波峰焊與回流焊的技術(shù)詳細(xì)介紹
發(fā)布時(shí)間:2022-06-22 瀏覽:次 責(zé)任編輯:晉力達(dá)
波峰焊是要先噴助焊劑,再經(jīng)過(guò)預(yù)熱,焊接,冷卻區(qū)。回流焊是先經(jīng)過(guò)預(yù)熱區(qū),回流區(qū),冷卻區(qū)。另外,波峰焊適用于手插板和點(diǎn)膠板,而且要求所有元件要耐熱,過(guò)波峰表面不可以有曾經(jīng)SMT錫膏的元件,SMT錫膏的板子就只可以過(guò)回流焊,不可以用波峰焊。 波峰焊主要用于焊接插件;回流焊主要焊貼片式元件。下面晉力達(dá)廠家分享一下波峰焊與回流焊的技術(shù)詳細(xì)介紹;
波峰焊
一、波峰焊技術(shù)詳細(xì)介紹:
波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料,借助與泵的作用,在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波,插裝了元器件的PCB臵與傳送鏈上,經(jīng)過(guò)某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過(guò)焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過(guò)程。
波峰面的表面均被一層氧化皮覆蓋,它在沿焊料波的整個(gè)長(zhǎng)度方向上幾乎都保持靜態(tài),在波峰焊接過(guò)程中,PCB接觸到錫波的前沿表面,氧化皮破裂,PCB前面的錫波無(wú)皸褶地被推向前進(jìn),這說(shuō)明整個(gè)氧化皮與PCB以同樣的速度移動(dòng)波峰焊機(jī)焊點(diǎn)成型:當(dāng)PCB進(jìn)入波峰面前端(A)時(shí),基板與引腳被加熱,并在未離開(kāi)波峰面(B)之前,整個(gè)PCB浸在焊料中,即被焊料所橋聯(lián),但在離開(kāi)波峰尾端的瞬間,少量的焊料由于潤(rùn)濕力的作用,粘附在焊盤(pán)上,并由于表面張力的原因,會(huì)出現(xiàn)以引線為中心收縮至最小狀態(tài),此時(shí)焊料與焊盤(pán)之間的潤(rùn)濕力大于兩焊盤(pán)之間的焊料的內(nèi)聚力。因此會(huì)形成飽滿,圓整的焊點(diǎn),離開(kāi)波峰尾部的多余焊料,由于重力的原因,回落到錫鍋中 。
波峰焊機(jī)中常見(jiàn)的預(yù)熱方法:
1,空氣對(duì)流加熱
2,紅外加熱器加熱
3,熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱
波峰焊工藝曲線解析;
1,潤(rùn)濕時(shí)間
指焊點(diǎn)與焊料相接觸后潤(rùn)濕開(kāi)始的時(shí)間
2,停留時(shí)間
PCB上某一個(gè)焊點(diǎn)從接觸波峰面到離開(kāi)波峰面的時(shí)間
停留/焊接時(shí)間的計(jì)算方式是:停留/焊接時(shí)間=波峰寬/速度
3,預(yù)熱溫度
預(yù)熱溫度是指PCB與波峰面接觸前達(dá)到的溫度(見(jiàn)右表)
4,焊接溫度
焊接溫度是非常重要的焊接參數(shù),通常高于焊料熔點(diǎn)(183°C )50°C ~60°C大多數(shù)情況是指焊錫爐的溫度實(shí)際運(yùn)行時(shí),所焊接的PCB焊點(diǎn)溫度要低于爐溫,這是因?yàn)镻CB吸熱的結(jié)果
SMD元器件預(yù)熱溫度:
單面板組件 通孔器件與混裝 90~100
雙面板組件 通孔器件 100~110
雙面板組件 混裝 100~110
多層板 通孔器件 115~125
多層板 混裝 115~125
波峰焊工藝參數(shù)調(diào)節(jié):
1,波峰高度
波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數(shù)值通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3,過(guò)大會(huì)導(dǎo)致熔融的焊料流到PCB的表面,形成"橋連"
2,傳送傾角
波峰焊機(jī)在安裝時(shí)除了使機(jī)器水平外,還應(yīng)調(diào)節(jié)傳送裝臵的傾角,通過(guò)傾角的調(diào)節(jié),可以調(diào)控PCB與波峰面的焊接時(shí)間,適當(dāng)?shù)膬A角,會(huì)有助于焊料液與PCB更快的剝離,使之返回錫鍋內(nèi)。
3,熱風(fēng)刀
所謂熱風(fēng)刀,是SMA剛離開(kāi)焊接波峰后,在SMA的下方放臵一個(gè)窄長(zhǎng)的帶開(kāi)口的"腔體",窄長(zhǎng)的腔體能吹出熱氣流,尤如刀狀,故稱(chēng)"熱風(fēng)刀"
4,焊料純度的影響
波峰焊接過(guò)程中,焊料的雜質(zhì)主要是來(lái)源于PCB上焊盤(pán)的銅浸析,過(guò)量的銅會(huì)導(dǎo)致焊接缺陷增多。
5,工藝參數(shù)的協(xié)調(diào)
波峰焊機(jī)的工藝參數(shù)帶速,預(yù)熱時(shí)間,焊接時(shí)間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào),反復(fù)調(diào)整。
二、回流焊技術(shù)詳細(xì)介紹:
回流焊的核心環(huán)節(jié)是利用外部熱源加熱,使焊料熔化而再次流動(dòng)浸潤(rùn),完成電路板的焊接過(guò)程。
影響回流焊工藝的因素很多,也很復(fù)雜,需要工藝人員在生產(chǎn)中不斷研究探討,將從多個(gè)方面來(lái)進(jìn)行探討。
1、 溫度曲線的建立
溫度曲線是指SMA通過(guò)回流爐時(shí),SMA上某一點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線。溫度曲線提供了一種直觀的方法,來(lái)分析某個(gè)元件在整個(gè)回流焊過(guò)程中的溫度變化情況。這對(duì)于獲得最佳的可焊性,避免由于超溫而對(duì)元件造成損壞,以及保證焊接質(zhì)量都非常有用。溫度曲線采用爐溫測(cè)試儀來(lái)測(cè)試,如SMT-C20爐溫測(cè)試儀。
2、 預(yù)熱段
該區(qū)域的目的是把室溫的PCB盡快加熱,以達(dá)到第二個(gè)特定目標(biāo),但升溫速率要控制在適當(dāng)范圍以?xún)?nèi),如果過(guò)快,會(huì)產(chǎn)生熱沖擊,電路板和元件都可能受損;過(guò)慢,則溶劑揮發(fā)不充分,影響焊接質(zhì)量。由于加熱速度較快,在溫區(qū)的后段SMA內(nèi)的溫差較大。為防止熱沖擊對(duì)元件的損傷,一般規(guī)定最大速度為4℃/s。然而,通常上升速率設(shè)定為1-3℃/s。典型的升溫速率為2℃/s。
3、 保溫段
保溫段是指溫度從120℃-150℃升至焊膏熔點(diǎn)的區(qū)域。其主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定,盡量減少溫差。在這個(gè)區(qū)域里給予足夠的時(shí)間使較大元件的溫度趕上較小元件,并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結(jié)束,焊盤(pán)、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去,整個(gè)電路板的溫度達(dá)到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一段結(jié)束時(shí)應(yīng)具有相同的溫度,否則進(jìn)入到回流段將會(huì)因?yàn)楦鞑糠譁囟炔痪a(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。
4、 回流段
在這區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)臵得最高,使組件的溫度快速上升至峰值溫度。在回流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同,一般推薦為焊膏的熔點(diǎn)溫度加20-40℃。對(duì)于熔點(diǎn)為183℃的63Sn/37Pb焊膏和熔點(diǎn)為179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏,峰值溫度一般為210-230℃,再流時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng),以防對(duì)SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過(guò)焊錫熔點(diǎn)的“尖端區(qū)”覆蓋的面積最小。
5、 冷卻段
這段中焊膏內(nèi)的鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤(rùn)濕被連接表面,應(yīng)該用盡可能快的速度來(lái)進(jìn)行冷卻,這樣將有助于得到明亮的焊點(diǎn)并有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會(huì)導(dǎo)致電路板的更多分解而進(jìn)入錫中,從而產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點(diǎn)。在極端的情形下,它能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)結(jié)合力。冷卻段降溫速率一般為3-10℃/s,冷卻至75℃即可。