波峰焊第十组.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,波峰焊,第十组,组员 陈嘉璐 林俊峰,提纲,一、波峰焊基础知识,二、波峰焊技术,三、影响波峰焊接质量分析,四、波峰焊一般故障分析和解决对策,一、波峰焊基础知识,什么是波峰焊,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,也可通过向焊料池注入氮气来形成，使预先插装有元器件的,PCB,印制板置于传送链上,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。,一、波峰焊基础知识,2.1,波峰面,波的表面均被一层氧化膜覆盖,它在沿焊料波表面的整个长度方向上，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,这说明整个氧化膜与,PCB,以同样的速度移动,.,1,波峰焊接流程,炉前检验,预加热,喷,涂,助焊剂,波峰焊锡,冷却,板底,检查,当,PCB,进入波峰面前端时,基板与引脚被加热,并在未离开波峰面之前,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,回落到锡炉,中。,一、波 峰 焊 基 础 知 识,2.2,焊点成型：,一、波 峰 焊 基 础 知 识,波峰高度,波峰高度是指波峰焊接中的,PCB,吃锡高度。,其,数,值控制在,PCB,板厚度的,1/2,2/3,过,大,会导致,熔融的焊料流到,PCB,的表面形成,“,桥连,”,过低易造成空焊漏焊,。,变频器,1-2,分别控制扰流波和平稳波,2.3,波峰高度,一、波 峰 焊 基 础 知 识,波峰焊,机,在安裝時除了使,机,器水平外,还应调节传,送裝置的,倾,角,通过,倾,角的,调节,可以,调,控,PCB,与,波峰面的焊接,时间,会,有助于焊料液,面,与,PCB,更快的,分离,使之返回,锡炉,內,。减少桥连、包焊的产生。,2.4,焊接,傾角,焊接角度控制在,5-7,度,预加热器定意：是由一个耐高温材料制成的加热箱体发热管置于加热箱内。通过反射盘向外辐射热能，来给,PCB,加热。,一、波 峰 焊 基 础 知 识,2.5,预热,二、波 峰 焊 基 础 知 识,2.6,助焊剂,两种品牌助焊剂,图,1,忧诺型号,N3807-11,图,2,同方型号,TF-800T2,锡焊助焊剂的主要成分是松节油或松香，其助焊原理是松节油或松香在高温时气化，气化的松节油或松香与金属的氧化层发生化学反应，清除了氧化层的金属更有利于焊接。助焊剂比重为（,0.8120.02,）,2.5,焊料,纯,度,对焊接质量,的,影响,一波 峰 焊 基 础 知 识,波峰焊接,过,程中,焊料的,杂质,主要是,来,源于,PCB,上焊,盘和元器件引脚,的,铜和氧化物,过,量的,铜会导,致焊接缺陷增多,。,二,、波 峰 焊 技 术,喷枪效用：喷枪通过压缩空气，使松香和空气混合后喷出，并由成形压缩空气将松香雾化成一定形状，均匀地喷涂于经过的线路板底部，形成一层约,0.03,厚的松香薄膜。不工作时喷枪针阀密闭，使松香和空气隔离，绝无挥发，而且松香比重及成分稳定，松香消耗大大减少。,最重要的是：可使用免清洗助焊剂，焊锡后的线路板洁净，可免去焊锡后的清洗工序。,、机体组件说明（助焊剂系统）,二,、波 峰 焊 技 术,1.1,助焊剂系统（松香效用）,助焊剂的作用主要有：“辅助热传导”、“去除氧化物”、“降低被焊接材质表面张力”、“去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积”、“防止再氧化”等几个方面，在这几个方面中比较关键的作用有两个就是：“去除氧化物”与“降低被焊接材质表面张力”。,波峰焊 机采用红外线发热管，较一般“电热管”加热速度快，比“石英管”效能快数倍，是基于省电为原则而设计，并兼顾品质提升，减少锡柱等问题。且因用红外高温玻璃罩，辐射放能特殊，具有穿透物质能力，可使物质分子激烈振动和发热，从而获得高效率的加热效果。,红外线发射之热能不受气流影响，并追踪加热对象之物体因此，一般发热线不能与它相比。,二、波 峰 焊 技 术,1.2预热器加热系统,二,、波 峰 焊 技,术,1.3,预加热器系统作用,是使已经涂覆了助焊剂的板快速加热，松香与金属表面接触当温度达到,90-110,度时会产生化学作用使助焊剂活化，除去焊点处金属表面及元件脚的污染物（氧化物、油渍等）使助焊剂能发挥最佳的助焊剂效果；将助焊剂内所含水分蒸发、除区挥发溶剂，以减少焊锡时气泡的产生；同时提高板及零件的温度，防止焊锡时板突然受热而变形或元件因热量提升过快而损坏。,.,助焊剂比重的测试,二,、波 峰 焊 技,术,每周用比重计，定时对助焊剂比重进行测试助焊剂比重为,0.8120.01,1.5,每周测试基板底部的预热和焊接温度曲线，以保证最佳的焊锡效果。,二,波 峰 焊 技 术,温度测试曲线图，焊接温度控制在,250,以下,预热温度控制在,90,-100,之间,锡炉炉胆：,熔化后的锡由叶轮鼓动，沿特殊形状的锡炉内胆整形并流动，经不锈钢网过滤隔除锡焊渣，从波峰喷嘴流出，形成独特的保持无氧化锡面的焊锡波峰,锡炉发热管,焊锡炉胆内放置了三组发热管，采用分段、分时加热投入，使熔锡快速、均匀。,二、波 峰 焊 技 术,1.6,锡炉系统,锡炉：,双波峰锡炉由两个喷流的波峰炉胆，组成前部喷流锡波及后部平稳波峰，其波峰高度和平行移动速度均可调节,前部波峰主要作用就是通过快速移动的锡波，冲刷掉因“遮蔽效应”而滞留在贴装等元件背后的助焊剂，让焊点得到可靠的润湿；,后部的平稳锡波则是进一步修整已被润湿但形状不规整的焊点，使之完美 锡炉所产生的波峰是通过由变频调速器调节马达转速来决定其高度的，马达速度可通过调速器来改变,二、波 峰 焊 技 术,1.7,波峰系统作用,2,、波峰倒流波喷锡口堵塞会造成贴片元件漏焊,1,、波峰平稳锡波波峰喷锡 口堵塞会造成机插元件漏焊,二、波 峰 焊 技 术,波峰出,锡,口过滤网图片,銲料波峰的类型及其特点,目前在工业生产中运行的波峰焊接设备多种多样，从銲料波峰形状的类型来看，这些装置大致可分成两类。即：,（,1,）单向波峰式,这种喷嘴波峰銲料从一个方向流出的结构，在早期的设备上比较多见。现在，除空心波以外，其它单向波形在较新的机器上，已不多见了。,（,2,）双向波峰式,这种双向波峰系统的特性是从喷嘴内出来的銲料到达喷嘴顶部后，同时向前、后两个方向流动，如图所示。根据应用的需要，这种分流可以是对称的也可以是不对称，甚至在沿传送的后方向增加了延伸器，以使波峰在,PCB,拖动方向上变宽变平以减少脱离角。,C,V,D,D,B,A,V,A,A,D,D,C,B,V,B,V,C,E,V,A,V,B,V,C,V,D,V,A,V,B,V,C,V,D,V,A,V,B,V,C,V,D,对称双向波峰銲料流速度分布,速度零线,目前最常用的是双向波峰式，由于波峰表面速度的分布特点，双向波峰式系统可把焊点拉尖问题减至最小。由于波峰中的銲料向前、后两个方向流动，这样在銲料波峰的表面上就必然存在着一个相对速度为零的区域。在相对速度为零的区域附近退出，对无拉尖焊点的形成是极为重要的。,PCB,顺向运动时管道内的流速分布,喷嘴,A,a,2,A,A,A,a,1,V,2,a,V,1,V,0,A,元器件引脚,V,1,V,g,A,V,2,过量的焊料被拖回,PCB,焊盘与波峰焊料剥离状况,针对,PCB,脱离波峰出液滴的速度分布情况来分析，如图所示。,设,PCB,的速度为,V,。，,A,点处波峰表层钎料逆,PCB,方向（假定为正方向）的剥离流速为,V,1,，焊点上钎料由重力等的下垂速度为,Vg,。根据,A,点上液滴的流态和受力情况分析。,获得无尖焊点的充要条件是：,必要条件：,V,1,V,0,V,1,0,式中：,V,0,PCB,退出速度，即夹送速度：,V,1,钎料逆,PCB,移动方向的流动速度，它受钎料的温度、,PCB,表面的状态、元,器件、引线状态、助焊剂的性能等的影响。,充分条件：,Vg=0,式中：,Vg,钎料液滴下垂速度。它要受,PCB,从钎料波峰面退出的角度,a,、,PCB,的夹送速,度,V,。、逆,PCB,方向的钎料流速,V,1,、钎料的表面张力、以及元器件引脚的润,湿力等的综合影响。,采用倾斜夹送方式与宽波峰的配合，能使,PCB,从相对速度为零的波峰（或附近）离去。这就使得钎料表面张力有充分的时间把多余的钎料完全拖回波峰。,温度控制,二、波 峰 焊 技 术,我们温度系统是由松下温控器进行控制,这里只说明一下锡炉的温度控制方式,.,锡炉加热系统的控制,:,通常有铅接温度设定为,245,度,温控器的误差范围设定在,1,加上温度漂移实际锡炉的实际温度为,245.5,实际温度控制方式,:,升温过程中,当温度升高至,244,时,停止加热,由发热管的余热加温,温度最高时可以冲到,248,在降温过程中当温度降低到,245,时开始加热,由于发热管的升温需要一段时间,在温度下降到,242,时温度开始回升,.,预热系统的控制,:,我们预热温度一般设定在,130,度,温控器误差设定通常在,1-3,度,.,加上温度的漂移,实际预热温度只有,125 5,实际温度控制方式,:,在升温过程中,当温度升至,128 -130,时,.,系统停止加热,降温过程中当温度低到,128-130,时开始加热,.,这里说明一下在整个加热和降温过程中采用故态继电器和红外线发热管加热,温度漂移不会超过,1-3,也不会受到周围环境气流的影响,.,二、波 峰 焊 技 术,温度控制,三、波峰焊工艺参数调节,波峰高度是指波峰焊接中的,PCB,吃錫高度。其,数,值通常控制在,PCB,板厚度的1/22/3,过,大,会导,致熔融的焊料流到,PCB,的表面形成,桥连和,PCB,损坏。,吃錫高度板厚度的1/22/3,1,、,波峰高度,波,峰焊,机,在安裝,时,除了使,机,器水平外,还应调节传,送裝置的傾角.,傾角的,调,节,可以,调,控,PCB,与,波峰面的焊接,时间,适当,的傾角,会,有助于,焊接效果,焊料液,与,PCB,更快的,脱离,使之返回,锡,內,。,三、波峰焊工艺参数调节,波峰焊接角度控制在,5-7,度,2,、传,送傾角,三、波峰焊工艺参数调节,波峰焊接,过,程中焊料的,杂质,主要是从,P,CB,上焊,盘,和元器件引脚铜和氧化物,过,量的,铜,会导,致焊接缺陷增多,。,4,工艺参数,的,调整,波峰焊,机,的,工艺参数，,帶速,、,预热时间、,焊接時,间,和傾角之,间,需要互相,协调。,3.,焊料,纯,度,对焊接,的影,响,四、影响焊接质量不良分析及解决对策,原因分析：,元器件引脚有毛刺,锡炉焊接温度过底,预热,溫度,过高或时间过长,焊锡时间,太,长,助,焊剂,比重太低，,喷雾,不正常,元器件引脚头部有焊锡拉出呈尖形,1,、拉尖,原因分析：,元器件引脚,受污染,板氧化,板受污染,或,受潮,四、影响焊接质量不良分析及解决对策,焊点内部有针眼或大小不等的孔洞,2,、焊点,上有,气,孔,原因分析：,零件污染,印刷,电,路板氧化,锡液杂质过多,焊锡时间太短,四、影响焊接质量不良分析及解决对策,3,、抗焊現象,原因分析：,夹具损坏,第二次再,过锡,抗焊印刷不夠,锡,液,杂质过多,焊接角度过小,四、影响焊接质量不良分析及解决对策,过多焊锡导致无法看见元件脚甚至连元件脚的棱角都看不到,4,、,过量焊锡（包焊）,传,送帶微振,现象,、速度太快,波峰焊接高度不够,焊,锡,波面不正常,夹,具,过热,四、影响焊接质量不良分析及解决对策,因温度不够造成的表面焊接现象，无金属光泽,5,、冷焊,原因分析：,印刷,电,路板氧化，受污染,助,焊剂喷雾,不正常,焊,锡,波不正常，有,扰流现象,预热温度,太高,焊,锡,时间,太短,四、影响焊接质量不良分析及解决对策,基材元器件插入孔全部露出，元器件引脚及焊盘未被焊料润湿,6,、,空焊,原因分析：,四、影响焊接质量不良分析及解决对策,助,焊剂喷雾,不正常,锡,液,杂质过多,、,波峰锡,面不,平稳,印刷,电,路板及,零件受污染,预热温度,太高，太低,焊,锡时间,太短,焊接过程中轨道有抖动现象,成圆形锡珠黏在底板或板面的表面上,8,、,焊球,现,象:,（锡珠）,原因分析：,五、波峰焊故障原因分析和解决对策,2,、喷雾系统异常,查看气压是是否正常,检查各光电开关上面有无异物是否损坏,检查喷嘴是否完好，周围有无助焊剂残留异物阻塞,检查喷雾系统气管有无破裂和阻塞,五、波峰焊故障原因分析和解决对策,3,、传送部位异常,检查日常电检记录有无按要求给设备传动部位定时加油润滑,检查传送链条槽内有无异物,检查传送轨道三点调节处是否平行,检查传送轨道宽度是否调节过紧与,PCB,宽度 不符,五 波峰焊故障原因分析和解决对策,预热温度异常,检查预热温控参数设置是否正确和加热管有无损坏,检查线路和固态继电器是否正常,谢谢,