波峰焊操作步骤ppt课件

5波峰焊操作步骤5 1焊接前准备a在待焊PCB 该PCB已经过涂敷贴片胶 SMC SMD贴片 胶固并完成THC插装工序 后附元器件插孔的焊接面涂阻焊剂或粘贴耐温粘带 以防波峰焊后插孔被焊料堵塞 如有较大尺寸的槽和孔应用耐高温粘带贴住 以防波峰焊时焊锡流到PCB的上表面 如溶性助焊剂只能采用阻焊剂 涂敷后放置30min或在烘灯下烘15min再插装元器件 焊接后可直接水清洗 b用比重计测量助焊剂比重 若比重大 用稀释剂稀释 c将助焊剂倒入助焊剂槽 1 5 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5 3设置焊接参数a发泡风量或助焊剂喷射压力 根据助焊剂接触PCB底面的情况定 b预热温度 根据波峰焊机预热区的实际情况设定c传送带速度 根据不同的波峰焊机和待焊接PCB的情况设 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 时的表显示温度 2 5 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 夹具 上 机器自动进行喷涂助焊 干燥 预热 波峰焊 冷却 b在波峰焊出口处接住PCB c进行首件焊接质量检验 5 5根据首件焊接结果调整焊接参数5 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后附工序 或直接送连线式清洗机进行清洗 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 应检查原对工艺参数作相应调整后才能继续焊接 3 5 7检验检验方法 目视或用2 5倍放大镜观察 检验标准 a焊接点表面应完整 连续平滑 焊料量适中 无大气孔 砂眼 b焊点的润湿性好 呈弯月形状 插装元件的润湿角 应小于90 以15 45 为最好 见图8 a 片式元件的润湿角 小于90 焊料应在片式元件金属化端头处全面铺开 形成连续均匀的覆盖层 见图8 b a 插装元器件焊点 b 贴装元件焊点图8插装元器件和贴装元件焊点润湿示意图 4 c虚焊和桥接等缺陷应降至最少 d焊接后贴装元件无损坏 无丢失 端头电极无脱落 e要求插装元器件的元件面上锡好 包括元件引脚和金属化 f焊接后印制板表面允许有微小变色 但不允许严重变色 不允阻焊膜起泡和脱落 5 5 8波峰焊工艺参数控制要点5 8 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 焊剂涂覆量要根据波峰焊机的焊剂涂覆系统 以及采用的焊剂类型进行设置 焊剂涂覆方法主要有涂刷 发泡及定量喷射两种方式 6 采用涂刷与发泡方式时 必须控制焊剂的比重 焊剂的比重一般控制在0 8 0 84之间 液态松香焊剂原液的比重 焊接过程中随着时间的延长 焊剂中的溶剂会逐渐挥发 使焊剂的比重增大 其黏度随之增大 流动性也随之变差 影响焊剂润湿金属表面 妨碍熔融的焊料在金属表面上的润湿 引起焊接缺陷 因此采用传统涂刷及发泡方式时应定时测量焊剂的比重 如发现比重增大 应及时用稀释剂调整到正常范围内 但稀释剂不能加入过多 比重偏低会使焊剂的作用下降 对焊接质量也会造成不良影响 另外还要注意不断补充焊剂槽中的焊剂量 不能低于最低极限位置 7 采用定量喷射方式时 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 8 5 8 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 可以去除印制焊盘 元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它污染物 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应力损坏印制板和元器件 9 印制板预热温度和时间要根据印制板的大小 厚度 元器件大小和多少 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限 不同PCB类型和组装形式的预热温度参考表8 1 参考时一定结合组装板的具体情况 做工艺试验或试焊后进行设置 有条件可测实时温度曲线 预热时间由传送带速度来控制 如预热温度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 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前涂覆在PCB底面的焊剂带有粘性 10 表8 1预热温度参考表 11 5 8 3焊接温度和时间焊接过程是焊接金属表面 熔融焊料和空气等之间相互作用复杂过程 必须控制好焊接温度和时间 如焊接温度偏低 液体料的黏度大 不能很好地在金属表面润湿和扩散 容易产生拉尖桥连 焊点表面粗糙等缺陷 如焊接温度过高 容易损坏元器件还会产生焊点氧化速度加快 焊点发乌 焊点不饱满等问题 根据印制板的大小 厚度 印制板上搭载元器件的大小和多来确定波峰焊温度 波峰温度一般为250 5 必须测打上来的际波峰温度 由于热量是温度和时间的函数 在一定温度下焊和元件受热的热量随时间的增加而增加 波峰焊的焊接时间通过整传送带的速度来控制 传送带的速度要根据不同型号波峰焊机长度 波峰的宽度来调整 以每个焊点接触波峰的时间来表示焊时间 一般焊接时间为3 4s 12 5 8 4印制板爬坡 传送带倾斜 角度和波峰高度印制板爬坡角度为3 7 有利于排除残留在焊点和元件周由焊剂产生的气体 有SMD时 通孔比较少 爬坡角度应大一些 适当的爬坡角度还可以少量调节焊接时间 适当的波峰高度使焊料波对焊点增加压力和流速有利于焊料湿金属表面 流入小孔 波峰高度一般控制在印制板厚度的2 处 a 爬坡角度小 焊接时间长 b 爬坡角度大 焊接时间短 图8 7传送带倾斜角度与焊接时间的关系 13 5 8 5工艺参数的综合调整工艺参数的综合调整对提高波峰焊质量是非常重要的 焊接温度和时间是形成良好焊点的首要条件 焊接温度和时间与预热温度 焊料波的温度 倾斜角度 传输速度都有关系 综合调整工艺参数时首先要保证焊接温度和时间 双波峰焊的第一个波峰一般在235 240 1s左右 第二个波峰一般在240 260 3s左右 两个波峰的总时间控制在10s以内 焊接时间 焊点与波峰的接触长度 传输速度焊点与波峰的接触长度可以用一块带有刻度的耐高温玻璃测试板走一次波峰进行测量 传输速度是影响产量的因素 在保证焊接质量的前提下 通过合理的综合调整各工艺参数 可以实现尽可能的提高产量的 14 5 9波峰焊质量控制方法 1 严格工艺制度每小时记录一次温度等焊接参数 定时或对每块印制板进行后质量检查 发现质量问题 及时调整参数 采取措施 2 根据波峰焊机的开机工作时间 定期 一般半年 检测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 添加一些纯锡 如杂质含量超标 应进行换锡处理 3 每天清理波峰喷嘴和焊料锅表面的氧化物等残渣 4 坚持定期设备维护 使设备始终保持在正常运行状态 5 把日常发生的质量问题记录下来 定期做总结 分析 累经验 15 5 10波峰焊常见焊接缺陷分析及预防对策随着目前元器件变得越来越小 PCB组装密度越来越密 另外由于免清洗助焊剂不含卤化物 固体含量不能超过2 因此去氧化和助焊作用大大减小 使波峰焊工艺的难度越来越大 16 5 10 1影响波峰焊质量的因素a设备 助焊剂喷涂系统的可控制性 预热和焊接温度控制系统的稳定性 波峰高度的稳定性及可调整性 传输系统的平稳性 以及是否配置了扰流 震动 波 热风刀 氮气保护等功能 b材料 焊料 焊剂 防氧化剂的质量以及正确的管理和使用 c印制板 PCB焊盘 金属化孔与阻焊膜的质量 PCB的平整度 d元器件 焊端与引脚是否污染或氧化 ePCB设计 PCB焊盘设计与排布方向 尽量避免阴影效应 以及插装孔的孔径和焊盘设计是否合理 f工艺 助焊剂比重和喷涂量 预热和焊接温度 传输带倾斜角度和传输速度 波峰高度等参数的正确设置 在生产过程中可以通过选择适当的焊料和焊剂 调整工艺参 17 SMD波峰焊时造成阴影效应 18 5 10 2波峰焊常见焊接缺陷分析及预防对策 1 焊料不足 焊点干瘪 焊点不完整有空洞 吹气孔 针孔 插装孔以及导通孔中焊料不饱满或焊料没有爬到元件面的盘上 19 2 焊料过多 元件焊端和引脚周围被过多的焊料包围 或焊点中间裹有气泡 不能形成标准的弯月面焊点 润湿角 90 20 3 焊点拉尖 或称冰柱 焊点顶部拉尖呈冰柱状 小旗状 21 4 焊点桥接或短路 桥接又称连桥 元件端头之 元器件相邻的焊点之间以及焊点与邻近的导线 孔等电气上不该连接的部位被焊锡连接在一起 22 5 润湿不良 漏焊 虚焊 元器件焊端 引脚或印制板焊盘不沾锡或局部不沾锡 23 24 6 焊料球 又称焊料球 焊锡珠 是指散布在焊点附近的微小珠状焊料 25 7 气孔 分布在焊点表面或内部的气孔 针孔 或称空洞 26 8 冷焊 又称焊锡紊乱 焊点表面呈现焊锡紊乱痕迹 27 9 锡丝 元件焊端之间 引脚之间 焊端或引脚与通孔之间的微细锡丝 28 10其他还有一些常见的问题 例如板面脏 主要由于焊剂固体含量高 涂覆量过多 预热温度过高或过低 或由于传送带爪太脏 焊料锅中氧化物及锡渣过多等原因造成的 又例如PCB变形 一般发生在大尺寸PCB 主要由于大尺寸PCB重量大或由于元器件布置不均匀造成重量不平衡 这需要PCB设计时尽量使元件分布均匀 在大尺寸PCB中间设计支撑带 可设计2 3mm宽的非布线区 又例如焊接贴装元器件时经常发生掉片 丢片 现象 其主要原因是贴片胶质量差 或由于贴片胶固化温度不正确 固化温度过低或过高都会降低粘接强度 波峰焊时由于经不起高温冲击和波峰剪切力的作用 使贴装元器件掉在焊料锅中 29 还有一些肉眼看不见的缺陷 例如焊点晶粒大小 焊点内部应力 焊点内部裂纹 焊点发脆 焊点强度差等 这些要通过X光 焊点疲劳试验等手段才能检测到 这些缺陷主要与焊接材料 印制板焊盘附着力 元器件焊端或引脚的可焊性以及温度曲线等因素有关 例如焊接材料中杂质过多 Sn Pb比例失调 造成焊点焊点发脆 焊接温度过低 焊接时间过短 由于不能一定厚度的金属间化合物而会造成焊点与被焊接面的机械结合强度差 但焊接温度过高或焊接时间过长 又会使金属间化合物厚度过厚 结构疏松 也会影响焊点与被焊接面的机械结合强度 冷却速度过慢 会形成大结晶颗粒 造成焊点抗疲劳性差 但冷却速度过快 又容易产生元件 30 焊接过程是焊接金属表面 熔融焊料和空气等之间相互作用的复杂过程 波峰焊的焊接质量与印制板 元器件 焊料 焊剂 焊接温度和时间等工艺参数以及设备条件等诸多因素有关 在生产过程中要根据本单位的设备以及产品的具体情况通过选择适当的焊料和焊剂 调整工艺参数 不断总结经验 还要加强设备的日常维护 使设备始终处于良好状态 力求焊接不良率降到最低限度 31