波峰焊教材知識課件

1、波峰焊教材一、波峰焊的操作步驟及注意事項二、波峰焊基礎(chǔ)知識三、波峰焊技術(shù)四、影響波峰焊接質(zhì)量分析五 、波峰焊一般故障分析和解決對策六 、波峰焊日常保養(yǎng)和維護(hù)知識培訓(xùn)提綱一 、 波峰焊開機操作注意事項2錫爐溫控器3預(yù)熱溫控器4助焊劑1定時器5速度顯示器6氣壓表開機前重點檢查項目流程圖一 、 波峰焊開機操作注意事項1、設(shè)定開關(guān)機時間和錫爐焊接參數(shù)2、設(shè)定和開取錫爐預(yù)熱溫度3、開機前檢查設(shè)備電源氣壓是否正4、檢查氣壓和錫爐溫度是否達(dá)到設(shè)定值5、檢查傳送帶是否正常運轉(zhuǎn)，傳動部位有無異物6、檢查助焊劑存量是否足夠噴霧，噴嘴噴霧是否正常按圖中依次開啟運輸、預(yù)熱、波峰1、波峰2、氣閥開啟設(shè)備一 、 波峰焊開

2、機操作注意事項 波峰焊是指將熔化的軟釬焊料（鉛錫合金），經(jīng)電動泵或電磁泵噴流成設(shè)計要求的焊料波峰,也可通過向焊料池注入氮氣來形成，使預(yù)先插裝有元器件的PCB印制板置于傳送鏈上,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。二、波峰焊基礎(chǔ)知識什么是波峰焊二、波峰焊基礎(chǔ)知識2.1波峰面 波的表面均被一層氧化膜覆蓋它在沿焊料波表面的整個長度方向上，幾乎都保持靜態(tài)在波峰焊接過程中PCB接觸到錫波的表面氧化皮破裂PCB前面的錫波無皸褶地被推向前進(jìn)這說明整個氧化膜與PCB以同樣的速度移動 .1波峰焊接流程爐前檢驗預(yù)加熱噴涂助焊劑波峰焊錫冷卻板底檢查當(dāng)PCB進(jìn)入波峰面前端時基板與引腳

3、被加熱并在未離開波峰面之前整個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爐中 。 二、波 峰 焊 基 礎(chǔ) 知 識2.2焊點成型：二、波 峰 焊 基 礎(chǔ) 知 識 波峰高度 波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數(shù)值控制在PCB板厚度的1/22/3,過大會導(dǎo)致熔融的焊料流到PCB的表面形成“橋連”,過低易造成空焊漏焊 。變頻器1-2分別控制擾流波和平穩(wěn)波2.3波峰高度二、

4、波 峰 焊 基 礎(chǔ) 知 識 波峰焊機在安裝時除了使機器水平外還應(yīng)調(diào)節(jié)傳送裝置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會有助于焊料液面與PCB更快的分離使之返回錫爐內(nèi)。減少橋連、包焊的產(chǎn)生。2.4焊接傾角焊接角度控制在5-7度 預(yù)加熱器定意：是由一個耐高溫材料制成的加熱箱體發(fā)熱管置于加熱箱內(nèi)。通過反射盤向外輻射熱能，來給PCB加熱。二、波 峰 焊 基 礎(chǔ) 知 識2.5預(yù)熱二、波 峰 焊 基 礎(chǔ) 知 識2.6助焊劑目前我司使用的兩種品牌助焊劑圖1憂諾型號N3807-11圖2同方型號TF-800T2 錫焊助焊劑的主要成分是松節(jié)油或松香，其助焊原理是松節(jié)油或松香在高溫時氣化，氣化的松節(jié)油或

5、松香與金屬的氧化層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，清除了氧化層的金屬更有利于焊接。助焊劑比重為（0.8120.02）2.5焊料純度對焊接質(zhì)量的影響 二、波 峰 焊 基 礎(chǔ) 知 識波峰焊接過程中焊料的雜質(zhì)主要是來源于PCB上焊盤和元器件引腳的銅和氧化物過量的銅會導(dǎo)致焊接缺陷增多 。 三、波 峰 焊 技 術(shù)噴槍效用：噴槍通過壓縮空氣，使松香和空氣混合后噴出，并由成形壓縮空氣將松香霧化成一定形狀，均勻地噴涂于經(jīng)過的線路板底部，形成一層約0.03厚的松香薄膜。不工作時噴槍針閥密閉，使松香和空氣隔離，絕無揮發(fā)，而且松香比重及成分穩(wěn)定，松香消耗大大減少。 最重要的是：可使用免清洗助焊劑，焊錫后的線路板潔凈，可免去焊錫后的清

6、洗工序。、機體組件說明（助焊劑系統(tǒng)） 三、波 峰 焊 技 術(shù)1.1助焊劑系統(tǒng)（松香效用）助焊劑的作用主要有：“輔助熱傳導(dǎo)”、“去除氧化物”、“降低被焊接材質(zhì)表面張力”、“去除被焊接材質(zhì)表面油污、增大焊接面積”、“防止再氧化”等幾個方面，在這幾個方面中比較關(guān)鍵的作用有兩個就是：“去除氧化物”與“降低被焊接材質(zhì)表面張力”。 波峰焊 機采用紅外線發(fā)熱管，較一般“電熱管”加熱速度快，比“石英管”效能快數(shù)倍，是基于省電為原則而設(shè)計，并兼顧品質(zhì)提升，減少錫柱等問題。且因用紅外高溫玻璃罩，輻射放能特殊，具有穿透物質(zhì)能力，可使物質(zhì)分子激烈振動和發(fā)熱，從而獲得高效率的加熱效果。 紅外線發(fā)射之熱能不受氣流影響，并

7、追蹤加熱對象之物體因此，一般發(fā)熱線不能與它相比。 三、波 峰 焊 技 術(shù)1.2預(yù)熱器加熱系統(tǒng) 三、波 峰 焊 技 術(shù)1.3預(yù)加熱器系統(tǒng)作用 是使已經(jīng)涂覆了助焊劑的板快速加熱，松香與金屬表面接觸當(dāng)溫度達(dá)到90-110度時會產(chǎn)生化學(xué)作用使助焊劑活化，除去焊點處金屬表面及元件腳的污染物（氧化物、油漬等）使助焊劑能發(fā)揮最佳的助焊劑效果；將助焊劑內(nèi)所含水分蒸發(fā)、除區(qū)揮發(fā)溶劑，以減少焊錫時氣泡的產(chǎn)生；同時提高板及零件的溫度，防止焊錫時板突然受熱而變形或元件因熱量提升過快而損壞。.助焊劑比重的測試 三、波 峰 焊 技 術(shù)每周用比重計，定時對助焊劑比重進(jìn)行測試助焊劑比重為0.8120.011.5 每周測試基板

8、底部的預(yù)熱和焊接溫度曲線，以保證最佳的焊錫效果。 三、波 峰 焊 技 術(shù)溫度測試曲線圖，焊接溫度控制在250 以下,預(yù)熱溫度控制在90 -100 之間錫爐爐膽：熔化后的錫由葉輪鼓動，沿特殊形狀的錫爐內(nèi)膽整形并流動，經(jīng)不銹鋼網(wǎng)過濾隔除錫焊渣，從波峰噴嘴流出，形成獨特的保持無氧化錫面的焊錫波峰錫爐發(fā)熱管焊錫爐膽內(nèi)放置了三組發(fā)熱管，采用分段、分時加熱投入，使熔錫快速、均勻。 三、波 峰 焊 技 術(shù)1.6錫爐系統(tǒng) 錫爐： 雙波峰錫爐由兩個噴流的波峰爐膽，組成前部噴流錫波及后部平穩(wěn)波峰，其波峰高度和平行移動速度均可調(diào)節(jié) 前部波峰主要作用就是通過快速移動的錫波，沖刷掉因“遮蔽效應(yīng)”而滯留在貼裝等元件背后的

9、助焊劑，讓焊點得到可靠的潤濕； 后部的平穩(wěn)錫波則是進(jìn)一步修整已被潤濕但形狀不規(guī)整的焊點，使之完美 錫爐所產(chǎn)生的波峰是通過由變頻調(diào)速器調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速來決定其高度的，馬達(dá)速度可通過調(diào)速器來改變 三、波 峰 焊 技 術(shù)1.7波峰系統(tǒng)作用2 、波峰倒流波噴錫口堵塞會造成貼片元件漏焊1 、波峰平穩(wěn)錫波波峰噴錫 口堵塞會造成機插元件漏焊 三、波 峰 焊 技 術(shù)波峰出錫口過濾網(wǎng)圖片銲料波峰的類型及其特點目前在工業(yè)生產(chǎn)中運行的波峰焊接設(shè)備多種多樣，從銲料波峰形狀的類型來看，這些裝置大致可分成兩類。即：（1） 單向波峰式這種噴嘴波峰銲料從一個方向流出的結(jié)構(gòu)，在早期的設(shè)備上比較多見。現(xiàn)在，除空心波以外，其它單向波形

10、在較新的機器上，已不多見了。（2） 雙向波峰式 這種雙向波峰系統(tǒng)的特性是從噴嘴內(nèi)出來的銲料到達(dá)噴嘴頂部后，同時向前、后兩個方向流動，如圖所示。根據(jù)應(yīng)用的需要，這種分流可以是對稱的也可以是不對稱，甚至在沿傳送的后方向增加了延伸器，以使波峰在PCB拖動方向上變寬變平以減少脫離角。CVDDBAVAADDCBVBVCEVAVBVCVDVAVBVCVDVAVBVCVD 對稱雙向波峰銲料流速度分布速度零線目前最常用的是雙向波峰式，由于波峰表面速度的分布特點，雙向波峰式系統(tǒng)可把焊點拉尖問題減至最小。由于波峰中的銲料向前、后兩個方向流動，這樣在銲料波峰的表面上就必然存在著一個相對速度為零的區(qū)域。在相對速度為零

11、的區(qū)域附近退出，對無拉尖焊點的形成是極為重要的。 PCB順向運動時管道內(nèi)的流速分布噴嘴A a2A AAa1雙向波峰過后熔融銲料的表面張力 要了解雙向波峰噴嘴是如何使焊點拉尖和短路減至最少的，就必須首先要了解有關(guān)表面張力現(xiàn)象以及它與潤濕的關(guān)系。當(dāng)焊料不能潤濕某一表面時，就使熔融銲料形成小球狀。表面張力能潤濕已涂覆過助焊劑的基體金屬表面。 薄層面積越大，熔融銲料波峰的表面張力就越難把過量的銲料拖回波峰, 如果沒有把過量的銲料拖回波峰就會形成焊點拉尖。因此，我們的目標(biāo)就是要盡量減小銲料薄層面積。采用的辦法不外乎如下兩種：或是改變銲料的表面張力作用，或是改變產(chǎn)生銲料薄層那一點的波峰速度特性。實現(xiàn)上述目

12、標(biāo)有很多途徑。銲料表面張力是受到銲料溫度影響的，溫度高會減小表面張力，但熱敏元器件可能受到損壞，而且銲料表面氧化加劇。因此，采取升溫的辦法不能顯著改善銲料表面張力。 用傾斜傳送方式可減小銲料薄層的大小。因此，把傳送裝置傾斜一定的角度會有助于把銲料更快的剝離，使之返回波峰。采用的另一種方法是把波峰變得很寬。在使用傾斜傳送裝置時，寬波峰能使PCB從相對速度為零的波峰附近離去，這使表面張力有充分的時間把銲料薄層中的多余銲料完全拖回波峰。V2aV1V0A元器件引腳V1VgAV2過量的焊料被拖回PCB焊盤與波峰焊料剝離狀況針對PCB脫離波峰出液滴的速度分布情況來分析，如圖所示。設(shè)PCB的速度為V。，A點

13、處波峰表層釬料逆PCB方向（假定為正方向）的剝離流速為V1，焊點上釬料由重力等的下垂速度為Vg。根據(jù)A點上液滴的流態(tài)和受力情況分析。 獲得無尖焊點的充要條件是： 必要條件： V1 V0 V1 0 式中：V0 PCB退出速度，即夾送速度： V1 釬料逆PCB移動方向的流動速度，它受釬料的溫度、PCB表面的狀態(tài)、元 器件、引線狀態(tài)、助焊劑的性能等的影響。 充分條件： Vg = 0式中：Vg 釬料液滴下垂速度。它要受PCB從釬料波峰面退出的角度a 、PCB的夾送速 度V。、逆PCB方向的釬料流速V1 、釬料的表面張力、以及元器件引腳的潤 濕力等的綜合影響。 采用傾斜夾送方式與寬波峰的配合，能使PCB

14、從相對速度為零的波峰（或附近）離去。這就使得釬料表面張力有充分的時間把多余的釬料完全拖回波峰。溫度控制 三、波 峰 焊 技 術(shù) 我們溫度系統(tǒng)是由松下溫控器進(jìn)行控制,這里只說明一下錫爐的溫度控制方式.錫爐加熱系統(tǒng)的控制: 通常有鉛接溫度設(shè)定為245度,溫控器的誤差范圍設(shè)定在1,加上溫度漂移實際錫爐的實際溫度為245. 5, 實際溫度控制方式:升溫過程中,當(dāng)溫度升高至244時,停止加熱,由發(fā)熱管的余熱加溫,溫度最高時可以沖到248 ,在降溫過程中當(dāng)溫度降低到245時開始加熱,由于發(fā)熱管的升溫需要一段時間,在溫度下降到242 時溫度開始回升. 預(yù)熱系統(tǒng)的控制: 我們預(yù)熱溫度一般設(shè)定在130 度,溫控

15、器誤差設(shè)定通常在1-3度.加上溫度的漂移,實際預(yù)熱溫度只有125 5 實際溫度控制方式:在升溫過程中,當(dāng)溫度升至128 -130 時.系統(tǒng)停止加熱,降溫過程中當(dāng)溫度低到128 -130 時開始加熱.這里說明一下在整個加熱和降溫過程中采用故態(tài)繼電器和紅外線發(fā)熱管加熱,溫度漂移不會超過1 -3 也不會受到周圍環(huán)境氣流的影響. 三、波 峰 焊 技 術(shù)溫度控制四、波峰焊工藝參數(shù)調(diào)節(jié) 波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數(shù)值通?？刂圃赑CB板厚度的1/22/3,過大會導(dǎo)致熔融的焊料流到PCB的表面形成橋連和PCB損壞。吃錫高度板厚度的1/22/31、波峰高度 波峰焊機在安裝時除了使機器水平外 還應(yīng)

16、調(diào)節(jié)傳送裝置的傾角. 傾角的調(diào)節(jié)可以調(diào)控PCB與波峰面的焊接時間適當(dāng)?shù)膬A角會有助于焊接效果焊料液與PCB更快的脫離使之返回錫內(nèi)。四、波峰焊工藝參數(shù)調(diào)節(jié)波峰焊接角度控制在5-7度2 、傳送傾角四、波峰焊工藝參數(shù)調(diào)節(jié) 波峰焊接過程中焊料的雜質(zhì)主要是從PCB上焊盤和元器件引腳銅和氧化物過量的銅會導(dǎo)致焊接缺陷增多。4工藝參數(shù)的調(diào)整 波峰焊機的工藝參數(shù)，帶速、預(yù)熱時間、焊接時間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào)。 3.焊料純度對焊接的影響五、影響焊接質(zhì)量不良分析及解決對策 原因分析： 元器件引腳有毛刺 錫爐焊接溫度過底 預(yù)熱溫度過高或時間過長 焊錫時間太長 助焊劑比重太低，噴霧不正常元器件引腳頭部有焊錫拉出呈尖形

17、1、拉尖 原因分析：元器件引腳受污染 板氧化板受污染或受潮五、影響焊接質(zhì)量不良分析及解決對策焊點內(nèi)部有針眼或大小不等的孔洞 2、焊點上有氣孔 原因分析： 插件位置不當(dāng) 夾具損壞 元器件引腳過長焊錫時間過長、錫溫過底助焊劑選擇錯誤、助焊噴霧不正常 焊錫波管不正常，有擾流現(xiàn)象 焊接角度過小五、影響焊接質(zhì)量不良分析及解決對策相鄰焊點之間的焊料連接在一起，形成橋連 3、 短路 原因分析： 零件污染 印刷電路板氧化 錫液雜質(zhì)過多 焊錫時間太短五、影響焊接質(zhì)量不良分析及解決對策4、 抗焊現(xiàn)象 原因分析： 夾具損壞 第二次再過錫 抗焊印刷不夠 錫液雜質(zhì)過多（蕪湖、武漢錫爐焊錫銅、磷雜質(zhì)較多，日本主板引錫焊盤

18、） 焊接角度過小五、影響焊接質(zhì)量不良分析及解決對策過多焊錫導(dǎo)致無法看見元件腳，甚至連元件腳的棱角都看不到 5、 過量焊錫（包焊） 傳送帶微振現(xiàn)象、速度太快 波峰焊接高度不夠 焊錫波面不正常 夾具過熱 五、影響焊接質(zhì)量不良分析及解決對策因溫度不夠造成的表面焊接現(xiàn)象，無金屬光澤 6、冷焊原因分析： 印刷電路板氧化，受污染 助焊劑噴霧不正常 焊錫波不正常，有擾流現(xiàn)象 預(yù)熱溫度太高 焊錫時間太短五、影響焊接質(zhì)量不良分析及解決對策基材元器件插入孔全部露出，元器件引腳及焊盤未被焊料潤濕 7、 空焊原因分析：五、影響焊接質(zhì)量不良分析及解決對策 助焊劑噴霧不正常 錫液雜質(zhì)過多、波峰錫面不平穩(wěn) 印刷電路板及零件受污染 預(yù)熱溫度太高，太低 焊錫時間太短 焊接過程中軌道有抖動現(xiàn)象成圓形錫珠黏在底板或板面的表面上 9、 焊球現(xiàn)象:（錫珠）原因分析： 六、 波峰焊故障原因分析和解決對策2、噴霧系統(tǒng)異常查看氣壓是是否正常檢查各光電開關(guān)上面有無異物是否損壞檢查噴嘴是否完好，周圍有無助焊劑殘留異物阻塞檢查噴霧系統(tǒng)氣管有無破裂和阻塞六、 波峰焊故障原因分析和解決對策3、傳送部位異常檢查日常電檢記錄有無按要求給設(shè)備傳動部位定時加油潤滑 檢查傳送鏈條槽內(nèi)有無異物檢查傳送軌道三點調(diào)節(jié)處是否平行檢查傳送軌道寬度是否調(diào)節(jié)過緊與PCB