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。
波峰焊工艺→印制板预热温度和时间的控制预热的作用:
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。
印制线路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。参考时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。
波峰焊原理介绍
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PCBA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*表面,氧化皮破裂,PCBA前面的锡波无皲褶地被推向,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PCBA进入波峰面前端(A)时,基板与引脚被加热,并在未离开波峰面(B)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。
波峰焊是一种通过高温加热来焊接插件元件的自动焊锡设备,从功能来说,波峰焊分为有铅波峰焊,无铅波峰焊和氮气波峰焊,从结构来说,一台波峰焊分为喷雾,预热,锡炉,冷却四部分。
波峰焊生产工艺过程: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峰、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峰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,如果这些东西不被去除的话,它们会在过波峰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。
波峰焊相比回流焊工艺特点。
1、回流焊工艺不像波峰焊那样,要把元器件直接浸入在熔融的焊料中,所以元器件受到的热冲击小。但由于回流焊加热方法不同,有时会施加给元器件较大的热应力;
2、回流焊工艺只需在焊盘上施加焊料,并能控制焊料的施加量,避免了虚焊、连焊等焊接缺陷的产生,因此焊接质量好,可靠性高;
3、回流焊工艺有自定位效应,当元器件贴放位置有一定偏离时,由于熔融焊料表面张力作用,当其全部焊端或引脚与相应焊盘同时被润湿时,在表面张力作用下,自动被拉回到近似目标位置的现象;
4、回流焊工艺的焊料中不会混入不纯物,使用焊锡膏时,能正确的保证焊料的成分;
5、回流焊工艺可以采用局部加热热源,从而可在同*路板上,采用不同焊接工艺进行焊接;
6、回流焊工艺相比波峰焊工艺简单,修板的工作量较小,从而节省了人力、电力和材料。
回流焊接与波峰焊接相比具有以下一些特点:
一、回流焊不需要象波峰焊那样需把元器件直接浸渍在熔融焊料中,故元器件所受到的热冲击小;
二、回流焊仅在需要的部位上施放焊料,大大节约了焊料的使用;
三、回流焊能控制焊料的施放量,避免桥接等缺陷的产生;
四、当元器件贴放位置有一定偏离时,由于熔融焊料表面张力的作用,只要焊料施放位置正确,回流焊能在焊接时将此微小偏差自动纠正,使元器件固定在正确位置上;
五、可采用局部加热热源,从而可在同一基板上用不同的回流焊接工艺进行焊接;
六、焊料中一般不会混入不纯物,在使用焊锡膏进行回流焊接时可以正确保持焊料的组成。
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