选择性波峰焊工艺设计指南
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选择性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挑选性焊接的工艺特点。
两者间最显然的差异在于波峰焊中的下部彻低浸入液态焊料中,而在挑选性焊接中,仅有部分特定区域与焊锡波接触。
因为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。
在焊接前也必需预先涂敷助焊剂。
与波峰焊相比,助焊剂仅涂覆在PCB下部的待焊接部位,而不是囫囵PCB。
另外挑选性焊接仅适用于插装元件的焊接。
挑选性焊接是一种全新的办法,彻底了解挑选性焊接工艺和设备是胜利焊接所必须的。
挑选性焊接的流程典型的挑选性焊接的工艺流程包括:助焊剂喷涂,PCB预热、浸焊和拖焊。
助焊剂涂布工艺在挑选性焊接中,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,最重要的是焊剂精确喷涂。
微孔喷射式肯定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,才干保证焊剂始终笼罩在被焊部位上面,喷涂焊剂量的公差由供给商提供,技术解释书应规定焊剂用法量,通常建议100%的平安公差范围。
预热工艺在挑选性焊接工艺中的预热主要目的不是削减热应力,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打算预热温度的设置。
在挑选性焊接中,对预热有不同的理论说明:有些工艺工程师认为PCB应在助焊剂喷涂前,举行预热;另一种观点认为不需要预热而挺直举行焊接。
用法者可按照详细的状况来支配挑选性焊接的工艺流程。
焊接工艺挑选性焊接工艺有两种不同工艺:拖焊工艺和浸焊工艺。
波峰焊和热风刀工艺指南焊波类型和焊膏流特性元件的放置安装热风刀热风刀动力学提高含有通孔引脚器件、表面安装器件(SMD)及通孔引脚器件和SMD组合的电路板波峰焊性能的技术,包括具有革新性的焊波流体动力学,以及热风刀去桥接(debridging)系统。
典型的波峰焊系统通常包括助焊剂施加台(波峰式、泡沫式或喷雾式)、使用压板(platen)或强制对流的预热部分、焊膏槽(带λ波、曲线波或双波)以及去桥接热风刀。
根据系统的不同,实际的情况会有所差别,但一般都包括助焊剂密度监控、指形传送器、用于指形传送器的指形方案、指形清洁器、预热部件和焊膏槽。
预热部件印制电路板在遇到焊波之前,要通过预热来升高装配温度(表1)。
无论是压板还是强制对流预热方式,都有几个重要功能。
预热有助于达到并保持助焊剂活化温度,以便去除锈蚀,并在焊接中使焊点湿润。
预热还可干燥用于稀释助焊剂的试剂和溶剂,如果不进行干燥,就可能在焊接过程中产生气泡。
它还可干燥电路板所吸收的水分和电镀液,否则就会因为焊膏的沸腾而发生溅射,使焊膏中进入蒸气,形成空心焊点和气孔。
温度的逐渐上升有助于减小器件和整个设备受到的热冲击。
遇到焊波时,受控的预热可最大限度地减小电路板在遇到焊波时的变形。
表1:预热参数(从预热器出来的PWA顶端温度)最后,传送器的速度可以得到提高,因为通过对设备进行预热,可以缩短将器件引脚和焊盘加热至湿润温度所需的时间。
从理论上讲,将器件预热到湿润温度可极大地提高焊接速度,但实际情况并非如此,因为在移动的表面施加熔化的焊膏时,会受到机械方面的限制并产生液压效应。
对多层电路板而言,建议的预烘干温度是105℃,持续2至4小时。
需要注意的是,烘干时,不要将电路板叠放在一起。
如果叠放在一起,内层的电路板就会被隔热,达不到预烘干的效果。
建议将电路板放在一个对流炉里,每块电路板之间最少相距3mm。
只有当电路板上出现气泡时才进行预烘干。
过度预烘干会产生较厚的表面氧化层,从而使湿润时间较长,甚至不能润湿。
波峰焊作业指导书引言概述:波峰焊是一种常用的电子元器件焊接技术,广泛应用于电子创造行业。
本文将为您提供一份波峰焊作业指导书,匡助您了解波峰焊的基本原理、操作步骤以及注意事项,以确保焊接质量和工作安全。
一、波峰焊的基本原理1.1 焊接方式:波峰焊是通过将电子元器件插入波峰焊机的焊锡槽中,利用预热和焊锡波浪的作用,使焊锡彻底覆盖焊接点,从而实现焊接的过程。
1.2 焊锡波浪形成:焊锡波浪由焊锡槽中的焊锡和通入的惰性气体共同形成。
焊锡通过加热熔化,并在焊锡槽中形成一定的液面,形成焊锡波浪。
1.3 焊接原理:焊接时,焊锡波浪将焊锡涂覆在焊接点上,同时通过热量传导,将焊接点加热至足够温度,使焊锡与焊接点发生冷凝反应,从而实现焊接。
二、波峰焊的操作步骤2.1 准备工作:1.1 确保焊接设备的正常运行,检查焊锡槽的温度和焊锡的质量。
1.2 清洁焊接点,确保焊接表面无油污、氧化物等杂质。
1.3 检查焊接点的位置和布局,确保焊接点与焊锡槽对齐。
2.2 焊接操作:2.1 将待焊接的电子元器件插入焊锡槽中,确保焊接点与焊锡波浪接触。
2.2 启动焊接机,调整焊锡槽的温度和焊锡波浪的高度,以保证焊接质量。
2.3 控制焊接时间,使焊锡与焊接点充分接触并冷凝。
2.3 检验焊接质量:3.1 检查焊接点的焊锡覆盖情况,确保焊锡彻底涂覆焊接点。
3.2 使用显微镜检查焊接点的焊锡形状,确保焊锡呈现光滑、亮丽的外观。
3.3 进行焊接点的电性能测试,确保焊接点的电阻和导通性符合要求。
三、波峰焊的注意事项3.1 安全操作:在进行波峰焊作业时,必须佩戴防护手套、护目镜等个人防护装备,避免烫伤和眼部损伤。
3.2 焊接环境:确保焊接环境通风良好,避免焊锡烟雾对人体的危害。
3.3 设备维护:定期清洁焊锡槽,更换焊锡,确保设备的正常运行。
四、总结波峰焊作业指导书提供了波峰焊的基本原理、操作步骤以及注意事项。
正确理解和遵循这些指导,可以保证焊接质量和工作安全。
选择性波峰焊工艺研究要点主要介绍了选择性波峰焊的现状,分析了选择性波峰焊的工艺特点,提出了进行选择性波峰焊工艺研究的要点。
标签:选择性波峰焊—Selective SoIdering Systems随着电子元器件朝着小型化方向发展,回流焊工艺已经成为大批量生产的主流。
但有些行业如电力系统、汽车电子等,由于高可靠性的要求,尽管很多原本为通孔焊接的元器件已改成适合回流焊的表贴器件,仍有些器件如开关、变压器、散热器、连接器及一些插座等还是通孔封装,而且在相当长的一段时期内,通孔元器件将与表贴器件共存。
传统的通孔元器件的焊接主要采用手工焊、波峰焊两种焊接技术,他们的特点各不相同。
手工焊接由于成本低、灵活性高等优势,至今仍被广泛采用,但是,在可靠性要求高、焊接难度大的一些应用中,受到了相当程度的制约;波峰焊在通孔元器件焊接中具有生产效率高和产量大等优点,但往往是一块板子上大部分已经是表贴器件,只有少量通孔器件,而这些通孔器件在回流焊之后很难用普通的波峰焊直接焊接。
1、选择性波峰焊现状随着通孔元器件(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,手工焊的焊接品质已不能符合高品质电装生产的要求,波峰焊在具体使用中又不能完全满足小批置多品种的生产应用,选择性波峰焊的应用在最近几年得到了飞速的发展。
从发展的角度来看,未来的通孔器件焊接在整个电装行业的焊接比例会越来越少,但对通孔焊接品质的要求会越来越高,这与选择性波峰焊设备本身的特点是完全吻合的。
因此,未来在单一品种、大批量、普通品质要求的行业中,波峰焊的应用还会继续存在,但在电力、工控、汽车电子、军工以及通讯等行业,选择性波峰焊的应用,将会越来越普遍地代替手工焊和波峰焊,成为通孔器件焊接的主流手段。
选择性波峰焊作为一个比较特殊的焊接设备,目前成熟的生产厂家并不多见,在国内几乎还是一个空白,即便在国际上,除了德国ERSA以外,还有德国的SEHO、荷兰的Vitronic Soltec等少数几家公司。
8-3选择性波峰焊选择性波峰焊(⼜称机器⼈焊接)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(以下简称选择焊)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。
通孔元器件的焊接主要采⽤⼿⼯焊、波峰焊和选择焊等⼏种焊接技术,它们的特点各不相同,下⾯我们进⾏⼀下简单的介绍:⼿⼯焊接⼿⼯焊接由于具有历史悠久、成本低、灵活性⾼等优势,⾄今仍被⼴泛采⽤。
但是,在可靠性要求⾼、焊接难度⼤的⼀些应⽤中,由于下述原因受到相当的制约:1、烙铁头的温度难以精确控制,这是⼀个最根本的问题。
如果烙铁头温度过低,容易造成焊接温度低于⼯艺窗⼝的下限⽽形成冷焊或虚焊;同时,由于烙铁的热回复性毕竟有限,⾮常容易导致⾦属化通孔内透锡不良。
烙铁头温度过⾼,容易使焊接温度⾼于⼯艺窗⼝上限⽽形成过厚的⾦属间化合物层,从⽽导致焊点变脆、强度下降,并可能导致焊盘脱落使线路板报废;2、焊点质量的好坏往往受到操作者的知识、技能和情绪的影响,很难进⾏控制;3、劳动⼒较机器设备的成本优势正在逐渐丧失。
波峰焊波峰焊设备发明⾄今已有50多年的历史了,在通孔元器件电路板的制造中具有⽣产效率⾼和产量⼤等优点,因此曾经是电⼦产品⾃动化⼤批量⽣产中最主要的焊接设备。
波峰焊和热风刀工艺指南 ***焊波类型和焊膏流特性元件的放置安装热风刀热风刀动力学提高含有通孔引脚器件、表面安装器件(SMD)及通孔引脚器件和SMD组合的电路板波峰焊性能的技术,包括具有革新性的焊波流体动力学,以及热风刀去桥接(debridging)系统。
典型的波峰焊系统通常包括助焊剂施加台(波峰式、泡沫式或喷雾式)、使用压板(platen)或强制对流的预热部分、焊膏槽(带λ波、曲线波或双波)以及去桥接热风刀。
根据系统的不同,实际的情况会有所差别,但一般都包括助焊剂密度监控、指形传送器、用于指形传送器的指形方案、指形清洁器、预热部件和焊膏槽。
预热部件印制电路板在遇到焊波之前,要通过预热来升高装配温度(表1)。
无论是压板还是强制对流预热方式,都有几个重要功能。
预热有助于达到并保持助焊剂活化温度,以便去除锈蚀,并在焊接中使焊点湿润。
预热还可干燥用于稀释助焊剂的试剂和溶剂,如果不进行干燥,就可能在焊接过程中产生气泡。
它还可干燥电路板所吸收的水分和电镀液,否则就会因为焊膏的沸腾而发生溅射,使焊膏中进入蒸气,形成空心焊点和气孔。
温度的逐渐上升有助于减小器件和整个设备受到的热冲击。
遇到焊波时,受控的预热可最大限度地减小电路板在遇到焊波时的变形。
表1:预热参数(从预热器出来的PWA顶端温度)最后,传送器的速度可以得到提高,因为通过对设备进行预热,可以缩短将器件引脚和焊盘加热至湿润温度所需的时间。
从理论上讲,将器件预热到湿润温度可极大地提高焊接速度,但实际情况并非如此,因为在移动的表面施加熔化的焊膏时,会受到机械方面的限制并产生液压效应。
对多层电路板而言,建议的预烘干温度是105℃,持续2至4小时。
需要注意的是,烘干时,不要将电路板叠放在一起。
如果叠放在一起,内层的电路板就会被隔热,达不到预烘干的效果。
建议将电路板放在一个对流炉里,每块电路板之间最少相距3mm。
只有当电路板上出现气泡时才进行预烘干。
过度预烘干会产生较厚的表面氧化层,从而使湿润时间较长,甚至不能润湿。
波峰焊作业指导书一、引言波峰焊是一种常用的电子元器件焊接方式,通过将电子元器件插入PCB板的孔中,然后将其与PCB板焊接在一起,以实现电子元器件与PCB板的连接。
本作业指导书旨在提供波峰焊作业的详细步骤和注意事项,以确保焊接质量和作业安全。
二、准备工作1. 确保工作区域干净整洁,无杂物和易燃物。
2. 检查波峰焊设备是否正常工作,包括焊接机、传送带、预热区、焊锡浴等。
三、焊接前的准备1. 检查焊锡浴的温度,确保其达到所需的温度。
2. 检查焊锡浴的表面是否有氧化物,如有需要进行清洁处理。
3. 检查焊锡浴的液位,确保焊锡浸没PCB板的一半以上。
四、焊接操作步骤1. 将PCB板放置在传送带上,确保PCB板与传送带平行。
2. 调整传送带的速度,使其与焊接工序相匹配。
3. 确保焊接工序的温度和时间设置正确。
4. 将电子元器件插入PCB板的孔中,确保插入深度适当。
5. 将PCB板送入预热区,预热一段时间,以确保电子元器件和PCB板达到适宜的焊接温度。
6. 将预热后的PCB板送入焊锡浴中,确保焊锡浴彻底浸没PCB板的一半以上。
7. 在焊锡浴中停留一段时间,使焊锡充分润湿焊盘和电子元器件引脚。
8. 将焊接完成的PCB板送入冷却区,冷却一段时间,以确保焊接彻底固化。
9. 检查焊接质量,包括焊点是否光亮、焊接是否坚固等。
五、注意事项1. 操作人员必须穿戴防静电服和防静电手套,以防止静电对电子元器件的损坏。
2. 操作人员必须经过培训并具备一定的焊接技能,以确保操作的准确性和安全性。
3. 操作人员必须严格按照操作规程进行操作,不得随意调整设备参数。
4. 操作人员必须定期对设备进行维护和保养,确保设备的正常工作。
5. 在作业过程中,如发现异常情况或者设备故障,应即将停机检修,并及时报告相关负责人。
六、安全注意事项1. 在操作过程中,严禁将手指或者其他物体伸入传送带、预热区或者焊锡浴中。
2. 在操作过程中,应注意防止烫伤和触电等事故的发生。
选择性波峰焊工艺概述一.PCB产品编程时需考虑的因素二.喷嘴类型及选用原则三.影响焊接的因素四.焊接不良的种类及微调方法五. 编程时根据焊盘分布不同的编程技巧六.焊接后PCB可能产生的不良一.P CB产品编程时需考虑的因素当我们拿到PCB产品时,请注意PCB的以下数据,以下数据将会对PCB的可焊性及焊接质量有绝对的影响。
1.观察PCB板的厚度:PCB 板太薄在焊接过程中易变形,通常PCB厚度在1.5mm以下时我们需注意焊接过程中的产品的变形。
解决方案:PCB太薄时参数设定:(1)预热温度不超过80°C(非定值根据PCB焊接性能设定)(2)氮气温度不超过100°C(3)稍微降低锡温(4)程序编辑时,点的停留时间不能过长,线的速度不能少于每秒2mm(非定值根据PCB焊接性能设定)2.查看产品的焊盘分布,元器件类型(1)焊盘周围有贴片时,选用较小喷嘴,2.5mm或3mm(喷嘴选用原则下章详述)无贴片时尽量选择大喷嘴进行焊接。
(2)大功率元器件的散热较快,锡温损失较快,需对PCB板预热,氮气温度需调整至280左右。
(3)对于有地脚的产品,请提高预热温度,加高氮气温度,加高锡的温度。
(4)焊接时注意元器件的偏斜,浮高,若元器件结构易偏斜,浮高,请提前固定。
3.考虑如何放置PCB板对PCB产品的放置进行考虑,产品放置时请注意产品有无工艺边,放置机器中是否易定位。
4.观察产品上是否由不耐热元器件若由不耐热易变形元器件,请务必注意,降低温度。
二.喷嘴类型及选用原则喷嘴规格有:2mm 2.5mm 3mm 3.5mm 4mm 4.5mm 5mm 6mm 8mm 9mm 10mm其中5mm以上适合产品焊盘面无贴片,引脚较多时使用,5mm以下适合产品焊盘位置有贴片时使用,具体需要根据焊盘大小,焊盘附近贴片距离,引脚大小,引脚长度进行选择。
喷嘴锡的高度如下图有几种形态,不同的形态有不同的效果,此种状态锡的高度稍低焊接会不稳定此状态为佳此状态适合贴片较近场合喷嘴的锡高无定值,需根据实际的引脚长度进行选择。
选择性波峰焊工艺设计指南
1.简介
实现最佳焊接结果,需满足特殊工艺条件
高标准工艺可靠性取决于以下几点:
●pad设计(pad类型,pad之间距离)
●pad及周边元件pad距离(如,不应触碰SMD器件)
●PIN脚长度不应超过电路板板下PIN脚长度
●PIN脚间距(如,连接器间距)
这些影响系数直接影响流动焊料的剥离。
为了避免产生锡桥,需要重复剥离。
锡桥是导致焊接失败的主要原 因(占80%以上)。
通常来说,小型拖焊工艺和浸焊工艺存在明显区别。
每道工艺都需特殊的印刷电路板设计。
如下设计指南可确保最佳工艺条件。
如果您不采纳如下建议,工艺窗口将会受到局限,而且需额外步骤稳定 此工艺。
这些额外步骤所需维护要求更高,并会增加模具零件的磨损。
> 3.0 mm
> 5.0 mm
2. 浸焊工艺最佳布局
●优先使用圆垫
●圆垫之间距离: >0.60mm ●PIN脚距离: >2.54mm
2.2 PIN脚长度不应超过电路板板下PIN脚长度
2.3 焊料喷嘴间隙 - 到邻垫距离(不被焊接)
●在3面上: > 3.0mm ●在第四面上: > 5.0mm
> 1.9 mm
3. 微波/拖焊焊接工艺最佳布局
3.1 pad之间的间隙
●优先使用圆垫
●圆垫之间距离: >0.60mm ●PIN脚距离: > 1.9mm
3.2 PIN脚长度不应超过电路板
3.3 微波间隙 - 到邻垫距离(不被焊接)
●在3面上: > 2.0mm ●在第四面上: > 5.0mm
Ø 3.0 mm
4. 焊料喷嘴最小尺寸
4.1 矩形焊料喷嘴
●焊接面积 <40mm ²
4.2 圆形焊料喷嘴
●焊接区 <7mm ²
5. 相邻元件最大高度
底部(焊接面)所能容纳的最大元件高度受限于焊料喷嘴的高度。
标准焊料喷嘴高度为32mm。
因此, 最大元件高度不应超过25mm。
更高的元件需要更高的焊料喷嘴设计,我们可根据您的要求设计。
此外,需要注意每一元件和焊点间的距离,以防在拖焊焊接工艺中,元件接触到氮气罩。
例如,元件高度 超过10mm,此工艺就会出现焊角。
经验法则:出现焊角,元件超过10mm。
元件高度(mm)≤到焊点的距离(mm)。