2022-08-12
波峰焊接是一個(gè)比較復(fù)雜的工藝制程，假如有哪個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)就會(huì)影響波峰焊的品質(zhì)。日東波峰焊機(jī)工程師利用長(zhǎng)期的服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了波峰焊工藝中用到的調(diào)試技巧，一起分享給大家：
1、波峰焊軌道調(diào)試
工作中假如軌跡不平行，整套機(jī)械傳動(dòng)裝置裝處于傾斜狀況，也就是說(shuō)整套機(jī)械運(yùn)作傾斜。那么因?yàn)楸榈厥芰Σ痪鶆?，將使受力大的部位摩擦力變大，從而?dǎo)致運(yùn)送發(fā)生顫抖。嚴(yán)峻的將可能使傳動(dòng)軸因?yàn)榕ち^(guò)大而開(kāi)裂。另一方面因?yàn)殄a槽需在水平狀況下才干保證波峰前后的水平度，這樣又將使PCB在過(guò)波峰時(shí)呈現(xiàn)左右吃錫高度不一致的狀況。退一步來(lái)講即便在軌跡傾斜的狀況下能使波峰前后高度與軌跡匹配，但錫槽肯定會(huì)呈現(xiàn)前后端高度不一致，這樣錫波在流出噴口今后受重力影響將會(huì)在錫波外表呈現(xiàn)橫流。而運(yùn)送顫抖、波峰的不平穩(wěn)都是焊接不良發(fā)生的根本原因。
2、波峰焊機(jī)體調(diào)試
機(jī)器的水平是整臺(tái)機(jī)器正常工作的根底，機(jī)器的前后水平直接決議軌跡的水平，雖然可以經(jīng)過(guò)調(diào)理軌跡絲桿架調(diào)平軌跡，但可能使軌跡視點(diǎn)調(diào)理絲桿因前后端受力不均勻而導(dǎo)致軌跡升降不同步。在此狀況下調(diào)理視點(diǎn)，終究導(dǎo)致PCB板浸錫的高度不一致而發(fā)生焊接不良。
3、波峰焊錫槽調(diào)整
波峰焊錫槽的水平直接影響波峰前后的高度，低的一端波峰高，高的一端波峰較低，一起也會(huì)改動(dòng)錫波的流動(dòng)。軌跡水平、機(jī)體水平、錫槽水平三者是一個(gè)全體，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的毛病必將影響其它兩個(gè)環(huán)節(jié)，終究將影響到整個(gè)爐子的焊板品質(zhì)。關(guān)于一些規(guī)劃簡(jiǎn)略PCB來(lái)講，以上條件影響可能不大，但關(guān)于規(guī)劃雜亂的PCB來(lái)講，任何一個(gè)細(xì)微的環(huán)節(jié)都將會(huì)影響到整個(gè)出產(chǎn)進(jìn)程。
4、波峰焊助焊劑選擇
助焊劑是由揮發(fā)性有機(jī)化合物(VolatileOrganicCompounds)組成，易于揮發(fā)，在焊接時(shí)易生成煙霧VOC2，并促進(jìn)地表臭氧的構(gòu)成，成為地表的污染源。1、效果：a.取得無(wú)銹金屬外表，堅(jiān)持被焊面的潔凈狀況;b.對(duì)外表張力的平衡施加影響，減小接觸角，促進(jìn)焊料漫流;c.輔佐熱傳導(dǎo)，滋潤(rùn)待焊金屬外表。2、類型：a.松香型;以松香酸為基體。b.免清洗型;固體含量不大于5%，不含鹵素，助焊性擴(kuò)展應(yīng)大于80%，免清洗的助焊劑大多采用不含鹵素的活化劑，故其活性相對(duì)偏弱一些。免清洗助焊劑的預(yù)熱時(shí)刻相對(duì)要長(zhǎng)一些，預(yù)熱溫度要高一些，這樣利于PCB在進(jìn)入焊料波峰之前活化劑能充分地活化。c.水溶型;組份在水中溶解度大，活性強(qiáng)，助焊性能好，焊后殘留物易溶于水。
5、波峰焊導(dǎo)軌寬度調(diào)整
導(dǎo)軌的寬度能在必定程度上影響到焊接的品質(zhì)。當(dāng)導(dǎo)軌偏窄時(shí)將可能導(dǎo)致PCB板向下凹，致使整片PCB浸入波峰時(shí)兩邊吃錫少中心吃錫多，易構(gòu)成IC或排插橋連發(fā)生，嚴(yán)峻的會(huì)夾傷PCB板邊或引起鏈爪行走時(shí)顫抖。若軌距過(guò)寬，在助焊劑時(shí)將構(gòu)成PCB板顫抖，引起PCB板面的元器件晃動(dòng)而錯(cuò)位(AI插件除外)。另一方面當(dāng)PCB穿過(guò)波峰時(shí)，因?yàn)镻CB處于松懈狀況，波峰發(fā)生的浮力將會(huì)使PCB在波峰外表浮游，當(dāng)PCB脫離波峰時(shí)，外表元件會(huì)因?yàn)槭芡饬^(guò)大發(fā)生脫錫不良，引起一系列的品質(zhì)不良。正常狀況下我們以鏈爪夾持PCB板今后，PCB板能用手順利地前后推動(dòng)且無(wú)左右晃動(dòng)的狀況為基準(zhǔn)。
6、波峰焊?jìng)鬏斔俣仍O(shè)置
一般我們講運(yùn)送速度為0-2M/min可調(diào)，但考慮到元件的潮濕特性以及焊點(diǎn)脫錫時(shí)的平穩(wěn)性，速度不是越快或越慢最好。每一種基板都有一種最佳的焊接條件：適合的溫度活化適量的助焊劑，波峰適合的滋潤(rùn)以及安穩(wěn)的脫錫狀況，才干取得杰出的焊接品質(zhì)。(過(guò)快過(guò)慢的速度將構(gòu)成橋連和虛焊的發(fā)生)
7、波峰焊預(yù)熱溫度設(shè)置
波峰焊接工藝?yán)镱A(yù)熱條件是焊接品質(zhì)好壞的前提條件。當(dāng)助焊劑被均勻的涂覆到PCB板今后，需求供給適當(dāng)?shù)臏囟热ゼぐl(fā)助活劑的活性，此進(jìn)程將在預(yù)熱區(qū)實(shí)現(xiàn)。有鉛焊接時(shí)預(yù)熱溫度大約維持在70-90之間，而無(wú)鉛免洗的助焊劑因?yàn)榛钚缘托柙诟邷叵虏鸥杉せ钚裕势浠罨瘻囟染S持在150左右。在能保證溫度能到達(dá)以上要求以及堅(jiān)持元器件的升溫速率(2/以內(nèi))狀況下，此進(jìn)程所處的時(shí)刻為1分半鐘左右。若超越邊界，可能使助焊劑活化缺乏或焦化失掉活性引起焊接不良，發(fā)生橋連或虛焊。另一方面當(dāng)PCB從低溫升入高溫時(shí)假如升溫過(guò)快有可能使PCB板面變形彎曲，預(yù)熱區(qū)的緩慢升溫可緩減PCB因快速升溫發(fā)生應(yīng)力所導(dǎo)致的PCB變形，可有效地防止焊接不良的發(fā)生。
8、波峰焊錫爐溫度設(shè)置
波峰焊爐溫設(shè)置是整個(gè)焊接系統(tǒng)的要害。有鉛焊料在223-245之間都可以潮濕，而無(wú)鉛焊料則需在230-260之間才干潮濕。太低的錫溫將導(dǎo)致潮濕不良，或引起流動(dòng)性變差，發(fā)生橋連或上錫不良。過(guò)高的錫溫則導(dǎo)致焊料自身氧化嚴(yán)峻，流動(dòng)性變差，嚴(yán)峻地將損害元器件或PCB外表的銅箔。因?yàn)楸榈氐脑O(shè)定溫度與PCB板面實(shí)測(cè)溫度存在差異，而且焊接時(shí)受元件外表溫度的限制，有鉛焊接的溫度設(shè)定在245左右，無(wú)鉛焊接的溫度大約設(shè)定在250-260之間。在此溫度下PCB焊點(diǎn)釬接時(shí)都可以到達(dá)上述的潮濕條件。
9、PCB板焊盤(pán)設(shè)計(jì)
PCB板焊盤(pán)圖形設(shè)計(jì)好壞是構(gòu)成焊接中拉尖、橋連、吃錫不良的首要要素;
1、焊盤(pán)形狀一般要考慮與孔的形狀相適應(yīng)，而孔的形狀一般要與元件線的形狀相對(duì)應(yīng)。常見(jiàn)形狀有：淚滴形、圓形、矩形、長(zhǎng)圓形。
2、焊盤(pán)與通孔若不同心，在焊接中易呈現(xiàn)氣孔或焊點(diǎn)上錫不均勻，構(gòu)成原因是金屬外表對(duì)液態(tài)焊料吸附力不同所構(gòu)成的。
3、元件引腳直徑與孔徑間的空隙大小嚴(yán)峻影響焊點(diǎn)的機(jī)電性能，焊接時(shí)焊料是經(jīng)過(guò)毛細(xì)效果上升到PCB外表構(gòu)成的。過(guò)小的空隙焊料難以穿透孔徑在銅箔背面潮濕，過(guò)大的距離將使元件引腳與焊盤(pán)結(jié)合的機(jī)械強(qiáng)度變?nèi)?。推薦取值為0.05-0.2mm之間;AI插件可取值0.3-0.4mm之間，空隙最大取值不能超越0.5mm以上。
4、焊盤(pán)與通孔直徑配合不當(dāng)，將影響焊點(diǎn)形狀的豐滿程度，從而直接影到焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度。
5、線型設(shè)計(jì)時(shí)要求導(dǎo)線平滑均勻，漸變過(guò)渡不可成直角或銳角形的急轉(zhuǎn)過(guò)渡，防止焊接時(shí)在尖角處呈現(xiàn)應(yīng)力引起銅箔翹曲、剝離或開(kāi)裂。總的來(lái)講，線型是規(guī)劃應(yīng)遵循焊料流通順暢的準(zhǔn)則。
10、線路板元器件
1、元件在焊接中引起不良首要表現(xiàn)在元件引腳外表氧化或元件引腳過(guò)長(zhǎng)。元件引腳氧化將導(dǎo)致虛焊發(fā)生，而引腳過(guò)長(zhǎng)將發(fā)生橋連或焊點(diǎn)上錫不豐滿(焊接面上液態(tài)的焊料被元件引腳拖掉)。
2、元件引腳外表鍍層也是影響元件焊接的一個(gè)要素。
3、元件在PCB外表的裝置是影響焊接的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，IC類封裝元件與排插的焊接將直接導(dǎo)致橋連的發(fā)生。SOP類元件的走向?qū)?dǎo)致空焊的發(fā)生與否。其構(gòu)成的實(shí)質(zhì)原因是錫流不暢和元件的陰影遮蔽效應(yīng)。
11、波峰焊?jìng)魉徒嵌日{(diào)整
指的是軌跡的傾角，焊接構(gòu)成的不良常見(jiàn)于橋連。調(diào)理視點(diǎn)的根本性質(zhì)是防止相鄰兩個(gè)焊點(diǎn)在脫錫時(shí)一起處于焊料的可能性。一般在出產(chǎn)現(xiàn)橋連時(shí)可經(jīng)過(guò)調(diào)理視點(diǎn)或助焊劑的量或浸錫時(shí)刻或PCB板的浸錫深度等相關(guān)要素。在調(diào)理上述幾個(gè)要素時(shí)若只調(diào)理某一環(huán)節(jié)，勢(shì)必會(huì)改動(dòng)PCB的浸錫時(shí)刻，在不影響PCB外表清潔度的狀況下，盡量將助焊劑的量適當(dāng)多給，可防止橋連的發(fā)生(適合視點(diǎn)在4-7度之間，目前一些公司大致采用5.5度)。
12、PCB吃錫深度設(shè)置
因?yàn)楹噶显谧虧?rùn)的進(jìn)程中有很多的熱將被PCB吸收，若焊料在焊接進(jìn)程現(xiàn)溫度缺乏將導(dǎo)致無(wú)法透錫或因漫流性減弱構(gòu)成其它不良，常見(jiàn)于橋連或空焊(助焊劑的高沸物質(zhì)附在焊盤(pán)外表無(wú)法揮發(fā))，為了取得足夠的熱量，應(yīng)依據(jù)不同的PCB板將吃錫深度調(diào)理好，對(duì)應(yīng)準(zhǔn)則大致如下：1、單面板為1/3板厚，2、雙面板為1/2板厚，3、多層板為2/3-3/4板厚。
13、波峰焊料波峰的形態(tài)設(shè)置
元件與PCB在焊猜中焊接后，脫離波峰時(shí)需求波峰供給一個(gè)相對(duì)安穩(wěn)，無(wú)外界干擾的平衡狀況。關(guān)于簡(jiǎn)略的PCB來(lái)講，若沒(méi)有細(xì)距離的規(guī)劃元件，波峰外表的安穩(wěn)程度不會(huì)對(duì)焊接構(gòu)成不良影響。但關(guān)于細(xì)距離引腳的元器件來(lái)講，當(dāng)元件引腳脫離波峰時(shí)，受毛細(xì)效果影響，焊料被焊盤(pán)和引線在“某一相對(duì)平衡的點(diǎn)”別離出焊料波，(“某一相對(duì)平衡的點(diǎn)”指的是元件脫錫的瞬間，波峰的前流與后流及運(yùn)送速度是一組平衡力，且波峰外表無(wú)擾動(dòng)及橫流狀況的存在。)焊料將在毛細(xì)功能效果下潮濕在待焊面上。我們調(diào)理不同的波峰形狀實(shí)質(zhì)上就是為了找出這個(gè)“平衡點(diǎn)”來(lái)適應(yīng)不同的客戶需求。(也就是我們常說(shuō)的“脫錫點(diǎn)”)大致來(lái)講簡(jiǎn)略的PCB對(duì)波峰要求不會(huì)太高，規(guī)劃雜亂的PCB板對(duì)波峰提出嚴(yán)格的要求。就高密的混裝板來(lái)講，T元件要求榜首波峰可以供給可焊接2秒鐘的梯形高沖擊波來(lái)對(duì)應(yīng)遮蔽效應(yīng);封裝體及排插類元件則要求供給可焊接時(shí)刻在3-4秒鐘的“安穩(wěn)波峰”。每種元件依據(jù)自己自身的特性，基本上對(duì)焊料波峰也提出了要求，大熱容量的封裝體和排插適應(yīng)于平流波，而類似于封裝體的小熱簡(jiǎn)單的排插則適應(yīng)于弧形波。
以上就是日東波峰焊總結(jié)的調(diào)試方法與技巧，當(dāng)然，不同的產(chǎn)品和應(yīng)用環(huán)境下，也要跟據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況做微調(diào)，很多時(shí)候其實(shí)要依靠波峰焊設(shè)備工程師的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷。
