錫焊技術(三)

1、 錫焊技術錫焊技術( (三三) ) 1 1 波峰焊波峰焊 2 2 再流焊再流焊 9.4.3 9.4.3 波峰焊設備波峰焊設備 ( (P163P163) ) 類型類型: :1.1.環(huán)行聯(lián)動型環(huán)行聯(lián)動型（適用于（適用于“長插長插/ /二次焊接方式）二次焊接方式） 這種形式的設備常用于焊接通孔插裝方式的消費這種形式的設備常用于焊接通孔插裝方式的消費類產品的單面印制電路板組件；類產品的單面印制電路板組件；2.2.直線型直線型（適用于（適用于“短插短插/ /一次焊接方式）一次焊接方式） 適用于適用于“短插短插/ /一次焊接一次焊接”的直線單體型，它的直線單體型，它適用于通孔插裝及表面安裝的各種類型的印制

2、電路適用于通孔插裝及表面安裝的各種類型的印制電路板組件的生產，這種運行方式可與插件線連成一體。板組件的生產，這種運行方式可與插件線連成一體。 關鍵部件關鍵部件: : 主要有主要有: :助焊劑發(fā)泡裝置、預熱器、波峰發(fā)生助焊劑發(fā)泡裝置、預熱器、波峰發(fā)生器等。器等。1 1助焊劑發(fā)泡裝置助焊劑發(fā)泡裝置 ( (P164P164) )(1)(1)發(fā)泡法發(fā)泡法 (2)(2)波峰法波峰法 (3)(3)噴射法噴射法 2. 2. 預熱器預熱器( (P166P166) ) (1) (1) 強迫對流強迫對流 (2) (2) 石英燈加熱石英燈加熱 它是一種通過紅外輻射加熱的方法，石英燈是它是一種通過紅外輻射加熱的方法，

3、石英燈是一種短波長的紅外線加熱源，它能夠做到快速地一種短波長的紅外線加熱源，它能夠做到快速地達到任何所設置的預熱溫度。達到任何所設置的預熱溫度。 (3) (3) 熱棒（板）加熱熱棒（板）加熱 3.3.波峰發(fā)生器波峰發(fā)生器 波峰發(fā)生器是實施焊接的關鍵裝置，它是波波峰發(fā)生器是實施焊接的關鍵裝置，它是波峰焊機的心臟，衡量波峰焊機的先進性及兼容性峰焊機的心臟，衡量波峰焊機的先進性及兼容性( (是否對是否對SMTSMT及及THTTHT均適應均適應) )的主要判定標準。的主要判定標準。 波峰發(fā)生器有多種類型，它的主要區(qū)別在于波峰發(fā)生器有多種類型，它的主要區(qū)別在于動力形式動力形式及及波峰形狀波峰形狀。 (1

4、)(1)動力形式動力形式 ( (P166P166) ) 機械泵機械泵傳導式電磁泵傳導式電磁泵 感應式電磁泵感應式電磁泵 (2)(2)波峰形狀波峰形狀 ( (P167P167) )雙泵雙波峰雙泵雙波峰 第一波峰為湍流波或第一波峰為湍流波或噴射空心波，噴射空心波， 第二波峰為層流波第二波峰為層流波( (常采用雙向寬平波常采用雙向寬平波) )， 從而組合成湍流從而組合成湍流- -層流波或層流波或噴射空心波噴射空心波- -層流波層流波的雙波峰。的雙波峰。 湍流波湍流波: : 波峰口是波峰口是2-32-3排交錯排列的小孔或排交錯排列的小孔或狹長縫，錫流從孔狹長縫，錫流從孔/ /縫中噴出，形成快縫中噴出，

5、形成快速流動的、形如涌泉的波峰；速流動的、形如涌泉的波峰； 噴射空心波噴射空心波: : 是從傾斜是從傾斜4545的單向峰口噴出，的單向峰口噴出，錫流與錫流與SMASMA行走同向或逆向噴出。行走同向或逆向噴出。 由于它們具有由于它們具有竄動竄動現(xiàn)象，在焊接過程中有更多的現(xiàn)象，在焊接過程中有更多的動動能能，有利于在，有利于在緊密間距緊密間距的片狀元器件之間的片狀元器件之間注入焊料注入焊料， 但湍流波與空心波峰形成的焊點是但湍流波與空心波峰形成的焊點是不均勻不均勻的，還可的，還可能有能有橋接和毛刺橋接和毛刺存在。存在。 層流波：層流波： 波峰波峰穩(wěn)定平穩(wěn)穩(wěn)定平穩(wěn)，可對焊點進行修整，以消除各種不，可對

6、焊點進行修整，以消除各種不良現(xiàn)象，所以該波又稱為良現(xiàn)象，所以該波又稱為平滑修整補充波平滑修整補充波。 波波 它屬于一種振動波峰，它的主波是一個雙向它屬于一種振動波峰，它的主波是一個雙向寬平波，在波中引入了超聲振動，增加波面的動能。寬平波，在波中引入了超聲振動，增加波面的動能。充氣充氣( (超聲超聲) )波波 它與它與波一樣，也是一種振動波峰波一樣，也是一種振動波峰焊，它是在波峰內加入氮氣形成波面抖動的波形，所以焊，它是在波峰內加入氮氣形成波面抖動的波形，所以思路與思路與波相同。波相同。 O O形波形波 又稱旋轉波，在波中裝入有又稱旋轉波，在波中裝入有S S形槽口的振動片，使波形槽口的振動片，使

7、波峰口的錫流改變?yōu)樾D的錫流，使原來平整的平面形峰口的錫流改變?yōu)樾D的錫流，使原來平整的平面形成有旋渦的波面。成有旋渦的波面。 9.5 9.5 再流焊再流焊 ( (P170)P170)（ReflowReflow Soldering) Soldering) 再流焊是表面組裝技術的關鍵核心技術之一，再流焊是表面組裝技術的關鍵核心技術之一，再流焊又被稱為：再流焊又被稱為：“回流焊回流焊”或或“重熔群焊重熔群焊”，它，它是適應是適應SMTSMT而研制的一種新型的焊接方法，它適用于而研制的一種新型的焊接方法，它適用于焊接全表面安裝組件。焊接全表面安裝組件。 9.5.1 9.5.1 再流焊類型再流焊類型

8、( (P170P170) ) 再流焊由于采用不同的熱源，再流焊機有：再流焊由于采用不同的熱源，再流焊機有：熱板熱板再流焊機、再流焊機、熱風熱風再流焊機、再流焊機、紅外紅外再流焊機、再流焊機、紅外熱風紅外熱風再流焊機、再流焊機、汽相汽相再流焊機、再流焊機、激光激光再流焊再流焊機等。不同的加熱方式，其工作原理是不同的。機等。不同的加熱方式，其工作原理是不同的。 1.1.對流對流/ /紅外再流焊紅外再流焊( (P170-171P170-171) ) （簡稱：（簡稱：IRIR） 加熱方法加熱方法: :采用采用紅外紅外輻射及強制輻射及強制熱風熱風對流的復合加對流的復合加熱方式熱方式。 優(yōu)點：優(yōu)點： 可彌

9、補下列問題可彌補下列問題 色彩靈敏度色彩靈敏度：基板組成材料和元件的包封材料對：基板組成材料和元件的包封材料對紅外線的吸收比例不同；紅外線的吸收比例不同； 陰影效應陰影效應：輻射被遮擋而引起的升溫不勻。：輻射被遮擋而引起的升溫不勻。 焊接原理焊接原理: : ( (P171P171) ) 焊接時，焊接時，SMASMA隨著傳動鏈勻速地進入隧道式爐膛，隨著傳動鏈勻速地進入隧道式爐膛，焊接對象在爐膛內依次通過焊接對象在爐膛內依次通過三個區(qū)域三個區(qū)域， 先進入先進入預熱區(qū)預熱區(qū)，揮發(fā)揮發(fā)掉焊膏中的低沸點掉焊膏中的低沸點溶劑溶劑， 然后進入然后進入再流區(qū)再流區(qū)，預先涂敷在基板焊盤上的焊膏，預先涂敷在基板焊

10、盤上的焊膏在熱空氣中熔融，在熱空氣中熔融，潤濕潤濕焊接面，焊接面，完成焊接完成焊接， 進入進入冷卻區(qū)冷卻區(qū)使焊料使焊料冷卻冷卻凝固凝固。 優(yōu)點：優(yōu)點：預熱和焊接可在同一爐膛內完成，無污染，預熱和焊接可在同一爐膛內完成，無污染，適合于單一品種的大批量生產；適合于單一品種的大批量生產； 缺點：缺點：循環(huán)空氣會使焊膏外表形成表皮，使內部循環(huán)空氣會使焊膏外表形成表皮，使內部溶劑不易揮發(fā)，再流焊期間會引起焊料飛濺而產生溶劑不易揮發(fā)，再流焊期間會引起焊料飛濺而產生微小錫珠，需徹底清洗。微小錫珠，需徹底清洗。 2 2熱板再流焊熱板再流焊( (P171-171P171-171) ) 加熱方法加熱方法: : S

11、MASMA與熱板直接接觸傳導熱量。與熱板直接接觸傳導熱量。 與紅外再流焊不同的是加熱熱源是熱板。與紅外再流焊不同的是加熱熱源是熱板。 焊接原理焊接原理：與上述相同。：與上述相同。 適用性適用性：小型單面安裝的基板，通常應用于厚膜：小型單面安裝的基板，通常應用于厚膜電路的生產。電路的生產。3.3.汽相再流焊（簡稱：汽相再流焊（簡稱：VPSVPS） ( (P172P172) )加熱方法：加熱方法： 通過通過加熱加熱一種氟碳化合物一種氟碳化合物液體液體（俗稱（俗稱“氟氟油油”），），使之達到沸騰使之達到沸騰（約（約215215）而而蒸發(fā)蒸發(fā)，用用高溫蒸氣來加熱高溫蒸氣來加熱SMASMA。 優(yōu)點：優(yōu)點

12、：是焊接溫度控制方便，峰值溫度穩(wěn)定（等是焊接溫度控制方便，峰值溫度穩(wěn)定（等于工作液的沸點），因此更換產品化費的調機時間于工作液的沸點），因此更換產品化費的調機時間短（唯一需要調節(jié)的是傳送速度），更適合于小批短（唯一需要調節(jié)的是傳送速度），更適合于小批量多品種的生產。量多品種的生產。 缺點：缺點：不能對焊件進行預熱，因此焊接時元器不能對焊件進行預熱，因此焊接時元器件與板面溫差大，容易發(fā)生因件與板面溫差大，容易發(fā)生因“吸吮現(xiàn)象吸吮現(xiàn)象”而引起而引起的脫焊。的脫焊。 而且工作液（氟碳化合物）成本高，在工藝過程而且工作液（氟碳化合物）成本高，在工藝過程中容易損失，而且污染環(huán)境。中容易損失，而且污染環(huán)境

13、。4 4激光再流焊激光再流焊( (P172P172) ) 加熱方法：加熱方法： 激光再流焊是一種新型的再流焊技術，它是激光再流焊是一種新型的再流焊技術，它是利用激光光束直接照射焊接部位而產生熱量利用激光光束直接照射焊接部位而產生熱量使使焊膏熔化焊膏熔化, , 而形成良好的焊點。而形成良好的焊點。 激光焊激光焊是對其它再流焊方式的是對其它再流焊方式的補充補充而不是而不是替代替代，它主要應用在一些特定的場合。它主要應用在一些特定的場合。 優(yōu)點：優(yōu)點： 可焊接一些其他焊接中易受熱損傷或易開裂可焊接一些其他焊接中易受熱損傷或易開裂的元器件；的元器件； 可以在元器件密集的電路上除去某些電路線可以在元器件

14、密集的電路上除去某些電路線條和增添某些元件，而無須對整個電路板加熱；條和增添某些元件，而無須對整個電路板加熱； 焊接時整個電路板不承受熱應力，因此不會焊接時整個電路板不承受熱應力，因此不會使電路板翹曲；使電路板翹曲； 焊接時間短，不會形成較厚的金屬間化物層，焊接時間短，不會形成較厚的金屬間化物層，所以焊點質量可靠。所以焊點質量可靠。 缺點：缺點： 激光光束寬度激光光束寬度調節(jié)不當調節(jié)不當時，會時，會損壞損壞相鄰元器件；相鄰元器件； 雖然激光焊的每個焊點的焊接時間僅雖然激光焊的每個焊點的焊接時間僅300300msms，但它但它是是逐點逐點依次依次焊接焊接，而不是整體一次完成，所以它比其它，而不是

15、整體一次完成，所以它比其它焊接方法焊接方法緩慢緩慢， 設備設備昂貴昂貴，因此生產，因此生產成本成本較較高高，阻礙了它的廣泛，阻礙了它的廣泛應用。應用。 flowflow9.5.2 9.5.2 再流焊工藝參數(shù)的確定再流焊工藝參數(shù)的確定( (P173 P173 ) ) 再流焊與波峰焊不同的是焊接時的助焊劑與焊再流焊與波峰焊不同的是焊接時的助焊劑與焊料（焊膏）已預先涂敷在焊接部位料（焊膏）已預先涂敷在焊接部位, ,而再流焊設備只而再流焊設備只是向是向SMASMA提供一個加溫的通道，提供一個加溫的通道， 所以再流焊過程中需要所以再流焊過程中需要控制控制的的參數(shù)參數(shù)只有一個，只有一個，就是就是SMASM

16、A表面溫度表面溫度隨時間的變化，通常用一條隨時間的變化，通常用一條“溫度溫度曲線曲線”來表示（橫坐標為時間，縱坐標為來表示（橫坐標為時間，縱坐標為SMASMA的表面的表面溫度）。溫度）。 Pre heat1Pre heat1 Pre heat2Pre heat2 ReflowReflow CoolingCooling 為了取得良好的焊接質量，我們希望焊件通過為了取得良好的焊接質量，我們希望焊件通過再流焊設備的整個過程中，其表面溫度隨時間的變再流焊設備的整個過程中，其表面溫度隨時間的變化能符合理想的焊接要求?；芊侠硐氲暮附右蟆?1 1溫度曲線的確定原則溫度曲線的確定原則 ( (P173P1

17、73) ) SMASMA在再流焊設備中，雖然是經(jīng)過一個連續(xù)的焊在再流焊設備中，雖然是經(jīng)過一個連續(xù)的焊接過程，但從焊點形成機理來看它是經(jīng)過三個過程接過程，但從焊點形成機理來看它是經(jīng)過三個過程（預熱、焊接、冷卻預熱、焊接、冷卻），這三個過程有著不同的溫），這三個過程有著不同的溫度要求，所以我們可將焊接全過程分為度要求，所以我們可將焊接全過程分為三個溫區(qū)三個溫區(qū)：預熱區(qū)、再流區(qū)和冷卻區(qū)預熱區(qū)、再流區(qū)和冷卻區(qū)。 (1)(1)預熱區(qū)預熱區(qū)( (P173P173) ) 確定的具體原則是：確定的具體原則是： 預熱結束時溫度：預熱結束時溫度：140-160140-160； 預熱時間預熱時間：160-180 1

18、60-180 S S； 升溫的速率升溫的速率3/3/s s； (2)(2)再流區(qū)再流區(qū) ( (P174P174) ) 峰值溫度：峰值溫度：一般推薦為一般推薦為焊膏合金熔點溫度加焊膏合金熔點溫度加20-4020-40，紅外焊為，紅外焊為210210 230230；汽相焊為汽相焊為205-205-215215； 焊接時間焊接時間：控制在：控制在1515 6060s s，最長不要超過最長不要超過9090s s，其中，處于其中，處于225225以上以上的時間的時間小于小于1010s s，215215以上以上的的時間時間小于小于2020s s。 (3)(3)冷卻區(qū)冷卻區(qū) ( (P174P174) ) 降

19、溫降溫速率速率大于大于10/10/S S； 冷卻冷卻終止終止溫度不大于溫度不大于7575。 3 3溫度曲線的測試方法溫度曲線的測試方法( (P175P175) ) 測試溫度曲線的儀表是測試溫度曲線的儀表是溫度采集器溫度采集器，它可以直接，它可以直接打打印印出出實測實測的溫度的溫度曲線曲線。測試方法及步驟如下：。測試方法及步驟如下： (1) (1)選取測試點（選取測試點（3 3個）個） ( (P175P175) ) 通常至少應通常至少應選取選取三個三個測試點測試點，它們分別能反映，它們分別能反映SMASMA的最的最高高、最、最低低及及中間中間溫度的變化。溫度的變化。 (2)(2)固定熱電偶測試頭

20、固定熱電偶測試頭 將將熱電偶熱電偶測量頭分別可靠的測量頭分別可靠的固定固定到焊接對象的到焊接對象的測試測試點點部位，固定方法可采用高溫部位，固定方法可采用高溫膠帶膠帶、貼片貼片膠或膠或焊接焊接。 (3)(3)進入爐內測試進入爐內測試( (P175P175) ) 將將SMASMA連同溫度連同溫度采集器采集器一同一同置于置于再流焊機再流焊機傳送傳送鏈鏈/ /網(wǎng)網(wǎng)帶帶上上, , 隨著傳送鏈隨著傳送鏈/ /網(wǎng)帶的運行，溫度采集器將網(wǎng)帶的運行，溫度采集器將自動完成自動完成測測試全過程試全過程, , 并將實測的三個并將實測的三個“溫度曲線溫度曲線”顯示或顯示或打印打印出來出來, , 它們分別代表了它們分別代表了SMASMA表面最高、最低及中間溫度的變表面最高、最低及中間溫度的變化情況?；闆r。 2.2.實際溫度曲線的確定實際溫度曲線的確定 ( (P174P174) ) 在實際應用中，在實際應用中，影響影響焊件升溫速率的焊件升溫速率的因數(shù)因數(shù)很多，很多，使焊件溫度變化完全符合理想曲線，是不可能的。使焊件溫