波峰焊與回流焊的技術(shù)詳細介紹
發(fā)布時間:2022-06-22 瀏覽:次 責任編輯:晉力達
波峰焊是要先噴助焊劑,再經(jīng)過預熱,焊接,冷卻區(qū)。回流焊是先經(jīng)過預熱區(qū),回流區(qū),冷卻區(qū)。另外,波峰焊適用于手插板和點膠板,而且要求所有元件要耐熱,過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。下面晉力達廠家分享一下波峰焊與回流焊的技術(shù)詳細介紹;
波峰焊
一、波峰焊技術(shù)詳細介紹:
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)過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實現(xiàn)焊點焊接的過程。
波峰面的表面均被一層氧化皮覆蓋,它在沿焊料波的整個長度方向上幾乎都保持靜態(tài),在波峰焊接過程中,PCB接觸到錫波的前沿表面,氧化皮破裂,PCB前面的錫波無皸褶地被推向前進,這說明整個氧化皮與PCB以同樣的速度移動波峰焊機焊點成型:當PCB進入波峰面前端(A)時,基板與引腳被加熱,并在未離開波峰面(B)之前,整個PCB浸在焊料中,即被焊料所橋聯(lián),但在離開波峰尾端的瞬間,少量的焊料由于潤濕力的作用,粘附在焊盤上,并由于表面張力的原因,會出現(xiàn)以引線為中心收縮至最小狀態(tài),此時焊料與焊盤之間的潤濕力大于兩焊盤之間的焊料的內(nèi)聚力。因此會形成飽滿,圓整的焊點,離開波峰尾部的多余焊料,由于重力的原因,回落到錫鍋中 。
波峰焊機中常見的預熱方法:
1,空氣對流加熱
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,潤濕時間
指焊點與焊料相接觸后潤濕開始的時間
2,停留時間
PCB上某一個焊點從接觸波峰面到離開波峰面的時間
停留/焊接時間的計算方式是:停留/焊接時間=波峰寬/速度
3,預熱溫度
預熱溫度是指PCB與波峰面接觸前達到的溫度(見右表)
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(183°C )50°C ~60°C大多數(shù)情況是指焊錫爐的溫度實際運行時,所焊接的PCB焊點溫度要低于爐溫,這是因為PCB吸熱的結(jié)果
SMD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,過大會導致熔融的焊料流到PCB的表面,形成"橋連"
2,傳送傾角
波峰焊機在安裝時除了使機器水平外,還應(yīng)調(diào)節(jié)傳送裝臵的傾角,通過傾角的調(diào)節(jié),可以調(diào)控PCB與波峰面的焊接時間,適當?shù)膬A角,會有助于焊料液與PCB更快的剝離,使之返回錫鍋內(nèi)。
3,熱風刀
所謂熱風刀,是SMA剛離開焊接波峰后,在SMA的下方放臵一個窄長的帶開口的"腔體",窄長的腔體能吹出熱氣流,尤如刀狀,故稱"熱風刀"
4,焊料純度的影響
波峰焊接過程中,焊料的雜質(zhì)主要是來源于PCB上焊盤的銅浸析,過量的銅會導致焊接缺陷增多。
5,工藝參數(shù)的協(xié)調(diào)
波峰焊機的工藝參數(shù)帶速,預熱時間,焊接時間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào),反復調(diào)整。
二、回流焊技術(shù)詳細介紹:
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浸潤,完成電路板的焊接過程。
影響回流焊工藝的因素很多,也很復雜,需要工藝人員在生產(chǎn)中不斷研究探討,將從多個方面來進行探討。
1、 溫度曲線的建立
溫度曲線是指SMA通過回流爐時,SMA上某一點的溫度隨時間變化的曲線。溫度曲線提供了一種直觀的方法,來分析某個元件在整個回流焊過程中的溫度變化情況。這對于獲得最佳的可焊性,避免由于超溫而對元件造成損壞,以及保證焊接質(zhì)量都非常有用。溫度曲線采用爐溫測試儀來測試,如SMT-C20爐溫測試儀。
2、 預熱段
該區(qū)域的目的是把室溫的PCB盡快加熱,以達到第二個特定目標,但升溫速率要控制在適當范圍以內(nèi),如果過快,會產(chǎn)生熱沖擊,電路板和元件都可能受損;過慢,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。在這個區(qū)域里給予足夠的時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、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去,整個電路板的溫度達到平衡。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一段結(jié)束時應(yīng)具有相同的溫度,否則進入到回流段將會因為各部分溫度不均產(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溫度加20-40℃。對于熔點為183℃的63Sn/37Pb焊膏和熔點為179℃的Sn62/Pb36/Ag2焊膏,峰值溫度一般為210-230℃,再流時間不要過長,以防對SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點的“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)熔化并充分潤濕被連接表面,應(yīng)該用盡可能快的速度來進行冷卻,這樣將有助于得到明亮的焊點并有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會導致電路板的更多分解而進入錫中,從而產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點。在極端的情形下,它能引起沾錫不良和減弱焊點結(jié)合力。冷卻段降溫速率一般為3-10℃/s,冷卻至75℃即可。