艺,以及不良的工艺重复性。如果遇到敏感的器件和PCB板,这样会极其危险。而且从视觉上来说,人们在看一个成品时,很难区分人工焊接的焊点和返修过的焊点之间的区别。在要求高质量和高可靠性的组装电路板领域中,如汽车行业的安全装置的组装电路板,使用人工焊接工具的焊接是不允许的。事实上,在这些应用中人工焊接被视为影响质量的风险。与波峰焊相比,选择性焊接工艺也具有更多的优势。 1. 由于可以对逐个焊点或器件进行精确的参数设定,焊接缺陷几乎不存在了。 2.精确设置过的助焊剂喷涂,只施用于焊盘和插脚上,可以确保PCB板的高洁净度,无须另外清洁。 另外,在用波峰焊焊接双面PCB板时,锡槽中升高的焊料温度经常会使顶部器件重复熔化。在与焊锡波接触中发生的PCB板弯曲会导致多点SMD器件在冷却过程中的机械应力。这对BGA器件很重要,因为这个应力是无法通过视觉检查、ICT或功能测试识别的。这样,产品在使用中发生故障显然是由不良焊接造成的。 3.选择性焊接则只将热传导到需要焊接的焊盘和插脚处,这样就极大地消除了电路板弯曲造成的缺陷。 这些特性在使用无铅焊料和水溶性助焊剂时也尤为重要。 由于无铅焊接需要相对高的温度,多重焊接过程给器件和基材带来更大损害,会超出允许的范围。这都是由于无铅焊料更高的熔解温度和许多器件的熔解温度和许多器件的耐热温度限制引起的。这样就会缩小熔点(217-227)和工作温度(260-280)之间的温差,从而显著地缩小工艺窗口。 选择性焊接工艺中出色的喷嘴设计可使焊接参数对应确定的焊点,而无须让整个组装件承受

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)

选择焊介绍

wave solder選擇焊介紹! 2008年02月21日 选择性焊接通常用于线路板完成大部分装配后再补充焊接一些穿孔插装元器件,它在某些方面和手工焊类似,都是在线路板组装完成后针对个别元器件的焊接工作,但是与手工焊相比,由于其所有工艺参数都能得到控制而且重复性高,因此焊点的质量要好很多。本文将主要介绍选择性焊接的原理及应用准则。 选择性焊接既可以在线路板装配完其它元器件以后进行,也可以在此之前,不过一般情况下都是在其它元器件组装以后完成,这是因为大多数需要采用选择性焊接的元器件都无法承受表面安装器件在回焊炉里进行大批量焊接时所经受的高温。 选择性焊接的最大优点在于它的适用性比较强,能够很好地焊接各种元器件、引脚以及处于不同位置的焊点,例如它可以焊接线路板底面的表面安装器件,也可以翻转线路板在板子的两面进行焊接,不论是大面积针栅阵列(PGA)封装还是带有较大散热器的元器件,它都能轻松焊接。由于选择性焊接是一种由机器控制的工艺,所以和受个人技术影响的手工焊不同,它的重复性较好,可以得到非常一致的焊接效果。 焊接时需要将焊接双方如引脚与焊盘、焊盘与焊盘或者其它形式的组合连结在一起,要想使焊料浸润这些焊接的地方,其表面需保持清洁,而且应提高双方接触表面的温度,使其超过焊料的熔点,这样焊料才能浸润整个焊接面。 毛细现象在大多数焊接过程中都起着重要的作用,它在选择性焊接中也很关键。简单的选择性焊接设备利用锡槽和一种泵压结构,使融熔焊料向上喷出,通过特殊的喷嘴形成一定的流量和形状,喷出的焊料再接触到线路板的底部和要进行焊接的元器件。复杂选择性焊接设备则是一种全自动化系统,每台设备装有许多微小的喷嘴,可一次同时完成多个元件或线路板的焊接,并且可以和全自动生产线整合在一起。 热传导与毛细作用 选择性焊接的巧妙之处在于它能够将微量焊料送到线路板下面而浸润某一个引脚,实现理想的热传导过程,热量可通过导热体很快传播,如这里的通孔和引脚。如果线路板已经经过了预热,则当融熔的焊锡波峰接触到PCB底部时,被焊元件和焊接表面温度迅速升高,并超过焊料熔化温度达到浸润要求,此时只需要很短的停留时间就可以形成焊点。 融熔的焊料是一种理想的热载体,它的传热速度很快,只要条件合适即可形成非常好的弯月型液面。它可以同时在板子的上面和下面进行回流焊,由于波峰的高度并不重要,所以它的重复性能做到非常好。 对于该焊接过程有一种误解,有人认为焊料是因为受到泵压才得以在通孔元件装配过程中穿过通孔,其实不是这样的。实际情况是流动的融熔焊料提高了底面焊盘和引脚的温度,使之能够浸润,然后再利用毛细作用使焊料提升。另外也因为传热元件非常大,所以热量才能很快传到顶面,即使顶面是个表面安装焊盘,热量传到上面同样可以形成很好的焊点。 焊料的运动实际上是由于毛细作用被带上来的并且会填满整个孔,形成一个几乎

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

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