SMT波峰焊接技术
- 格式:doc
- 大小:117.50 KB
- 文档页数:4
波峰焊工艺技术介绍波峰波峰焊工艺技术介绍1 波峰焊工艺技术介绍波峰焊有单波峰焊和双波峰焊之分。
单波峰焊用于SMT时,由于焊料的"遮蔽效应"容易出现较严重的质量问题,如漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷。
而双波峰则较好地克服了这个问题,大大减少漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷,因此目前在表面组装中广泛采用双波峰焊工艺和设备,见图1。
波峰锡过程:治具安装?喷涂助焊剂系统?预热?一次波峰?二次波峰?冷却。
下面分别介绍各步内容及作用。
1.1 治具安装治具安装是指给待焊接的PCB板安装夹持的治具,可以限制基板受热变形的程度,防止冒锡现象的发生,从而确保浸锡效果的稳定。
1.2 助焊剂系统助焊剂系统是保证焊接质量的第一个环节,其主要作用是均匀地涂覆助焊剂,除去PCB和元器件焊接表面的氧化层和防止焊接过程中再氧化。
助焊剂的涂覆一定要均匀,尽量不产生堆积,否则将导致焊接短路或开路。
见图2。
助焊剂系统有多种,包括喷雾式、喷流式和发泡式。
目前一般使用喷雾式助焊系统,采用免清洗助焊剂,这是因为免清洗助焊剂中固体含量极少,不挥发无含量只有1/5,1/20。
所以必须采用喷雾式助焊系统涂覆助焊剂,同时在焊接系统中加防氧化系统,保证在PCB上得到一层均匀细密很薄的助焊剂涂层,这样才不会因第一个波的擦洗作用和助焊剂的挥发,造成助焊剂量不足,而导致焊料桥接和拉尖。
喷雾式有两种方式:一是采用超声波击打助焊剂,使其颗粒变小,再喷涂到PCB 板上。
二是采用微细喷嘴在一定空气压力下喷雾助焊剂。
这种喷涂均匀、粒度小、易于控制,喷雾高度/宽度可自动调节,是今后发展的主流。
1.3 预热系统1.3.1预热系统的作用(1)助焊剂中的溶剂成份在通过预热器时,将会受热挥发。
从而避免溶剂成份在经过液面时高温气化造成炸裂的现象发生,最终防止产生锡粒的品质隐患。
(2)待浸锡产品搭载的部品在通过预热器时的缓慢升温,可避免过波峰时因骤热产生的物理作用造成部品损伤的情况发生。
什么是波峰焊?波峰焊工艺技术介绍波峰焊这一电子设备大家应该见得挺多了,那么关于它你知道多少呢?它的工艺流程是怎样的呢?本文就来为你揭晓关于波峰焊在日常所见之外的一些知识。
波峰焊峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫"波峰焊",其主要材料是焊锡条。
波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
波峰焊流程:将元件插入相应的元件孔中→预涂助焊剂→预热(温度90-100℃,长度1-1.2m)→波峰焊(220-240℃)冷却→切除多余插件脚→检查。
回流焊工艺是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料,实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
波峰焊随着人们对环境保护意识的增强有了新的焊接工艺。
以前的是采用锡铅合金,但是铅是重金属对人体有很大的伤害。
于是促生了无铅工艺,采用*锡银铜合金*和特殊的助焊剂,且焊接温度的要求更高的预热温度。
在大多数不需要小型化和大功率的产品上仍然在使用穿孔(TH)或混和技术线路板,比如电视机、家庭音像设备以及数字机顶盒等,仍然都在用穿孔元件,因此需要用到波峰焊。
从工艺角度上看,波峰焊机器只能提供很少一点最基本的设备运行参数调整。
波峰焊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一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一个预热区。
助焊剂涂敷之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。
波峰焊与回流焊的区别波峰焊与回流焊的区别(上)波峰焊与回流焊是两种比较常见的焊接方式,下面我们就来谈一下波峰焊与回流焊的区别。
表贴。
表面安装技术,简称SMT,作为新一代电子装联技术已经渗透到各个领域,SMT产品具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击,高频特性好、生产效率高等优点。
SMT在电路板装联工艺中已占据了领先地位。
典型的表面贴装工艺分为三步:施加焊锡膏----贴装元器件-----回流焊接第一步:施加焊锡膏其目的是将适量的焊膏均匀的施加在PCB的焊盘上,以保证贴片元器件与PCB相对应的焊盘在回流焊接时,达到良好的电器连接,并具有足够的机械强度。
焊膏是由合金粉末、糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定黏性和良好触便特性的膏状体。
常温下,由于焊膏具有一定的黏性,可将电子元器件粘贴在PCB的焊盘上,在倾斜角度不是太大,也没有外力碰撞的情况下,一般元件是不会移动的,当焊膏加热到一定温度时,焊膏中的合金粉末熔融再流动,液体焊料浸润元器件的焊端与PCB焊盘,冷却后元器件的焊端与焊盘被焊料互联在一起,形成电气与机械相连接的焊点。
焊膏是由专用设备施加在焊盘上,其设备有:全自动印刷机、半自动印刷机、手动印刷台、半自动焊膏分配器等。
施加方法适用情况优点缺点机器印刷批量较大,供货周期较紧,经费足够大批量生产、生产效率高使用工序复杂、投资较大手动印刷中小批量生产,产品研发操作简便、成本较低需人工手动定位、无法进行大批量生产手动滴涂普通线路板的研发,修补焊盘焊膏无须辅助设备,即可研发生产只适用于焊盘间距在0.6mm以上元件滴涂第二步:贴装元器件本工序是用贴装机或手工将片式元器件准确的贴装到印好焊膏或贴片胶的PCB表面相应的位置。
贴装方法有二种,其对比如下:施加方法适用情况优点缺点机器贴装批量较大,供货周期紧适合大批量生产使用工序复杂,投资较大手动贴装中小批量生产,产品研发操作简便,成本较低生产效率须依操作的人员的熟练程度人工手动贴装主要工具:真空吸笔、镊子、IC吸放对准器、低倍体视显微镜或放大镜等。
SMT波峰焊基本名词解释英文SMT波峰焊(Surface Mount Technology)是一种高速、高效、高质量的电子组装技术。
在SMT波峰焊中,基本上有以下几种关键的工艺步骤:表面贴装、元器件装配、波峰焊接等。
在这个过程中,有大量的名词需要我们进行解释。
本文将对SMT波峰焊中的基本名词进行解释。
1. SMTSMT是Surface Mount Technology的简称,是一种表面贴装技术,主要是由表面贴装元器件、贴片式电容、电感、晶振等器件构成。
与之相对的是THT(Through Hole Technology),它是一种通过孔式技术,适用于小量生产和多样化的装配工艺。
2. 贴片式元器件贴片式元器件(Chip Components)是指体积较小、表面有金属触点的电子元器件。
与过孔式元器件相比,贴片式元器件更容易实现自动化装配,提高了效率和制造质量。
3. 异构元器件异构元器件(Mixed Components)是指SMT波峰焊中使用的元器件,以传统的THT技术无法完全替代,在表面安装时需通过异构波峰焊技术(Mixed Wave Soldering)进行处理。
典型的异构波峰焊元器件为电源插头、散热器、电机子板等。
4. 焊膏焊膏(Solder Paste)是用于完成SMT波峰焊的一个重要材料。
它主要由焊锡颗粒、活性助剂和基板粘接剂组成。
它可以通过钢网印刷或自动加注设备精准地加到电路板上,通过后续步骤的预热和融化来贴合表面贴装元器件,并粘合所有的电子元件。
5. 表面张力表面张力是液体分子间的相互吸引力,它在SMT波峰焊的预处理过程中起着至关重要的作用。
表面张力越小,液体和固体之间的张力就越弱,液体更容易均匀地分散在表面上。
因此,降低焊膏表面张力就能使贴装元器件更准确和均匀地粘贴在电路板上。
6. PCBPCB(Printed Circuit Board)是电子产品中主要的基板组件,它承载了电路的主要部分。
什么是波峰焊及波峰焊原理我要收藏2008-9-16 0:00:00 作者:未知来源:网络什么是波峰焊:焊接技术是SMT的核心,是决定表面贴装产品质量的关键。
目前广泛采用并不断完善的主要有两种:波峰焊和再流焊。
最初在市场上出现的提供表面贴装元件密集间隙焊接的设备之一是双波峰焊系统。
双波峰系统能产生两个波峰:湍流波和平滑(或层流)波,如图图所示。
波峰焊原理及波峰焊结构:波峰焊?a?C主要是由?\\???В?助焊?┨砑??^,?A???^,?a?t?M成。
?\\??代主要用途是?㈦?路底板送入波峰焊?a?C,沿途??助焊?┨砑??^,?A???^,?a?t等。
助焊?┨砑??^主要是由?t外?Q感??器及??嘴?M成。
?t外?Q感??器作用是感??有?]有??路底板?M入,如果有感??器便??量出??路底板的??度。
助焊?┑淖饔檬窃陔?路底板的焊接面上形成以保?o膜。
?A???^提供足?虻??囟龋?以便形成良好的焊?c。
有?t外?Q?l?峥梢允闺?路底板受?峋??颉??a?t内有?l?峋Q,?a泵,Main Wave及Jet Wave。
在双波峰系统中,波的湍流部分防止漏焊,它保证穿过电路板的焊料分布适当。
焊料以较高速通过狭缝渗入,从而透人窄小间隙。
喷射方向与电路板进行方向相同。
单就湍流波本身并不能适当焊接元件,它给焊点上留下不平整和过剩的焊料,因此需要第二个波。
第二层流波或平滑波消除了由第一个湍流波产生的毛刺和焊桥。
层流波实际上与传统的通孔插装组件使用的波一样。
因此,当传统组件在一台机器上焊接时,就可以把湍流波关掉,用层流波对传统组件进行焊接。
现在市面上应用最普遍的双峰系统,其湍流波往复运动,焊料从喷嘴而不是从一个狭长的缝中喷射。
运动着的喷嘴在防止漏焊方面比狭缝更有效,因为它不仅产生湍流,而且具有清洗作用。
其他资料:波峰焊的工???c波形?D3-1?@示了波峰焊的焊接技?g,焊料池中熔化的焊料向上??射形成一??凸出的波形。
贴片波峰焊回流焊贴片、波峰焊和回流焊是电子制造中常用的焊接技术,它们在电子产品的组装过程中起着至关重要的作用。
下面将详细说明这三种焊接技术,并给出相应的例子。
一、贴片(SMT贴片)说明:SMT(Surface Mount Technology)贴片技术是一种将微型化、无引线的表面贴装元器件直接贴装到印刷电路板(PCB)表面规定位置上的电路装联技术。
这种技术取代了传统的插入式封装技术,大大提高了电子产品的组装密度和自动化程度。
过程:1.印刷焊膏:在PCB的焊盘上印刷一层焊膏,作为焊接的导电介质。
2.贴装元器件:使用贴片机将元器件准确地放置在PCB的焊盘上。
3.固化焊膏:通过回流焊工艺将焊膏熔化并固化,形成电气连接。
举例:智能手机的主板上集成了大量的微型元器件,如电容、电阻、集成电路等。
这些元器件都是通过SMT贴片技术精确地贴装到主板上的。
二、波峰焊说明:波峰焊是一种将熔融的焊料通过泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,使预先装有电子元器件的印制板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊技术。
过程:1.预热:将PCB预热至适当温度,以减少焊接时的热冲击。
2.涂覆助焊剂:在PCB的焊盘上涂覆一层助焊剂,以提高焊接质量。
3.波峰焊接:将PCB通过熔融的焊料波峰,使焊料与焊盘和元器件引脚形成良好的电气连接。
举例:电视机的电源板上有许多通孔插装的元器件,如电解电容、电感、继电器等。
这些元器件通常采用波峰焊技术进行焊接。
三、回流焊说明:回流焊是预先在PCB焊接部位(焊盘)施放适量和适当形式的焊料,然后贴放元器件的引脚或其他焊端接触焊料,经加热使焊料熔化,再次冷却达到连接目的的一种常见焊接形式。
主要用于SMT贴片工艺中。
过程:4.涂覆焊膏或贴片胶:在PCB的焊盘上涂覆焊膏或贴片胶。
5.贴放元器件:将元器件放置在PCB的焊盘上。
6.回流焊接:将整个PCB加热至焊膏熔化温度,然后冷却固化,形成电气连接。
荣信电力电子股份有限公司A l l r i g h t s r e s e r v e d .P a s s i n g o n a n d c o p y i n g o f t h i s d o c u m e n t , u s e a n d c o m m u n i c a t i o n o f i t s c o n t e n t s n o t p e r m i t t e d w i t h o u t w r i t t e n a u t h o r i z a t i o n4.4 牵引角 drag angle波峰顶水平面与印制板前进方向的夹角。
A l l r i g h t s r e s e r v e d .P a s s i n g o n a n d c o p y i n g o f t h i s d o c u m e n t , u s e a n d c o m m u n i c a t i o n o f i t s c o n t e n t s n o t p e r m i t t e d w i t h o u t w r i t t e n a u t h o r i z a t i o n5.1 焊盘设计 5.1.1在设计插件元件焊盘时,焊盘大小尺寸设计应合适。
焊盘太大,焊料铺A l l r i g h t s r e s e r v e d .P a s s i n g o n a n d c o p y i n g o f t h i s d o c u m e n t , u s e a n d c o m m u n i c a t i o n o f i t s c o n t e n t s n o t p e r m i t t e d w i t h o u t w r i t t e n a u t h o r i z a t i o n5.2.3对印制电路板要求基板应能经受A l l r i g h t s r e s e r v e d .P a s s i n g o n a n d c o p y i n g o f t h i s d o c u m e n t , u s e a n d c o m m u n i c a t i o n o f i t s c o n t e n t s n o t p e r m i t t e d w i t h o u t w r i t t e n a u t h o r i z a t i o n用溶剂来稀释,一般控制在3)免清洗型焊剂的比重A l l r i g h t s r e s e r v e d .P a s s i n g o n a n d c o p y i n g o f t h i s d o c u m e n t , u s e a n d c o m m u n i c a t i o n o f i t s c o n t e n t s n o t p e r m i t t e d w i t h o u t w r i t t e n a u t h o r i z a t i o n6) 阻焊剂或耐高温阻焊胶带用于防止波峰焊时,后附元件的插孔被焊料堵塞等。
波峰焊接基础技术理论之五桥连现象的发生及其预防1 定义过多的钎料使等电位或不等电位的相邻导体连通起来的现象统称为桥连。
要说“虚焊”是自动化软钎接( 波峰焊、再流焊等)中危害最大的一种焊接缺陷的话,那么“桥连”现象就是上述焊接工艺中形因最为复杂,而且是发生概率最高的一种焊接缺陷。
它涉及到多方面的因素。
如PCB的设计、制造、保管、储存;元器件引脚的类型、长短、表面状态和热容量;所用辅料(钎料、助焊剂等)的品牌、质量、化学成分、杂质容限;波峰焊接工艺参数的正确选择;钎料波峰形状的合理调整;焊接设备和钎料波形;甚至气候环境(晴天、雨天、空气中的温度和湿度)…等都是造成“桥连”的潜在因素。
因此,根除“桥连”缺陷是一项系统工程,一个环节不注意,就可能前功尽弃。
要认识“桥连”现象发生的本质,必须先研究液态钎料的表面现象和钎料波峰的动力现象,从而找出解决问题的钥匙。
2 桥连现象:⑴桥连现象A焊盘和导线间桥连,如图1 所示。
为了避免此现象,在通孔安装方式中通常相邻焊盘或导线之间的安全间距应尽可能≥0.8mm,而对密集型焊点群(如96芯插座)焊盘之间的最小间距必须≥1.0mm才行。
⑵桥连现象B相邻二引脚之间的空间发生的桥连,如图2所示。
此现象通常是由于相邻引线伸出焊盘的高度过长,引脚之间的间距过短所致。
另外焊接速度过快,倾斜角过小对此现象的发生也有一定的影响。
⑶桥连现象C多芯接点间的横向桥连及纵向桥连,如图3 所示。
纵向桥连主要影响因素是钎料波形选择不当,引脚伸出长度过长以及夹送速度过快。
而横向桥连现象的出现则主要是由于钎料波峰中存在钎料的横向流动所致。
⑷桥连现象D多芯接点间的复合桥连现象,如图4 所示。
复合桥连现象的发生原因,主要是由于波峰的平整度差而导致波峰钎料出现了明显的横向流动所致。
波峰中存在漩涡一运动对复合桥连现象的发生也有一定的影响。
⑸桥连现象E在SMT波峰焊接中由于大元件阻挡造成液态钎料回流而形成桥连,如图5所示。
波峰焊焊接工艺与调试一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,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一致的情况。
退一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一致,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。
二机体水平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,最终导致PCB板浸锡的高度不一致而产生焊接不良。
三锡槽水平锡槽的水平直接影响波峰前后的高度,低的一端波峰高,高的一端波峰较低,同时也会改变锡波的流动方向。
轨道水平、机体水平、锡槽水平三者是一个整体,任何一个环节的故障必将影响其它两个环节,最终将影响到整个炉子的焊板品质。
对于一些设计简单PCB来讲,以上条件影响可能不大,但对于设计复杂的PCB来讲,任何一个细微的环节都将会影响到整个生产过程。
四助焊剂它是由挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds)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。
1、作用:a. 获得无锈金属表面,保持被焊面的洁净状态;b. 对表面张力的平衡施加影响,减小接触角,促进焊料漫流;c. 辅助热传导,浸润待焊金属表面。
2、类型: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,故其活性相对偏弱一些。
免清洗助焊剂的预热时间相对要长一些,预热温度要高一些,这样利于PCB 在进入焊料波峰之前活化剂能充分地活化。
波峰焊接操作步骤及时间控制波峰焊接是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫波峰焊,主要材料是焊锡条。
目前波峰焊机基本上采用热辐射方式进行预热,最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。
波峰焊接操作步骤流程1.波峰焊焊接前准备检查待焊PCB(该PCB已经过涂敷贴片胶、SMC/SMD贴片、胶固化并完成THC插装工序)后附元器件插孔的焊接面以及金手指等部位是否涂好阻焊剂或用耐高温粘带贴住,以防波峰后插孔被焊料堵塞。
如有较大尺寸的槽和孔也应用耐高温粘带贴住,以防波峰焊时焊锡流到PCB 的上表面。
将助焊剂接到喷雾器的软管上。
2.开波峰焊炉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。
3.设置波峰焊接参数助焊剂流量:根据助焊剂接触PCB底面的情况确定。
使助焊剂均匀地涂覆到PCB的底面。
还可以从PCB上的通孔处观察,应有少量的助焊剂从通孔中向上渗透到通孔面的焊盘上,但不要渗透到组件体上。
预热温度:根据波峰焊机预热区的实际情况设定(PCB 上表面温度般在90-130℃,大板、厚板、以及贴片元器件较多的组装板取上限)传送带速度:根据不同的波峰焊机和待焊接PCB的情况设定(般为0.8-1.92m/min)在锡锅内,因此表头或液晶显示的温度比波峰的实际温度高5-10℃左右)测波峰高度:调到超过PCB 底面,在PCB 厚度的2/3 处。
4.件波峰焊接并检验(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(或夹具)上,机器自动进行喷涂助焊剂、干燥、预热、波峰焊、冷却。
波峰焊技术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PCB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:波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接触到锡波的前沿表面﹐氧化皮破裂﹐PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进﹐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PCB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最小状态﹐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。
防止桥联的发生1﹐使用可焊性好的元器件/PCB2﹐提高助焊剞的活性3﹐提高PCB的预热温度﹐增加焊盘的湿润性能4﹐提高焊料的温度5﹐去除有害杂质﹐减低焊料的内聚力﹐以利于两焊点之间的焊料分开。
波峰焊机中常见的预热方法1﹐空气对流加热2﹐红外加热器加热3﹐热空气和辐射相结合的方法加热波峰焊工艺曲线解析1﹐润湿时间指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间2﹐停留时间PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间停留/焊接时间的计算方式是﹕停留/焊接时间=波峰宽/速度3﹐预热温度预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度(見右表)4﹐焊接温度焊接温度是非常重要的焊接参数﹐通常高于焊料熔点(183°C )50°C ~60°C大多数情况是指焊锡炉的温度实际运行时﹐所焊接的PCB焊点温度要低于炉温﹐这是因为PCB吸热的结果SMA類型元器件預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波峰焊工艺参数调节1﹐波峰高度波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。
一.波峰焊接的分类
软焊:操作温度不超过400℃ 2.0 硬焊:操作温度400-800 ℃ 3.0 熔接:操作温度800 ℃以上
二.波峰焊的发展
1.手焊;
2. 浸焊此为早出现的简单做法,系针对焊点较简单的大批量焊接法,系将安插完毕的
板子,水平安装在框架中直接接触熔融锡面,而达到全面同时焊妥的做法。
3.波峰焊系利用已融液锡在驱动下,向上扬起的单波或双波,对斜向上升输送而来的
板子,从下向上压迫使液锡进孔,或对点胶定位SMT组件的空脚处,进行填锡形成焊点,称为波。
三.波峰焊接机理
基本上,波峰焊接由三个子过程组成:1 过助焊剂、2 预热3 焊接。
优化波峰焊接过程意味着优化这三个子过程。
四.助焊剂的作用
1. 除去焊接表面的氧化物
2. 防止焊接时焊料和焊接表面再氧化化
3. 降低焊料表面张力
4. 有助于热量传递到焊接区。
一、 SMT 波峰焊接技术
SMT 中的焊接工艺主要有波峰焊和再流两种,其中再流焊在实际工业生产中得到了最广泛的应用。
再流焊和波峰焊的根本区别在热源和钎料。
在再流焊中,预置的钎料膏在外加热量下熔化,与基材发生互相作用而实现连接。
1、波峰焊:波峰焊接(Wave Soldering ):即将熔融的液态钎料借助泵的作用,在钎料液面形成一特定形状的钎料波峰,装载了元器件的PCB 以某一特定角度,并以一定的浸入深度穿过钎料波峰而实现焊点的焊接称为波峰焊接。
2、再流焊
再流焊是适用于精密引线间距的表面贴装元件的有效方法。
再流焊使用的连接材料是钎料膏,通过印刷或滴注等方法将钎料膏涂敷在印制电路板的焊盘上,再有专用设备——贴片机在上面放置表面装贴元件,然后加热使钎料溶化,即再次流动,从而实现连接,这也是再流焊名称的来由。
窄波峰
PCB 防氧化油层
传送方向
SMD
宽平波峰
根据热源不同,再流焊主要可分为红外再流焊、热风再流焊、气相再流焊和激光再流焊。
①、 红外再流焊:利用红外线辐射能加热实现表面贴装元件与印制电路板之间连接的软钎焊方法,下图是红外再流焊的基本原理示意图。
再流焊的钎焊质量主要取决于是否能实现所有焊点的均匀加热,因此钎焊温度工艺参数分为四个阶段: a . 预热升温阶段
铅料膏中的溶剂在外此阶段得到挥发。
如果预热阶段升温过快,将导致两个主要问题:一是溶剂挥发过快带动铅料合金粉末飞溅到印刷电路板上,形成铅料球缺
软钎区红外辐射元
预热区红外辐射元已涂敷钎料膏和放置
元器件的印制电路板最小峰值温度
保温时间
预热时间
最大峰值温度
液态时间冷却时间
时间/min
温度/℃
陷;二是铅料膏粘度变化过快导致铅料膏坍塌,形成桥连缺陷,典型的预热升温速率为1~2℃/S,最大不超过4℃/S。
b.预热保温区:在此段温度缓慢上升,主要目的是激活钎料和促使印制电路板上的温度均匀分布。
绝大多
数软钎剂的活性温度为145℃,因此这一阶段的温度
一般为150℃,最大不超过180℃。
就保温时间而言,如果太短,将导致冷焊和立碑现象
等缺陷,如果太长,钎料的助焊性能在再流焊之前就
浪费了。
典型的预热保温时间为1~3min。
c.再流阶段。
此阶段温度高于钎料合金熔点。
钎料熔化并与待结合面金属发生溶解——扩散反应,而形成
焊点。
就温度再流而言,为避免焊点界面处的金属间
化合物层过厚,理想的铅焊温度为超过铅料合金熔点
30~40℃。
d.冷却阶段,焊点凝固最终实现固态连接,冷却速度对最终的焊点强度有重要影响。
从焊点的强度来讲,冷却速度越快,其金属学组织越细小,焊点强度越高,但是冷却速度要考虑到元器件自身对温度的冲击的
承受能力,一般而言,冷却速率应控制3~4℃/S。
②、热风再流焊
热风再流焊是利用受热传导实现表面贴装元件与
印制电路板之间焊接的软钎焊方法。
其热源为加热器的辐射热,受热空气在鼓风机等的驱动在再流焊炉中对流,并实现热量传递。
与红外再流焊相比,热风再流焊可实现更为均匀的加热,目前,商品化的再流焊设备实际上多采用红外与热风相结合的加热方式。
③、气相再流焊(略)
④、激光再流焊(略)。