波峰焊接設(shè)備介紹(共35頁).ppt

1、Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. Staff TrainingStaff Training 波峰焊接設(shè)備介紹波峰焊接設(shè)備介紹-劉發(fā)勝劉發(fā)勝Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 目目 錄錄l一一. 定義及應(yīng)用定義及應(yīng)用l二二.波峰焊設(shè)備介紹波峰焊設(shè)備介紹l三三.設(shè)備保養(yǎng)設(shè)備保養(yǎng)Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 一一.定義及應(yīng)用定義及應(yīng)用l波峰焊接工藝主要應(yīng)用在有通孔的電子波峰焊接工藝主要應(yīng)用在有通孔的電子線路板加工過程中。線路板加工過程中。l波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料借助與泵波峰焊是將熔融的液態(tài)

2、焊料借助與泵的作用在焊料槽液面形成特定形狀的焊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料波插裝了元器件的PCB置與傳送鏈上置與傳送鏈上經(jīng)過某一特定的角度以及一定的浸入深經(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。度穿過焊料波峰而實現(xiàn)焊點焊接的過程。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 二二.波峰焊接設(shè)備介紹波峰焊接設(shè)備介紹l波峰焊接設(shè)備主要包括助焊劑噴涂區(qū)波峰焊接設(shè)備主要包括助焊劑噴涂區(qū)，預(yù)熱區(qū)及焊接區(qū)三局部，另外包括一，預(yù)熱區(qū)及焊接區(qū)三局部，另外包括一些輔助結(jié)構(gòu)。些輔助結(jié)構(gòu)。Beijing BRIO Technology

3、Co ., Ltd. 波峰錫過程：治具安裝波峰錫過程：治具安裝噴涂助焊劑系統(tǒng)噴涂助焊劑系統(tǒng)預(yù)熱預(yù)熱一次波峰一次波峰二次波峰二次波峰出板出板Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 1.治具安裝治具安裝 l治具安裝：是指給待焊接的治具安裝：是指給待焊接的PCB板安裝夾板安裝夾持的治具，可以限制基板受熱變形的程度持的治具，可以限制基板受熱變形的程度，防止冒錫現(xiàn)象的發(fā)生，從而確保浸錫效，防止冒錫現(xiàn)象的發(fā)生，從而確保浸錫效果的穩(wěn)定。果的穩(wěn)定。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 2 助焊劑系統(tǒng)助焊劑系統(tǒng) l助焊劑的作用助焊劑的作用l1. 去除

4、焊接元器件，印刷板銅箔以及焊錫外表的氧化物。去除焊接元器件，印刷板銅箔以及焊錫外表的氧化物。l2. 以液體薄層覆蓋被焊金屬和焊錫的外表，隔絕空氣中的以液體薄層覆蓋被焊金屬和焊錫的外表，隔絕空氣中的氧對它們的再一次氧化。氧對它們的再一次氧化。l3. 起界面活性作用，改善液態(tài)焊錫對被焊金屬外表的潤濕起界面活性作用，改善液態(tài)焊錫對被焊金屬外表的潤濕。l條件：助焊劑要有適當?shù)幕钚詼囟确秶?，在焊錫熔化前開條件：助焊劑要有適當?shù)幕钚詼囟确秶?，在焊錫熔化前開始作用，在焊錫過程中，較好地發(fā)揮去除氧化膜始作用，在焊錫過程中，較好地發(fā)揮去除氧化膜Beijing BRIO Technology Co ., Ltd.

5、 助焊劑型號：助焊劑型號：lRF800TlSLS65HlIF 2005MBeijing BRIO Technology Co ., Ltd. l1.助焊劑噴涂局部主要是將助焊劑均勻助焊劑噴涂局部主要是將助焊劑均勻的噴涂在的噴涂在PCB焊接面焊接面l目前市場上常用的方式是發(fā)泡式和噴目前市場上常用的方式是發(fā)泡式和噴涂式涂式l發(fā)泡式主要是有發(fā)泡槽，通過發(fā)泡管發(fā)泡式主要是有發(fā)泡槽，通過發(fā)泡管將助焊劑吹成泡沫狀，與將助焊劑吹成泡沫狀，與PCB焊接面上焊接面上接觸接觸l噴涂式主要靠用壓縮空氣將助焊劑打噴涂式主要靠用壓縮空氣將助焊劑打散成霧狀，并靠線形氣缸或線形馬達帶散成霧狀，并靠線形氣缸或線形馬達帶動噴嘴

6、移動動噴嘴移動 助焊劑噴涂方式助焊劑噴涂方式Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 噴涂式噴涂式Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. l預(yù)熱系統(tǒng)的作用預(yù)熱系統(tǒng)的作用 l.助焊劑要有適當?shù)幕钚詼囟确秶?，在焊錫熔化前開助焊劑要有適當?shù)幕钚詼囟确秶?，在焊錫熔化前開始作用，在焊錫過程中，較好地發(fā)揮去除氧化膜始作用，在焊錫過程中，較好地發(fā)揮去除氧化膜l.待浸錫產(chǎn)品搭載的部品在通過預(yù)熱器時的緩慢升溫待浸錫產(chǎn)品搭載的部品在通過預(yù)熱器時的緩慢升溫，可防止過波峰時因驟熱產(chǎn)生的物理作用造成部品損，可防止過波峰時因驟熱產(chǎn)生的物理作用造成部品損傷的情況發(fā)生

7、。傷的情況發(fā)生。 l.預(yù)熱后的部品或端子在經(jīng)過波峰時不會因自身溫度預(yù)熱后的部品或端子在經(jīng)過波峰時不會因自身溫度較低的因素大幅度降低焊點的焊接溫度，從而確保焊較低的因素大幅度降低焊點的焊接溫度，從而確保焊接在規(guī)定的時間內(nèi)到達溫度要求。接在規(guī)定的時間內(nèi)到達溫度要求。3 預(yù)熱系統(tǒng)預(yù)熱系統(tǒng) Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. l目前市場上常用的預(yù)熱方式主要有以下三目前市場上常用的預(yù)熱方式主要有以下三種種l熱風預(yù)熱熱風預(yù)熱(forced convection)l暗紅外預(yù)熱暗紅外預(yù)熱(calrod preheater)l亮紅外預(yù)熱亮紅外預(yù)熱(lamp preheater)

8、預(yù)熱方法預(yù)熱方法Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度l一般預(yù)熱溫度為一般預(yù)熱溫度為110130，預(yù)熱時間為，預(yù)熱時間為13min。預(yù)熱溫度控制得好，可防止虛焊。預(yù)熱溫度控制得好，可防止虛焊、拉尖和橋接，減小焊料波峰對基板的熱、拉尖和橋接，減小焊料波峰對基板的熱沖擊，有效地解決焊接過程中沖擊，有效地解決焊接過程中PCB板翹曲板翹曲、分層、變形問題。、分層、變形問題。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. .焊接系統(tǒng)焊接系統(tǒng)焊料焊料有鉛：有鉛：Sn63/Pb37，用于有鉛焊接，用于有鉛焊接，共晶合金，其熔點是共晶合金，

9、其熔點是183度度, 我們的設(shè)備我們的設(shè)備錫鍋溫度設(shè)置：錫鍋溫度設(shè)置：250deg無鉛：無鉛：SACX0307 用于無鉛焊接，用于無鉛焊接，Sn 99.0%, Ag0.3%, Cu0.7%)，其固，其固化點是化點是217度，液化點是度，液化點是220度度, 我們的我們的設(shè)備錫鍋溫度設(shè)置：設(shè)備錫鍋溫度設(shè)置：20degBeijing BRIO Technology Co ., Ltd. 焊接波峰焊接波峰l焊接區(qū)主要是通過泵將溶化的焊錫噴成一種特定波形焊接區(qū)主要是通過泵將溶化的焊錫噴成一種特定波形，通過錫波和，通過錫波和PCB接觸對板子進行焊接接觸對板子進行焊接l1.一次波峰。即小波流速快，垂直壓力

10、大一次波峰。即小波流速快，垂直壓力大l較好的滲透性；并克服了由于元器件的復(fù)雜形狀較好的滲透性；并克服了由于元器件的復(fù)雜形狀和取向帶來的問題；克服了焊料的和取向帶來的問題；克服了焊料的遮蔽效應(yīng)遮蔽效應(yīng)減減小了漏焊、橋接和焊縫不充實等焊接缺陷小了漏焊、橋接和焊縫不充實等焊接缺陷l2.二次波峰，即主波二次波峰，即主波平滑平滑的波峰，流動速度慢的波峰，流動速度慢l有利于形成充實的焊縫，同時也可有效地去除焊有利于形成充實的焊縫，同時也可有效地去除焊端上過量的焊料，并使所有焊接面上焊料潤濕良好，端上過量的焊料，并使所有焊接面上焊料潤濕良好，修正了焊接面，消除了可能的拉尖和橋接，獲得充實修正了焊接面，消除了

11、可能的拉尖和橋接，獲得充實無缺陷的焊縫，最終確保了組件焊接的可靠性。無缺陷的焊縫，最終確保了組件焊接的可靠性。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 波峰焊機輔助系統(tǒng)波峰焊機輔助系統(tǒng)1.排風系統(tǒng)排風系統(tǒng)波峰焊機的排風系統(tǒng)一般有兩個波峰焊機的排風系統(tǒng)一般有兩個一個在助焊劑噴涂或發(fā)泡系統(tǒng)上面，主要用來防止助焊劑味道散一個在助焊劑噴涂或發(fā)泡系統(tǒng)上面，主要用來防止助焊劑味道散布到車間。同時保證多余的助焊劑被回收。布到車間。同時保證多余的助焊劑被回收。另一個排風系統(tǒng)在焊接區(qū)的上面，用以保證焊接時產(chǎn)生的煙霧

12、被另一個排風系統(tǒng)在焊接區(qū)的上面，用以保證焊接時產(chǎn)生的煙霧被平安排掉，保證作業(yè)員的人身平安。平安排掉，保證作業(yè)員的人身平安。2.傳送系統(tǒng)焊接軌道傾角傳送系統(tǒng)焊接軌道傾角 軌道傾角對焊接效果的影響較為明顯，特別是在焊接高密度軌道傾角對焊接效果的影響較為明顯，特別是在焊接高密度SMT器件時更是如此。當傾角太小時，較易出現(xiàn)橋接，特別是焊器件時更是如此。當傾角太小時，較易出現(xiàn)橋接，特別是焊接中，接中，SMT器件的器件的遮蔽區(qū)遮蔽區(qū)更易出現(xiàn)橋接；而傾角過大，雖然有更易出現(xiàn)橋接；而傾角過大，雖然有利于橋接的消除，但焊點吃錫量太小，容易產(chǎn)生虛焊。軌道傾角利于橋接的消除，但焊點吃錫量太小，容易產(chǎn)生虛焊。軌道傾角

13、應(yīng)控制在應(yīng)控制在58之間。之間。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 3.氮氣保護系統(tǒng)氮氣保護系統(tǒng)氮氣具有減少錫波外表氧濃度，能夠減氮氣具有減少錫波外表氧濃度，能夠減少連焊，錫尖，提高焊錫的潤濕性，減少少連焊，錫尖，提高焊錫的潤濕性，減少FLUX用量，減少氧化物等等。用量，減少氧化物等等。氮氣裝置采用純度為氮氣裝置采用純度為99.999%的液氮的液氮。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施 l分別從焊接前的質(zhì)量控制分別從焊接前的質(zhì)量控制l生產(chǎn)工藝材料生產(chǎn)工藝材料l工藝參數(shù)工藝

14、參數(shù)這三個方面探討了提高波峰焊質(zhì)量的方法。這三個方面探討了提高波峰焊質(zhì)量的方法。 Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 焊接前的質(zhì)量控制焊接前的質(zhì)量控制.焊盤設(shè)計焊盤設(shè)計 1在設(shè)計插件元件焊盤時，焊盤大小尺寸設(shè)計在設(shè)計插件元件焊盤時，焊盤大小尺寸設(shè)計應(yīng)適宜。焊盤太大，焊料鋪展面積較大，形成的應(yīng)適宜。焊盤太大，焊料鋪展面積較大，形成的焊點不飽滿，而較小的焊盤銅箔外表張力太小，焊點不飽滿，而較小的焊盤銅箔外表張力太小，形成的焊點為不浸潤焊點。孔徑與元件引線的配形成的焊點為不浸潤焊點。孔徑與元件引線的配合間隙太大，容易虛焊，當孔徑比引線寬合間隙太大，容易虛焊，當孔徑比

15、引線寬0.050.2mm，焊盤直徑為孔徑的，焊盤直徑為孔徑的22.5倍時，是焊接倍時，是焊接比較理想的條件。比較理想的條件。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施 2在設(shè)計貼片元件焊盤時，應(yīng)考慮以下幾點：在設(shè)計貼片元件焊盤時，應(yīng)考慮以下幾點：為了盡量去除為了盡量去除“陰影效應(yīng)，陰影效應(yīng)，SMD的焊端或引腳應(yīng)正對的焊端或引腳應(yīng)正對著錫流的方向，以利于與錫流的接觸，減少虛焊和漏焊著錫流的方向，以利于與錫流的接觸，減少虛焊和漏焊，波峰焊時推薦采用的元件布置方向圖如圖，波峰焊時推薦采用的元件布置方向圖如圖4所示；所

16、示；波峰焊接不適合于細間距波峰焊接不適合于細間距QFP、PLCC、BGA和小間距和小間距SOP器件焊接，也就是說在要波峰焊接的這一面盡量不器件焊接，也就是說在要波峰焊接的這一面盡量不要布置這類元件；要布置這類元件；較小的元件不應(yīng)排在較大的元件后，以免較大元件阻礙較小的元件不應(yīng)排在較大的元件后，以免較大元件阻礙錫流與較小元件的焊盤接觸，造成漏焊。錫流與較小元件的焊盤接觸，造成漏焊。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. l2 PCB平整度控制平整度控制 l波峰焊接對印制板的平整度有一定的要波峰焊接對印制板的平整度有一定的要求，一般要求翹曲度要小于求，一般要求翹曲度要

17、小于0.5mm，如，如果大于果大于0.5mm要做平整處理。尤其是某要做平整處理。尤其是某些印制板厚度只有些印制板厚度只有1.5mm左右，其翹曲左右，其翹曲度要求就更高，否那么無法保證焊接質(zhì)度要求就更高，否那么無法保證焊接質(zhì)量。量。l扭曲度的計算：對角線的扭曲度的計算：對角線的0.75%Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. l3 妥善保存印制板及元件，盡量縮短儲存周妥善保存印制板及元件，盡量縮短儲存周期期l在焊接中，無塵埃、油脂、氧化物的銅箔及在焊接中，無塵埃、油脂、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點，因此印制元件引線有利于形成合格的焊點，因此印制板及元件

18、應(yīng)保存在枯燥、清潔的環(huán)境下，并板及元件應(yīng)保存在枯燥、清潔的環(huán)境下，并且盡量縮短儲存周期。對于放置時間較長的且盡量縮短儲存周期。對于放置時間較長的印制板，其外表一般要做清潔處理，這樣可印制板，其外表一般要做清潔處理，這樣可提高可焊性，減少虛焊和橋接，對外表有一提高可焊性，減少虛焊和橋接，對外表有一定程度氧化的元件引腳，應(yīng)先除去其外表氧定程度氧化的元件引腳，應(yīng)先除去其外表氧化層。化層。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 生產(chǎn)工藝材料生產(chǎn)工藝材料1.助焊劑質(zhì)量控制助焊劑質(zhì)量控制目前波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑。目前波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑。選擇助焊劑時有

19、以下要求：選擇助焊劑時有以下要求：1熔點比焊料低；熔點比焊料低；2浸潤擴散速度比熔化焊料快；浸潤擴散速度比熔化焊料快；3粘度和比重比焊料??；粘度和比重比焊料?。?在常溫下貯存穩(wěn)定。在常溫下貯存穩(wěn)定。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 焊料的質(zhì)量控制焊料的質(zhì)量控制 錫鉛焊料在高溫下錫鉛焊料在高溫下250不斷氧化，使錫鍋中錫鉛不斷氧化，使錫鍋中錫鉛焊料含錫量不斷下降，導(dǎo)致流動性差，出現(xiàn)連焊、虛焊、焊料含錫量不斷下降，導(dǎo)致流動性差，出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點強度不夠等質(zhì)量問題。焊點強度不夠等質(zhì)量問題?？刹捎靡韵聨讉€方法來解決這個問題：添加氧化復(fù)原劑，可采用以下幾個方法來解

20、決這個問題：添加氧化復(fù)原劑，使已氧化的使已氧化的SnO復(fù)原為復(fù)原為Sn，減小錫渣的產(chǎn)生；不斷除去，減小錫渣的產(chǎn)生；不斷除去浮渣；每次焊接前添加一定量的錫；采用含抗氧化磷浮渣；每次焊接前添加一定量的錫；采用含抗氧化磷的焊料；采用氮氣保護，讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來的焊料；采用氮氣保護，讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來，取代普通氣體，這樣就防止了浮渣的產(chǎn)生，這種方法要，取代普通氣體，這樣就防止了浮渣的產(chǎn)生，這種方法要求對設(shè)備改型，并提供氮氣。求對設(shè)備改型，并提供氮氣。 目前最好的方法是在氮氣目前最好的方法是在氮氣保護的氣氛下使用含磷的焊料，可將浮渣率控制在最低程保護的氣氛下使用含磷的焊料，可將浮渣率控制

21、在最低程度，焊接缺陷最少，工藝控制最正確。度，焊接缺陷最少，工藝控制最正確。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. l可采用以下幾個方法來解決這個問題：可采用以下幾個方法來解決這個問題：l添加氧化復(fù)原劑，使已氧化的添加氧化復(fù)原劑，使已氧化的SnO復(fù)原為復(fù)原為Sn，減小錫渣的產(chǎn)生；，減小錫渣的產(chǎn)生；l不斷除去浮渣；不斷除去浮渣；l每次焊接前添加一定量的錫；每次焊接前添加一定量的錫；l采用含抗氧化磷的焊料；采用含抗氧化磷的焊料；l采用氮氣保護，讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來，取代普通氣體，這采用氮氣保護，讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來，取代普通氣體，這 樣就防止了浮渣的產(chǎn)生，

22、這種方法要求對設(shè)備改型，并提供氮氣。樣就防止了浮渣的產(chǎn)生，這種方法要求對設(shè)備改型，并提供氮氣。 l目前最好的方法是在氮氣保護的氣氛下使用含磷的焊料，可將浮渣率目前最好的方法是在氮氣保護的氣氛下使用含磷的焊料，可將浮渣率控制在最低程度，焊接缺陷最少，工藝控制最正確?？刂圃谧畹统潭?，焊接缺陷最少，工藝控制最正確。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 工藝參數(shù)控制工藝參數(shù)控制預(yù)熱溫度的控制預(yù)熱溫度的控制預(yù)熱的作用：使助焊劑中的溶劑充分發(fā)揮，以免印預(yù)熱的作用：使助焊劑中的溶劑充分發(fā)揮，以免印制板通過焊錫時，影響印制板的潤濕和焊點的形成；印制板通過焊錫時，影響印制板的潤濕

23、和焊點的形成；印制板在焊接前到達一定溫度，以免受到熱沖擊產(chǎn)生翹曲變制板在焊接前到達一定溫度，以免受到熱沖擊產(chǎn)生翹曲變形。形。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 波峰高度控制波峰高度控制l波峰的高度會因焊接工作時間的推移而有一些變化波峰的高度會因焊接工作時間的推移而有一些變化，應(yīng)在焊接過程中進行適當?shù)男拚?，以保證理想高度進行，應(yīng)在焊接過程中進行適當?shù)男拚?，以保證理想高度進行焊接波峰高度，以壓錫深度為焊接波峰高度，以壓錫深度為PCB厚度的厚度的1/21/3為準。為準。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 助焊劑量的控制助焊劑量的控制

24、助焊劑的量在焊接質(zhì)量的控制上舉足輕重，其作用助焊劑的量在焊接質(zhì)量的控制上舉足輕重，其作用是：是：1除去焊接外表的氧化物；除去焊接外表的氧化物；2防止焊接時焊料和焊接外表再氧化；防止焊接時焊料和焊接外表再氧化；3降低焊料的外表張力；降低焊料的外表張力；4有助于熱量傳遞到焊接區(qū)。有助于熱量傳遞到焊接區(qū)。Beijing BRIO Technology Co ., Ltd. 焊接溫度的控制焊接溫度的控制 焊接溫度是影響焊接質(zhì)量的一個重要的工焊接溫度是影響焊接質(zhì)量的一個重要的工藝參數(shù)。焊接溫度過低時，焊料的擴展率藝參數(shù)。焊接溫度過低時，焊料的擴展率、潤濕性能變差，使焊盤或元器件焊端由、潤濕性能變差，使焊盤或元器件焊端由于不能充分的潤濕，從而產(chǎn)生虛焊、拉尖于不能充分的潤濕，從而產(chǎn)生虛焊、拉尖、橋接等缺陷；焊接溫度過高時，那么加、橋接等缺陷；焊接溫度過高時，那么加速了焊盤、元器件引腳及焊料的氧化，易速了焊盤、元器件引腳及焊料的氧化，易產(chǎn)生虛焊。焊接溫度應(yīng)控制在：有鉛產(chǎn)生虛焊。焊接溫度應(yīng)控制在：有鉛2503。無鉛。無鉛2603Beijing