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讲解波峰焊焊接工艺的调试要点

作者: 深圳市伟达科电子设备有限公司发表时间:2019/10/8 18:03:08浏览量:1084

波峰焊接工艺操作运行中如果需要做适当的调试以达到好的波峰焊接效果就要熟练波峰焊接工艺整个的焊接流程。下面就为大讲解下波峰焊焊接工艺怎样调试。
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波峰焊接工艺操作运行中如果需要做适当的调试以达到好的波峰焊接效果就要熟练波峰焊接工艺整个的焊接流程。下面就为大讲解下波峰焊焊接工艺怎样调试。

1. 波峰焊轨道水平

工作中如果轨道不平行,整套机械传动装置装处于倾斜状态,也就是说整套机械运作倾斜。那么由于各处受力不均匀,将使受力大的部位摩擦力变大,从而导致运输产生抖动。严重的将可能使传动轴由于扭力过大而断裂。

另一方面由于锡槽需在水平状态下才能保证波峰前后的水平度,这样又将使PCB在过波峰时出现左右吃锡高度不致的情况。退步来讲即使在轨道倾斜的状态下能使波峰前后高度与轨道匹配,但锡槽肯定会出现前后端高度不致,这样锡波在流出喷口以后受重力影响将会在锡波表面出现横流。而运输抖动,波峰的不平稳都是焊接不良产生的根本原因。

2. 波峰焊机体水平

波峰焊机器的水平是整台机器正常工作的基础,机器的前后水平直接决定轨道的水平,虽然可以通过调节轨道丝杆架调平轨道,但可能使轨道角度调节丝杆因前后端受力不均匀而导致轨道升降不同步。在此情况下调节角度,终导致PCB板浸锡的高度不致而产生焊接不良。

3. 波峰焊锡槽水平的调试

锡槽的水平直接影响波峰前后的高度,低的端波峰高,高的端波峰较低,同时也会改变锡波的流动方向。轨道水平、机体水平、锡槽水平三者是个整体,任何个环节的故障必将影响其它两个环节,终将影响到整个炉子的焊板品质。对于些设计简单PCB来讲,以上条件影响可能不大,但对于设计复杂的PCB来讲,任何个细微的环节都将会影响到整个生产过程。

4. 波峰焊助焊剂

它是由挥发性有机化合物(Volatile OrganicCompounds)组成,易于挥发,在焊接时易生成烟雾VOC2,并促进地表臭氧的形成,成为地表的污染源。

a. 松香型;以松香酸为基体。

b. 免清洗型;固体含量不大于5%,不含卤素,助焊性扩展应大于80%,免清洗的助焊剂大多采用不含卤素的活化剂,故其活性相对偏弱些。免清洗助焊剂的预热时间相对要长些,预热温度要高些,这样利于PCB在进入焊料波峰前活化剂能充分地活化。

波峰焊

5. 波峰焊导轨宽度

导轨的宽度能在定程度上影响到焊接的品质。当导轨偏窄时将可能导致PCB板向下凹,致使整片PCB浸入波峰时两边吃锡少中间吃锡多,易造成IC或排插桥连产生,严重的会夹伤PCB板边或引起链爪行走时抖动。若轨距过宽,在喷射助焊剂时将造成PCB板颤动,引起PCB板面的元器件晃动而错位(AI插件除外)。

另一方面PCB穿过波峰时,由于PCB处于松弛状态,波峰产生的浮力将会使PCB在波峰表面浮游,当PCB脱离波峰时,表面元件会因为受外力过大产生脱锡不良,引起系列的品质不良。正常情况下我们以链爪夹持PCB板以后,PCB板能用手顺利地前后推动且左右晃动的状态为基准。

6. 波峰焊运输速度

一般我们讲运输速度为0-2M/min可调,但考虑到元件的润湿特性以及焊点脱锡时的平稳性,速度不是越快或越慢好。每种基板都有种佳的焊接条件:适宜的温度活化适量的助焊剂,波峰适宜的浸润以及稳定的脱锡状态,才能获得良好的焊接品质。(过快过慢的速度将造成桥连和虚焊的产生)

7. 波峰焊预热温度

焊接工艺里预热条件是焊接品质好坏的前提条件。当助焊剂被均匀的涂覆到PCB板以后,需要提供适当的温度去激发助活剂的活性,此过程将在预热区实现。有铅焊接时预热温度大约维持在70-90℃间,而铅免洗的助焊剂由于活性低需在高温下才能激化活性,故其活化温度维持在150℃左右。在能保证温度能达到以上要求以及保持元器件的升温速率(2℃/以内)情况下,此过程所处的时间为1分半钟左右。若超过界限,可能使助焊剂活化不足或焦化失去活性引起焊接不良,产生桥连或虚焊。

另一方面PCB从低温升入高温时如果升温过快有可能使PCB板面变形弯曲,预热区的缓慢升温可缓减PCB因快速升温产生应力所导致的PCB变形,可有效地避免焊接不良的产生。

8. 波峰焊锡炉温度

炉温是整个焊接系统的关键。有铅焊料在223℃-245℃间都可以润湿,而铅焊料则需在230℃-260℃间才能润湿。太低的锡温将导致润湿不良,或引起流动性变差,产生桥连或上锡不良。过高的锡温则导致焊料本身氧化严重,流动性变差,严重地将损伤元器件或PCB表面的铜箔。由于各处的设定温度与PCB板面实测温度存在差异,并且焊接时受元件表面温度的限制,有铅焊接的温度设定在245℃左右,无铅焊接的温度大约设定在250-260℃间。在此温度下PCB焊点钎接时都可以达到上述的润湿条件。

9. PCB板焊盘设计PCB板焊盘图形设计好坏是造成焊接中拉、桥连、吃锡不良的主要因素;

1)焊盘形状般要考虑与孔的形状相适应,而孔的形状般要与元件线的形状相对应。常见形状有:泪滴形、圆形、矩形、长圆形。

2)焊盘与通孔若不同心,在焊接中易出现气孔或焊点上锡不均匀,形成原因是金属表面对液态焊料吸附力不同所造成的。

3)元件引脚直径与孔径间的间隙大小严重影响焊点的机电性能,焊接时焊料是通过毛细作用上升到PCB表面形成的。过小的间隙焊料难以穿透孔径在铜箔背面润湿,过大的间距将使元件引脚与焊盘结合的机械强度变弱。推荐取值为0.05-0.2mm间;AI插件可取值0.3-0.4mm间,间隙大取值不能超过0.5mm以上。

4)焊盘与通孔直径配合不当,将影响焊点形状的丰满程度,从而直接影 到焊点的机械强度。

5)线型设计时要求导线平滑均匀,渐变过渡不可成直角或锐角形的急转过渡,避免焊接时在角处出现应力引起铜箔翘曲、剥离或断裂。总的来讲,线型是设计应遵循焊料流通顺畅的原则