廣晟德全自動(dòng)波峰焊培訓(xùn)教材

廣晟德全自動(dòng)波峰焊培訓(xùn)教材

晟

德

全

自

動(dòng)

波

峰

焊

培

訓(xùn)

教

材

目錄

一、波峰焊機(jī)的基本構(gòu)成

二、波峰焊機(jī)各部分的構(gòu)成、功能及故障處理

2.1、運(yùn)輸系統(tǒng)

2.1-1運(yùn)輸?shù)脑O(shè)置

2.1-2操作注意事項(xiàng)

2.1-3常見(jiàn)故障處理

2.2、噴霧系統(tǒng)

2.2-1、噴霧的設(shè)置

2.2-2、操作注意事項(xiàng)

2.2-3、常見(jiàn)故障處理

2.3、預(yù)熱系統(tǒng)

2.3-1、預(yù)熱的設(shè)置

2.3-2、操作注意事項(xiàng)

2.3-3、常見(jiàn)故障處理

2.4、焊接系統(tǒng)

2.4-1、錫爐的設(shè)置

2.4-2、操作注意事項(xiàng)

2.4-3、常見(jiàn)故障處理

2.5、冷卻系統(tǒng)

2.5-1、冷卻的設(shè)置

2.5-2、操作注意事項(xiàng)

2.5-3、常見(jiàn)故障處理

2.6、電器操縱系統(tǒng)

2.6-1、電控的設(shè)置

2.6-2、操作注意事項(xiàng)

2.6-3.常見(jiàn)故障處理

三、設(shè)備保養(yǎng)明細(xì)表

四、無(wú)鉛波峰焊設(shè)備與工藝

4.1、無(wú)鉛波峰焊工藝的變化

4.1-1、無(wú)鉛釬料熔點(diǎn)的變化

4.1-2、無(wú)鉛釬料潤(rùn)濕性的變化

4.2、無(wú)鉛波峰焊設(shè)備特點(diǎn)

4.2-1高的焊接溫度

4.2-2預(yù)熱時(shí)間延長(zhǎng)

4.2-3噴霧式助焊劑涂覆方式

4.2-4錫爐材料的選擇

4.2-5更多氧化硝

4.2-6使用雙波峰系統(tǒng)

4.2-7焊錫成分的準(zhǔn)確性

4.2-8釬料的銅污染

4.2-9釬料的鐵污染

4.2-10氮?dú)獗Ｗo(hù)

4.3無(wú)鉛波峰焊工藝設(shè)定

4.3-1焊接溫度

4.3-2波峰高度

4.3-3浸錫時(shí)間

4.3-4冷卻系統(tǒng)

4.3-5傳輸系統(tǒng)

4.3-6助焊劑更換

4.4錫槽不純物去除工藝

前S

設(shè)備性能的充分發(fā)揮很大程度在于日常工

作中的保護(hù)保養(yǎng)，制訂規(guī)范的保護(hù)保養(yǎng)制度，加

強(qiáng)操作人員的技能培訓(xùn)I,是設(shè)備正常運(yùn)行的有力

障礙。本教材是在隨機(jī)說(shuō)明書(shū)的基礎(chǔ)上結(jié)合有關(guān)

故障的處理方法及焊接工藝編制而成，旨在為設(shè)

備的日常使用提供一個(gè)參考，起到提綱挈領(lǐng)的作

用，該文盡量做到簡(jiǎn)明扼要，通俗易懂。文中有

不盡完善及文字錯(cuò)誤的地方，敬請(qǐng)批判指正。

編者

一、設(shè)備的基本構(gòu)成

波峰焊機(jī)由運(yùn)輸系統(tǒng)、助焊劑涂覆系統(tǒng)、預(yù)熱系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、

電氣操縱系統(tǒng)等幾大塊構(gòu)成，如圖1-1、1-2：圖1-1

圖1-2

二、波峰焊機(jī)各部分的構(gòu)成、功能及故障處理

2.1運(yùn)輸系統(tǒng)：是夾持PCB板以一定的速度與傾角通過(guò)波峰焊接的各工藝區(qū)的整

體，即通常所說(shuō)的運(yùn)輸鏈爪，由運(yùn)輸導(dǎo)軌、同步傳動(dòng)裝置、鏈爪、角度升降絲桿

等構(gòu)成。如圖2.1-1、2.1-2、2.1-3、

圖2.1-1圖2.2-2

圖2.3-3

2.1-1運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)置

A：因焊接浸漬時(shí)間通常為3-5秒，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起橋連與熱沖擊過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生過(guò)

熱而損壞元器件及PCB板（PCB板變形、起泡），低于3秒則因熱量不足，導(dǎo)致

焊接性能劣化并形成虛焊、拉尖、橋連等缺陷。因此傳輸速度范圍通常操縱在

1.2-1.4m/min,導(dǎo)軌角度通常操縱在5-7度之間。軌道寬窄要比PCB板寬0.5mm

B：導(dǎo)軌角度調(diào)整

按圖2.1-5所示調(diào)整手輪來(lái)改變導(dǎo)軌傾斜角度，通常情況下以導(dǎo)軌與水平面形成

5°夾角為宜（圖2.1-6）上的角度儀會(huì)顯示當(dāng)前角度）。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可根

據(jù)PCB板的設(shè)計(jì)與焊錫等要求，將該角度調(diào)至所要求的合適角度，如圖2.1-6：

可左右移動(dòng)

接駁傳動(dòng)齒輪

圖2.1-6

2.1-2操作注意事項(xiàng)

2.1-2-K入口接駁鏈條（圖2.1-2）應(yīng)與運(yùn)輸鏈條保持在同一直線(xiàn)，高度應(yīng)一致。

該部份可通過(guò)聯(lián)接處的前、后、上、下移動(dòng)來(lái)調(diào)整（圖2.1-7）2.1-2-2,運(yùn)輸導(dǎo)軌

在調(diào)節(jié)寬窄時(shí)要關(guān)閉運(yùn)輸，調(diào)節(jié)時(shí)用力要?jiǎng)蚍Q(chēng)，否則可能會(huì)引起導(dǎo)軌寬窄不一、

調(diào)不動(dòng)等故障。日常使用中應(yīng)保持調(diào)節(jié)絲桿、光圓的清潔（圖2.1-1）及定時(shí)加注

黃油，以防卡死。

1-1、常見(jiàn)故障處理

案例1:

故障現(xiàn)象：運(yùn)輸鏈條不能轉(zhuǎn)動(dòng)

分析：1.調(diào)速器接觸不良或者損壞

2.D/A接口板接觸不良或者損壞

3.運(yùn)輸電機(jī)損壞或者電源線(xiàn)接頭處接觸不良、速度無(wú)法檢測(cè)（2.1-11）到

4.緊急開(kāi)關(guān)處于按下?tīng)顟B(tài)

處理：1.檢查調(diào)速器接線(xiàn)或者更換調(diào)速器

2.檢查D/A接口板（圖2.1-10）接線(xiàn)或者更換之

3.更換電機(jī)或者檢查電源接駁線(xiàn)及檢查測(cè)速傳感器是否工作

4.順時(shí)針將緊急開(kāi)關(guān)旋出

案例2：

故障現(xiàn)象：運(yùn)輸鏈條時(shí)走時(shí)停出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象

原因：1.運(yùn)輸鏈條潤(rùn)滑不夠

2.運(yùn)輸馬達(dá)上的限力器松動(dòng)或者有油污引起打滑

3.換向傳動(dòng)齒輪（圖2.1-3）磨損，走動(dòng)時(shí)嚙合不好

4.鏈條過(guò)松或者過(guò)緊

處理：1.在運(yùn)輸鏈上加注潤(rùn)滑油

2.拆開(kāi)運(yùn)輸馬達(dá)的保護(hù)罩用專(zhuān)用扳手緊固限力器

3.更換損壞齒輪

4.調(diào)整鏈條的松緊度

案例3：

故障現(xiàn)象：導(dǎo)軌調(diào)節(jié)寬、窄困難

分析：1.調(diào)節(jié)長(zhǎng)軸（圖2.1-8）松脫，引起調(diào)節(jié)不一致步

2.絲桿與螺母套磨損，配合不好

3.傳動(dòng)六方軸（圖2.1-9）變形，阻力過(guò)大

處理：1松開(kāi)調(diào)節(jié)長(zhǎng)軸，將每組絲桿（圖2.1-8）調(diào)成一致后再裝上調(diào)

節(jié)長(zhǎng)軸，使其同步

2.更換螺母套

3.更換六方軸（圖2.1-9）

2.2、噴霧系統(tǒng)：其要緊作用是往PCB板上涂覆助焊劑，它由氣壓調(diào)

節(jié)閥、松香噴嘴、噴嘴移動(dòng)裝置、入板檢測(cè)電眼等構(gòu)成，如圖2.2-2、2.2-3:

圖221

圖222圖2.2-3

2.2-1v噴霧系統(tǒng)的設(shè)置

A：助焊劑的要緊作用

1）、除去PCB板焊盤(pán)及元件腳上的氧化物，保持被焊接表面的潔凈

2）、對(duì)表面張力的平衡施加影響，減少接觸角，促進(jìn)釬料漫流

a：防止加熱時(shí)再度氧化

b：降低釬料時(shí)的表面張力

c：傳熱：通常被焊接的部份都存在很多間隙，在焊接過(guò)程中，這些間隙中的空氣

會(huì)起到隔熱的作用，從而導(dǎo)致傳熱不良，假如這些間隙被助焊劑填充滿(mǎn)，則能夠

加速熱量的傳遞，迅速達(dá)到熱平衡

B:噴霧效果調(diào)節(jié)：

1、確認(rèn)各調(diào)節(jié)閥組件是否擰緊，噴嘴的空氣帽是否擰緊，方向是

否正確

2、將流體調(diào)節(jié)螺母擰在一半位置，確認(rèn)各氣流管連接是否正確

3、將流量調(diào)節(jié)閥、氣壓調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉，在連噴狀態(tài)下單獨(dú)開(kāi)啟

每個(gè)調(diào)節(jié)閥，確認(rèn)是否連接正確

4、調(diào)整方法：

A、首先開(kāi)啟流量調(diào)節(jié)閥，使松香噴出的高度在PCB板面上方少許

B、根據(jù)PCB板的大小及霧化效果，適當(dāng)調(diào)節(jié)氣壓調(diào)節(jié)閥，使之噴出

的助焊劑霧化的同時(shí)不致有助焊劑滴落

D、如流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)到最大，感受助焊劑量還不夠，可適當(dāng)將流體調(diào)

節(jié)螺母旋松少許

2.2-2、操作注意事項(xiàng)

A、松香噴頭（圖2.2-6）的保養(yǎng)

1、每班次用毛刷沾上酒精水，刷洗外表面

2、將空氣帽擰下，將空氣帽浸泡于酒精水中兩分鐘。用刷子刷洗

干凈，使之空氣帽上的小孔保持通暢，然后用風(fēng)槍吹干

3、將空氣帽擰下后，露出的流體噴咀外表，用刷子洗去殘余的助焊劑，并用風(fēng)槍

吹干后，將空氣帽裝回原位，并確認(rèn)擰緊，方向正確

4、將流體調(diào)節(jié)螺母擰下，小心彈簧飛出，并將彈簧及針閥取出，清洗干凈，吹干

后，在頂針及密封圈上涂上少許潤(rùn)滑油脂，然后將腔體清洗干凈，在內(nèi)壁涂上少

許黃油，將針閥及彈簧裝回原位，并將調(diào)節(jié)螺母擰至適當(dāng)位置。操作時(shí)注意不要

使頂針變形

1、不能將整個(gè)噴嘴長(zhǎng)時(shí)間浸泡于酒精或者其它有機(jī)溶劑中以防腐蝕

2、頂針拆裝時(shí)，應(yīng)輕拿輕放，以防變形

3、確認(rèn)空氣帽是否擰緊，否則會(huì)影響噴霧效果

4、平常調(diào)助焊劑的噴射量時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥，而不是調(diào)節(jié)流體調(diào)節(jié)螺母

5、經(jīng)常保持噴槍氣缸腔體的潤(rùn)滑，以便頂針活塞在腔內(nèi)能自由上下活動(dòng)

6、每班次將松香過(guò)濾網(wǎng)（圖2.2-3、2.2-4）浸于洗爪液或者天那水等有機(jī)溶劑中

30分鐘左右，洗掉上面粘附的松香

圖2.2-6

223、常見(jiàn)故障處理

液位電眼

EE—SPX613

氣動(dòng)泵

PB1011

松香過(guò)濾網(wǎng)

調(diào)節(jié)螺母針閥腔體空氣帽

案例1：

故障現(xiàn)象：松香噴嘴噴不出助焊劑

分析：1氣壓不足而打不開(kāi)噴嘴針閥（圖2.2-6）

2.氣管接錯(cuò)

3.松香噴頭堵塞

4.操縱氣閥損壞

處理2.2-3、常見(jiàn)故障處理

液位電眼

EE—SPX613

氣動(dòng)泵

PB10U

松香過(guò)濾網(wǎng)

調(diào)節(jié)螺母針閥腔體空氣帽

案例1：

故障現(xiàn)象：松香噴嘴噴不出助焊劑

分析：1氣壓不足而打不開(kāi)噴嘴針閥（圖2.2-6）

2.氣管接錯(cuò)

3.松香噴頭堵塞

4.操縱氣閥損壞

處理；1.確定氣壓在5-7Ba

2.檢查氣管是否與相應(yīng)接口對(duì)應(yīng)

3.折下噴頭清潔，在噴嘴針閥上涂抹黃油增加潤(rùn)滑性

4.更換氣閥

案例2：

故障現(xiàn)象：噴霧系統(tǒng)異響，并出現(xiàn)不規(guī)則晃動(dòng)

原因：1.直行軸承損壞，導(dǎo)向光圓（圖2.2-1）刮花

2.移動(dòng)機(jī)構(gòu)緊固螺絲松動(dòng)

3.步進(jìn)電機(jī)電源線(xiàn)聯(lián)接處松動(dòng)

處理：1.更換軸承、光圓

2.檢查移動(dòng)機(jī)構(gòu),緊固松動(dòng)部位

3.檢查線(xiàn)路

案例3：

故障現(xiàn)象：自動(dòng)加松香系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)加松香

分析：1.松香氣動(dòng)泵（圖2.2-5）沒(méi)有工作

2.松香液位感應(yīng)電眼（型號(hào)：EE-SPX613）感應(yīng)不良

3.機(jī)器長(zhǎng)期未使，至使松香泵堵塞

處理：1.檢查適配板（SE-CS-V01圖2.3-3）上的220YC端有無(wú)電

壓輸出

2.調(diào)整液位電眼位置或者更換電眼

3.清潔松香泵或者更換氣動(dòng)泵

案例4：

故障現(xiàn)象：噴霧系統(tǒng)的步進(jìn)馬達(dá)經(jīng)常不能正常往返運(yùn)動(dòng)

分析：1.驅(qū)動(dòng)器發(fā)熱引起步進(jìn)馬達(dá)不動(dòng)作

2.驅(qū)動(dòng)器損壞

3.線(xiàn)路接觸不良

處理：1.在驅(qū)動(dòng)器旁加裝冷卻風(fēng)扇加強(qiáng)散熱

2.更換損壞的驅(qū)動(dòng)器

3.檢查線(xiàn)路

案例5:

故障現(xiàn)象：噴霧不準(zhǔn)確，有的時(shí)候松香提早噴，有的時(shí)候連續(xù)后噴

分析：1.PCB板參數(shù)(02.2-5)設(shè)置不正確

2.運(yùn)輸速度不穩(wěn)固

處理：1.檢查PCB板參數(shù)(按PCB板實(shí)際尺寸設(shè)置)確定其參數(shù)正確

2.觀察鏈條速度運(yùn)行是否穩(wěn)固，調(diào)整測(cè)速電眼位置，使檢測(cè)的速

度顯示平穩(wěn)

2.3、預(yù)熱系統(tǒng)：預(yù)熱的目的是避免在波峰焊接時(shí)TCB板急劇受熱，并使助焊劑中

含有的有機(jī)溶劑揮發(fā)，激活助焊劑中的活性成份，它由發(fā)熱管、反射罩、高溫玻

璃、測(cè)溫針等構(gòu)成。如圖2.3-1：

2.3-1、預(yù)熱的要緊作用

1)將助焊劑預(yù)熱到活化溫度，使其的酸性活化劑進(jìn)行化學(xué)分解，與基體金屬表面

氧化物互相作用，凈化被焊接表面

A、被焊元器件溫度逐步增加，將波峰焊接過(guò)程中對(duì)PCB板及元件產(chǎn)生的有害熱沖

擊降低到最低程度，緩與了熱應(yīng)力，并減少PCB板的變形情況

B、去除助焊劑中過(guò)多溶劑，在釬料波峰處時(shí)，減少焊接時(shí)出現(xiàn)噴濺現(xiàn)象與產(chǎn)生的

氣體而出現(xiàn)焊接空洞現(xiàn)象

C、提高了PCB板上元器件焊前溫度，能夠縮短元件加熱到潤(rùn)濕溫度所需時(shí)間，

減弱焊縫中填充釬料與基體金屬之間發(fā)生的過(guò)量冶金現(xiàn)象

2.3-2、預(yù)熱區(qū)的設(shè)置

預(yù)熱溫度的選擇：無(wú)鉛波峰焊預(yù)熱區(qū)溫度爬升斜率通常小于2度/秒，溫度通常為

110-150(160)度，可根據(jù)板面元器件分布密集程度及板的耐溫性能綜合設(shè)定

2.3-3、常見(jiàn)故障處理

案例1：

故障現(xiàn)象：預(yù)熱區(qū)溫度升不到設(shè)置溫度

分析：1.發(fā)熱管損壞

2.熱電偶接頭接觸不良

3.固態(tài)繼電器（圖2.3-2）開(kāi)路

4.排氣量過(guò)大或者室內(nèi)風(fēng)影響

5.適配板（圖2.3-3）上光電藕合元件故障

6.溫度設(shè)置不當(dāng)

處理：1.斷開(kāi)電源，檢查發(fā)熱管的靜態(tài)電阻，看是否損壞

2.緊固或者更換熱電偶

3.更換固態(tài)繼電器

4.調(diào)節(jié)排氣板排除室內(nèi)風(fēng)影響

5.更換光電藕合器

案例2：

故障現(xiàn)象：預(yù)熱區(qū)溫度超出設(shè)置溫度太多

分析：1.溫度設(shè)置不當(dāng)

2.溫度上限報(bào)警值設(shè)置不當(dāng)

3.溫度操縱器失控

4.熱電偶開(kāi)路

5.固態(tài)繼電器擊穿

6.光電藕合器件擊穿

處理：1.重新設(shè)置溫度

2.重新設(shè)定溫度上限報(bào)警值

3.檢查或者更換溫度操縱器

4.檢查或者更換熱電偶

5.更換固態(tài)繼電器

6.更換光電藕合器

案例3：

故障現(xiàn)象：在生產(chǎn)過(guò)程中預(yù)熱突然停止加熱

原因：1.固態(tài)繼電器燒壞引起無(wú)法操縱加熱

2.D/A卡燒壞，無(wú)信號(hào)輸出

3.電源線(xiàn)接確不良

4.發(fā)熱管燒壞

處理：1.更換固態(tài)繼電器

2.更換D/A卡

3.檢查線(xiàn)路

4.更換發(fā)熱管

2.4、焊羹素統(tǒng)：產(chǎn)生焊接工藝所要求的特定的釬料波峰，完成波峰焊接過(guò)程，由

波峰噴口、盛錫容器、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)等構(gòu)成，如圖241、2.4-2、2.4-5:

圖2.4-1圖2.4-2

圖2.4-3圖2.4-4

2.4-1、錫爐的要緊作用

焊點(diǎn)加熱過(guò)程中要緊影響因素是熱源的溫度，被焊零件的熱容量

與熱傳導(dǎo)，即被焊零件對(duì)焊點(diǎn)的散熱效果，加熱與熔化的釬料與保

證良好潤(rùn)濕所務(wù)必的熱量

242、錫爐的設(shè)置

釬接溫度的優(yōu)化范圍的確定：

焊點(diǎn)最佳接合溫度=釬料的融點(diǎn)+（40-50）度

波峰高度的設(shè)置：通過(guò)變頻器面板（圖2.4-3）輸入頻率，以改變馬

達(dá)的轉(zhuǎn)速，從而改變波峰高度，參數(shù)設(shè)定表如下：

AppendiceA-ConveterSetupProcedures

ATV31H037M2A（Schneider）

Attention:PleasemakesureallCODEsareinputcorrectlybefore

operating,otherwiseaccidentswillbeoccurred.

ButtonsBasicFunction：

Io《RUN》：manullystartinveter2O《FWD/REV》：chagnerotationaldirection3。

《ESC》：exitmenu4.《▲▼》：adjustvalue5O(ENT)enter6O《STOP/RESET》：

stop/reset

Wavemotorssettingvalue

CodeParatmeterRangeSettingValueRemark

I/O-TCCControlmode2C

CTL-LACAccessLevelL3

CTL-FR1SettingPirorityLCC

CTL-CHCFMixModeSEP

二次波峰噴口（圖2.4-2）的調(diào)整：調(diào)整二次波峰噴口上的調(diào)整螺絲能夠使噴口整

體抬高或者降低，調(diào)整噴口前后調(diào)節(jié)板，能夠改變噴口前、后方向上的錫的流量,

波峰形狀，噴口上波峰寬度調(diào)節(jié)板能夠改變波峰寬、窄，從而改變焊接時(shí)的接觸

面，改善焊接效果

243、常見(jiàn)故障處理

案例1：

故障現(xiàn)象：工控機(jī)界面顯示有信號(hào)輸出但波峰馬達(dá)不工作

分析：1.電控箱內(nèi)的適配板（SE-CS-V01圖2.3-3）上的230YB（噴流馬達(dá)）、230YC

（波峰馬達(dá)）是否有電壓輸出

2.變頻器損壞

3.波峰馬達(dá)（圖2.4-1）機(jī)械卡死

4.線(xiàn)路接觸不好

處理：1.更換適配板上損壞的元件

2.更換變頻器

3.調(diào)整傳動(dòng)機(jī)械部份加注潤(rùn)滑油

4.檢查線(xiàn)路

案例2：

故障現(xiàn)象：錫爐液位低報(bào)警

分析：1.錫條添加不夠

2.錫爐液位檢測(cè)開(kāi)關(guān)（244）位置安裝不合理

3.檢錫爐液位的開(kāi)關(guān)壞

4.外部線(xiàn)路問(wèn)題

處理：1.添加錫條

2.調(diào)整錫爐液位檢測(cè)開(kāi)關(guān)位置

3.更換液位檢測(cè)開(kāi)關(guān)

4.檢查外部線(xiàn)路

案例3：

故障現(xiàn)象：錫爐不能加熱

分析：1.操縱電源的交流接觸器因工作電流過(guò)大（接線(xiàn)松動(dòng)引起電流過(guò)大）燒壞

引起

2.無(wú)外部電源輸入

3適配板燒壞（SE-CS-V01）（圖2.3-3）

處理：1.更換交流接觸器

2.檢查外部電源

3.更換適配板

案例4：

故障現(xiàn)象：錫爐升溫很慢

分析：1.加熱電源接觸器（圖2.3-2）燒壞引起供電不正常2.U型發(fā)熱管燒壞引起

功率不足

3.下層加熱可控硅（圖2.3-2）保護(hù)無(wú)輸出或者損壞處理：1.用萬(wàn)用表測(cè)量接觸器

是正常及輸出電壓是否平衡

2.斷開(kāi)電源后用萬(wàn)用表測(cè)量錫爐發(fā)熱管之間的電阻，找出燒壞的發(fā)熱管更換

3.重啟機(jī)器或者更換可控硅

案例5:

故障現(xiàn)象:操作界面顯示波峰馬達(dá)故障，查看變頻器顯示（圖2.4-3）為OCF（故障

代碼）報(bào)警

分析：1.變頻中SET-菜單與DRC-菜單中的參數(shù)不正確

2.變頻器本體內(nèi)部元件損壞

3.馬達(dá)燒壞

方法：1.按說(shuō)明書(shū)上所附的變頻器故障表檢查參數(shù)是否設(shè)置錯(cuò)誤

2.更換變頻

3.檢查波峰馬達(dá)阻值，更換馬達(dá)

注：對(duì)波峰馬達(dá)故障，首先查看變頻器面板顯示的故障代碼，然后參照變頻器說(shuō)

明書(shū)的101-103頁(yè)所標(biāo)明的故障一原因一解決方

案進(jìn)行處理

2.5、冷卻系統(tǒng)：由于熱能的影響，即使在波峰焊接完成后，PCB上的余熱還將使

PCB的溫度繼續(xù)上升，這樣一來(lái)，就會(huì)影響元器件性能，降低PCB板銅箔的粘

接強(qiáng)度。該部份由冷卻風(fēng)機(jī)、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、風(fēng)罩等構(gòu)成。

2.5-1V冷卻的設(shè)置

無(wú)鉛波峰冷卻速率業(yè)界通常要求為4-12度/秒，理論上冷卻要緊影響焊點(diǎn)的晶粒

度，IMC形態(tài)與厚度及低熔共晶的偏析，防止剝離現(xiàn)象產(chǎn)生，目前沒(méi)有有關(guān)研究

指出實(shí)際生產(chǎn)中設(shè)備冷卻速率的影響及最佳的冷卻斜率推薦，但降低組件焊后溫

度方便拿是最明顯的作用

2.5-2、操作注意事項(xiàng)

防止將風(fēng)向直接吹向錫爐而影響爐溫

2.5-3、常見(jiàn)故障處理

案例1：

故障現(xiàn)象：開(kāi)啟冷風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)工作一會(huì)就出現(xiàn)過(guò)流報(bào)警

分析：1.冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)電容損壞，啟動(dòng)電流過(guò)大而出現(xiàn)過(guò)流報(bào)警

2.冷卻風(fēng)機(jī)繞組燒壞

處理：1.更換啟動(dòng)電容

2.檢查電機(jī)阻值，更換電機(jī)

案例2：

故障現(xiàn)象：開(kāi)啟冷卻風(fēng)機(jī)后有異響

風(fēng)量調(diào)節(jié)閥

冷卻風(fēng)罩

分析：1.元器件掉進(jìn)風(fēng)輪

2.風(fēng)輪損壞或者松動(dòng)

處理：1.清理元器件

2整固風(fēng)輪或者事?lián)Q風(fēng)相

2.6、電氣雇縱系統(tǒng);它是對(duì)系統(tǒng)各部件的工作進(jìn)行協(xié)調(diào)與管理，是系統(tǒng)的中樞神

經(jīng)。由工控機(jī)、顯示器、有關(guān)的操縱元器件及有關(guān)線(xiàn)路等構(gòu)成。如圖2.6-1、

如圖1

2.6-1、電控系統(tǒng)的設(shè)置

A：1、TR610（如下圖）電子時(shí)間制設(shè)置:

1.復(fù)位按鈕（RES）

為清除所有的程式經(jīng)歷與在存儲(chǔ)器中經(jīng)歷并顯示現(xiàn)在的時(shí)間。

當(dāng)按下RES按鈕，顯示dat1,按4次C1鍵顯示NO,按Prog鍵顯示一一：——

￡。同時(shí)按2鍵與3鍵d,輸入當(dāng)前周時(shí)?，同時(shí)按2鍵與9鍵h,輸入當(dāng)前小時(shí)同

時(shí)按2鍵與10鍵m,輸入當(dāng)前分鐘，按Prog鍵返回到當(dāng)前時(shí)間顯示狀態(tài)。假如

h,m保持按下2s以上，則為快速循環(huán)變化。

2.冬令時(shí)/夏令時(shí)切換同時(shí)按d+h輸入+1h（夏令時(shí)），同時(shí)按d+m輸入-h（冬

令時(shí)）。

3.選擇一周自動(dòng)開(kāi)機(jī)時(shí)間按Prog鍵顯示一一：一一￡，按d鍵輸入自動(dòng)開(kāi)機(jī)

周時(shí)，再按Prog鍵經(jīng)歷，再按d鍵輸入下一個(gè)自動(dòng)開(kāi)機(jī)周時(shí)一，并按Prog鍵經(jīng)歷。

假如選擇某天不自動(dòng)開(kāi)機(jī)，可連續(xù)按d鍵跳過(guò)，按h鍵輸入自動(dòng)開(kāi)機(jī)小時(shí)數(shù)，按

m鍵輸入自動(dòng)開(kāi)機(jī)分鐘數(shù)，設(shè)定好之后按Prog鍵存儲(chǔ)。

4.選擇一周自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)間按C1鍵顯示一一：一一C,按d鍵輸入自動(dòng)開(kāi)機(jī)周

時(shí)，再按Prog鍵經(jīng)歷，再按d鍵輸入下一個(gè)自動(dòng)關(guān)機(jī)周時(shí)，并按Prog鍵經(jīng)歷假

如選擇某天不自動(dòng)關(guān)機(jī)，可連續(xù)按d鍵跳過(guò)，按h鍵輸入自動(dòng)關(guān)機(jī)小時(shí)數(shù)，按m鍵

輸入自動(dòng)關(guān)機(jī)分鐘數(shù)，設(shè)定好之后按Prog鍵存儲(chǔ)。

設(shè)定好自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)間之后按鍵2返回當(dāng)前時(shí)間顯示。

5.某天自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間設(shè)定按Prog鍵顯示一一：一一￡，按h鍵輸入自動(dòng)開(kāi)

機(jī)小時(shí)數(shù)，按m鍵輸入自動(dòng)開(kāi)機(jī)分鐘數(shù)，設(shè)定好之后按Prog鍵存儲(chǔ)；按C1鍵顯

示一一：一一C,按h鍵輸入自動(dòng)開(kāi)機(jī)小時(shí)數(shù)，按m鍵輸入自動(dòng)開(kāi)機(jī)分鐘數(shù)，設(shè)

定好之后按Prog鍵存儲(chǔ)。同理設(shè)定下一次自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間。連續(xù)按Prog鍵檢查

自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間的設(shè)定。

6.當(dāng)前顯示的開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間清除按Prog鍵調(diào)出自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間，同時(shí)按h+m鍵

清除，再按鍵2返回。

7.清除所有的開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間：同時(shí)按d+h+m鍵清除。

8.手動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)操作：按12鍵選擇手動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)。

9.常久開(kāi)/關(guān)設(shè)定：同時(shí)按m+12鍵選擇常久開(kāi)，再同時(shí)按一次選擇常久關(guān)，

再同時(shí)按一次選擇自動(dòng)開(kāi)關(guān)。

2、TR610時(shí)間制（新款）的設(shè)定：

（1）、設(shè)置時(shí)間:按RES鍵清除時(shí)間制中的程序，按+/-鍵選ENGLISH后按OK鍵

確定。然后按+/-調(diào)校YEAR（年份），調(diào)校后按0K鍵。之后按同樣方法調(diào)MONTH（月

份），DAY（日期）,HOUR（時(shí)）與MINUTE（分）。

（2）、設(shè)定時(shí)開(kāi)關(guān):按MENU鍵（目錄），顯示為PROGRAM（程序），按0K鍵。按

+/-鍵選擇NEWPROG（新程序），按0K鍵。選TIMEON（開(kāi)機(jī)時(shí)間）或者TIME

OFF（機(jī)時(shí)間）后按OK鍵，然后調(diào)校HOUR（時(shí)）與MINUTER）,之后選擇

MONDA丫（星期一），TUESDAY（星期二），WEDNESDA丫（星期三）,THURSDAY（星

期四），F(xiàn)RIDAY（星期五），SATURDAY（星期六）或者SUNDAY（星期日），按0K鍵。

然后可選STORE（儲(chǔ)存）或者COPY（拷貝），若選STORE后可按MENU鍵返回，若

選COPY后可按+/-鍵選ADD（增加）或者DELETE（取消）星期一至星期日的時(shí)間

制，按0K鍵確定。舉例：ADDM0是增加星期一，DELETM0是取消星期一。

然后選擇STORE（儲(chǔ)存），按0K鍵。

B、軟件操作及各菜單功能介紹（全面操作見(jiàn)SAC-3JA用戶(hù)手冊(cè)）

1.開(kāi)機(jī)

首先打開(kāi)機(jī)器的總電源（如需設(shè)置為自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)器的操縱線(xiàn)路的電源，則需

要設(shè)置電控箱中的時(shí)間定時(shí)器（圖23））將機(jī)器面板上的POWER開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換至

ON檔打開(kāi)工控機(jī)的電源開(kāi)關(guān)，主機(jī)啟動(dòng)后將?自動(dòng)進(jìn)入波峰焊的操縱軟件界面（圖

30）,自動(dòng)進(jìn)入錫爐加熱狀態(tài)點(diǎn)擊工具欄中的解鎖按鈕（如設(shè)置了密碼則輸入密

碼）點(diǎn)擊確定鍵即可解鎖點(diǎn)擊工具欄參數(shù)SV或者菜單中的參數(shù)設(shè)置中的機(jī)器參

數(shù)設(shè)置即可設(shè)置預(yù)熱、錫爐溫度，各馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，運(yùn)輸速度點(diǎn)擊工具欄中PCB

按鈕或者菜中參數(shù)設(shè)置中的PCB參數(shù)設(shè)置即可根據(jù)PCB板實(shí)際尺寸、噴霧參數(shù)及

波峰的起停時(shí)間，從而減少助焊劑的消焊錫的氧化量點(diǎn)擊具欄中上下限按鈕或者

菜單中超溫報(bào)警設(shè)置，可設(shè)置各加熱區(qū)的報(bào)警范圍，以上參數(shù)設(shè)置好后且錫爐溫

度達(dá)到設(shè)置值時(shí)即可進(jìn)入正式投產(chǎn)。如今點(diǎn)擊工具欄中的儲(chǔ)存按鈕即可儲(chǔ)存當(dāng)前

設(shè)置的參數(shù)，以便今后生產(chǎn)同一機(jī)種時(shí)調(diào)用，而不必再?gòu)男略O(shè)定有關(guān)參數(shù)。

2.軟件中其它功能鍵（圖2.6-1）的含義

菜單中的參數(shù)設(shè)置：此健需在關(guān)閉操縱面板上所有功能鍵后才能顯示，該菜中的

錫爐化錫臨界溫度的設(shè)置，能夠優(yōu)化錫爐的熔錫時(shí)間，此參數(shù)根據(jù)所使用的錫條

的熔點(diǎn)來(lái)確定，調(diào)整后通常不再修改參數(shù)上鎖：保護(hù)參數(shù)不被非授權(quán)人修改參數(shù)

解鎖：輸入指定密碼后即可進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的設(shè)置測(cè)曲線(xiàn)：使用本機(jī)上自帶的三個(gè)

測(cè)溫插孔配合PCB板可測(cè)得PCB板在焊接過(guò)程中的實(shí)際溫度、焊接時(shí)間等有關(guān)工

藝參數(shù)，為修正參數(shù)提供根據(jù)。復(fù)位：當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警后，排除了硬件故障后，點(diǎn)擊

此按鈕即可恢復(fù)生產(chǎn)

參數(shù)PV：實(shí)時(shí)顯示各加熱區(qū)的實(shí)際溫度

語(yǔ)言選擇：可進(jìn)行中、英文界面選擇

定時(shí)器設(shè)置：通過(guò)設(shè)置每天開(kāi)、關(guān)機(jī)時(shí)間來(lái)達(dá)到自動(dòng)開(kāi)、關(guān)機(jī)器，此功能需在自

動(dòng)模式下設(shè)置儲(chǔ)存。每周可設(shè)置七天，每天五個(gè)時(shí)間段。查看菜單下的加熱狀態(tài)

圖：能夠觀察到各加熱區(qū)的操縱輸出量的曲線(xiàn)圖測(cè)功能：在無(wú)信號(hào)輸入的狀態(tài)下

能夠手動(dòng)測(cè)試各輸出信號(hào)是否正常打?。捍蛴囟惹€(xiàn)歸零：當(dāng)意處情況導(dǎo)致伺

服噴霧系統(tǒng)故障時(shí)或者第一次使用噴霧系統(tǒng)時(shí)，能夠通過(guò)本工具按鈕把伺服噴霧

系

2.6-2、注意事項(xiàng)

保持電箱內(nèi)的清潔，防鼠、防水，以防發(fā)生短路情況

2.6-3、常見(jiàn)故障處理

案例1：

故障現(xiàn)象：工控機(jī)自檢后重啟，無(wú)法進(jìn)入WIN98系統(tǒng)

分析：1.CPU周?chē)臑V波電容損壞，引起供電不穩(wěn)

2.WIN98系統(tǒng)損壞

處理：1.更換損壞電容或者主板

2.重裝WIN98恢復(fù)系統(tǒng)（在確定系統(tǒng)損壞的情況下先不要格式化硬盤(pán)，由于各軟

件在D盤(pán)中有備份，能夠從D盤(pán)恢復(fù)）

案例2：

故障現(xiàn)象：光標(biāo)亂跑，不受操縱

分析：1.鼠標(biāo)本身?yè)p壞

2.鼠標(biāo)線(xiàn)松動(dòng)

3.鼠標(biāo)線(xiàn)屏蔽不好，線(xiàn)路干擾

處理：1.檢查線(xiàn)路,排除松動(dòng)情況

2.更換鼠標(biāo)

3.將鼠標(biāo)延長(zhǎng)線(xiàn)更換為屏蔽線(xiàn)

附：保養(yǎng)點(diǎn)檢明細(xì)及檢修周期

部份內(nèi)容辦法頻度點(diǎn)檢處置結(jié)果

傳動(dòng)鏈條保養(yǎng)情況目視一周加高溫油記錄

運(yùn)輸系統(tǒng)

彈簧鏈爪彈簧目視開(kāi)機(jī)能否彈起

接駁齒輪箱目視三月加高溫油記錄

傳動(dòng)速度確認(rèn)開(kāi)機(jī)量尺寸關(guān)測(cè)

傳動(dòng)穩(wěn)固性目視運(yùn)行時(shí)調(diào)張緊鏈輪

比重計(jì)測(cè)

比重一小時(shí)松香O.83g/cm3記錄

量

氣源確認(rèn)開(kāi)機(jī)固定5Bar

助焊劑系

松香液純度測(cè)量確認(rèn)15天更換記錄

空氣過(guò)濾器動(dòng)作一月清潔內(nèi)芯記錄

排風(fēng)錫波管動(dòng)作一月清潔記錄

噴霧過(guò)濾網(wǎng)動(dòng)作每班清洗記錄

噴嘴一天清洗記錄

噴霧系統(tǒng)

直線(xiàn)軸承動(dòng)作六月清潔瞬承。力W閏滑油記錄

抽風(fēng)機(jī)目視三月清潔記錄

高溫玻璃板目視一天清理污漬

預(yù)熱

設(shè)定溫度確認(rèn)一小時(shí)與指示溫度相調(diào)整

噴口整流網(wǎng)動(dòng)作10天清理氧化物記錄

固定座、瞪豳承座動(dòng)作一月加高溫油記錄

錫爐氧化物與殘留助^劑動(dòng)作二小時(shí)清理氧化物記錄

焊錫成份儀器測(cè)量1月記錄

升降、移動(dòng)軸承座目視三月加黃油記錄

洗爪毛刷目視三月每年更換

冷卻抽風(fēng)機(jī)動(dòng)作三月清潔

四、無(wú)鉛波峰焊設(shè)備與工藝

波峰焊的焊接機(jī)理是將熔融的液態(tài)釬料，借助動(dòng)力泵的作用，在釬料槽液面形成

特定形狀的釬料波，插裝了元器件PCB置于傳送帶上，通過(guò)某一些特定的角度與

一定的浸入深度穿過(guò)釬料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過(guò)程。當(dāng)PCB進(jìn)入波峰面前段

時(shí)，基板與引腳被加熱，并在未離開(kāi)波峰焊前整個(gè)PCB浸在釬料中，即被釬料所

包圍，但是在離開(kāi)波峰尾端的瞬時(shí)，少量的釬料由于潤(rùn)濕力的作用，粘附在焊盤(pán)

上，并由于表面張力的原因，會(huì)以引線(xiàn)為中心收縮至最小狀態(tài)，如今釬料與焊盤(pán)

之間的潤(rùn)濕力大于兩焊盤(pán)之間的釬料的內(nèi)聚力，因此會(huì)形成完美的焊點(diǎn)，離開(kāi)波

峰尾部的多余釬料由于重力的原因回落到錫鍋中。

4.1無(wú)鉛波峰焊工藝的變化

4.1.1無(wú)鉛釬料熔點(diǎn)的變化

近幾年來(lái)有關(guān)無(wú)鉛料的研究工作進(jìn)展很快。國(guó)內(nèi)外已有的研究成果說(shuō)明最有可能

代替SnPb釬料的無(wú)毒合金是Sn基合金，要緊以Sn基為主添加Ag、Zn、Cu>Sb、

Bi、In等金屬元素，通過(guò)釬料合金化來(lái)改善合金性能提高可焊性。相關(guān)于傳統(tǒng)的

SnPb釬料而言，目前常用SnCu、SnAg、SnAgCu等釬料的熔點(diǎn)都有所升高，高出

40℃左右，這就決定了無(wú)鉛波峰焊過(guò)程需要更高的工作溫度，如圖3-1所示。

asi.熔點(diǎn)

SnCu227C

SnAg2210c

SnAgCu217℃

SnA^CuSb217X

SnPb183C

4今

asz焊接溫度

SnCu270-280C

SnAg265-275C

SnAgCu260-27OC

SnAgCuSb26OC

SnPb25OC

15044

aso.密度

SnCu729

SnAg744

SnAgCu738

SnAgCuSb724

SnPb880

圖3-1無(wú)鉛釬料熔點(diǎn)與傳統(tǒng)SnPb釬料熔點(diǎn)及焊接溫度比較P由于焊接溫度的提

高，相應(yīng)預(yù)熱溫度也要升高，這就決定了在預(yù)熱速率不變情況下，預(yù)熱區(qū)需要加

長(zhǎng)，如圖3-2所示。

圖3-2無(wú)鉛釬料工藝曲線(xiàn)與傳統(tǒng)SnPb釬料工藝曲線(xiàn)比較

4.1.2無(wú)鉛釬料潤(rùn)濕性的變化

相對(duì)傳統(tǒng)錫鉛釬料而言，無(wú)鉛釬料不僅熔點(diǎn)升高，潤(rùn)濕性也大大下降，如圖3-3所

示。這樣就對(duì)助焊劑提出了更高的要求，需要助焊劑有更高的活性的同時(shí);還要

不含VOC等有害物質(zhì)。

圖3-3無(wú)鉛釬料與63Sn-37Pb釬料潤(rùn)濕角的比較目前廣泛使用水溶性或者是免

清洗助焊劑。免清洗助焊劑最大特點(diǎn)是省去清洗工序，減少清洗設(shè)備、材料、能

源與廢物處理等方面的費(fèi)用，但需考慮其相容性方面的因素，即各助焊劑之間與

免清洗助焊劑與現(xiàn)行工藝之間的相容性問(wèn)題。向免清洗助焊劑轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵問(wèn)題：

1）潤(rùn)濕能力。免清洗助焊劑腐蝕性的降低可能導(dǎo)致促進(jìn)釬料潤(rùn)濕能了的降低；2）

涂覆工藝。免清洗助焊劑多為低級(jí)醇類(lèi)物質(zhì)，而這類(lèi)物質(zhì)難以發(fā)泡同時(shí)易燃，只

能用于噴霧涂覆；3）預(yù)熱工藝。免清洗助焊劑防止再氧化能力是非常有限的，因

此，預(yù)熱溫度過(guò)高將對(duì)助焊劑的使用極為不利，過(guò)低又會(huì)使得揮發(fā)性物質(zhì)在焊接

過(guò)程中才會(huì)完全逸出，在焊點(diǎn)中產(chǎn)生氣孔現(xiàn)象。同時(shí)由于助焊劑中的固相成分相

對(duì)減少，改變了熔融釬料的表面張力，從而改變了釬料波峰出口區(qū)的幾何參數(shù)，

需要對(duì)傳送帶速度、傾角與波峰高度等參數(shù)重新進(jìn)行優(yōu)化組合。

4.2無(wú)鉛波峰焊設(shè)備特點(diǎn)

波峰焊機(jī)理很簡(jiǎn)單，也很好懂得，但是要在生產(chǎn)中獲得良好的焊點(diǎn)，就要嚴(yán)

格操縱各工藝參數(shù)，其中任何一個(gè)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)都會(huì)產(chǎn)生焊接不良。目前無(wú)鉛釬

料的使用，給波峰焊工藝與設(shè)備帶來(lái)新的特點(diǎn)。

4.2-1高的焊接溫度

要緊無(wú)鉛釬料SnO.7Cu熔點(diǎn)（227℃）較傳統(tǒng)SnPb（183℃）高44℃,設(shè)備的可

加熱最高溫度也應(yīng)相應(yīng)提高至少44℃,因此設(shè)備材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)務(wù)必具有良好的

耐熱性，在高溫下不變形。另外無(wú)鉛波峰焊的焊接溫度較高（通常設(shè)定為260C）,

為減少印刷電路板組裝件與波峰接觸時(shí)的熱沖擊，需要增加預(yù)熱時(shí)間。最好的解

決方法是增加設(shè)備的預(yù)熱區(qū)長(zhǎng)度，其長(zhǎng)度由產(chǎn)量與傳送速度來(lái)決定。無(wú)鉛化后預(yù)

熱區(qū)的長(zhǎng)度由往常的90?100cm變?yōu)?20?150cm,增加了預(yù)熱時(shí)間。關(guān)于加熱方

式來(lái)說(shuō)，基本使用熱輻射方式進(jìn)行預(yù)熱，最常用的波峰焊預(yù)熱方法由強(qiáng)制熱風(fēng)對(duì)

流，電熱板對(duì)流、電熱棒加熱與紅外線(xiàn)加熱等。

4.2-2預(yù)熱時(shí)間延長(zhǎng)

預(yù)熱階段要緊是蒸發(fā)多余溶劑與PCB制造過(guò)程中夾帶的水分，增加粘性并起

到活化助焊劑的作用。假如粘度太低，助焊劑會(huì)被熔融釬料過(guò)早的排擠出，造成

表面潤(rùn)濕不良。

預(yù)熱階段干燥助焊劑也可加強(qiáng)其表面活性，加快焊接過(guò)程。同時(shí)基板與元器

件在預(yù)熱階段加熱到100C以上，能夠降低熱沖擊，較少基板翹曲的可能。另外預(yù)

熱階段能夠加快PCB板及元器件上揮發(fā)物質(zhì)的蒸發(fā)，避免在波峰上引起焊錫飛濺

與PCB上的錫球。不足的預(yù)熱時(shí)間與溫度會(huì)造成焊后殘留，或者活性不足，造成

潤(rùn)濕性差。預(yù)熱低可能導(dǎo)致焊接時(shí)水蒸氣、液體助焊劑等氣體排放造成釬料球，

這種情況在低揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）的水基助焊劑上特別明顯。過(guò)高則會(huì)導(dǎo)

致助焊劑在到達(dá)波峰之前就已經(jīng)失去作用，導(dǎo)致焊錫表面張力增大，造成橋連或

者冰柱。

表3-1為免清洗助焊劑與水溶性助焊劑的工藝參數(shù)，從這些數(shù)據(jù)能夠計(jì)算出預(yù)熱

區(qū)的長(zhǎng)度。關(guān)于不一致的助焊劑的活性參數(shù)要求，需要的預(yù)熱區(qū)長(zhǎng)度可能有所變

化，但差別不是很大。

表3-1免清洗與水溶性助焊劑的工藝參數(shù)

活性參數(shù)No-cleanWatersoluble

涂覆量(ug/in2)Foam:1000-1500Spray:>1200

Spray:450-800

PCB頂部預(yù)熱溫度100-120℃104-113℃

PCB底部預(yù)熱溫度高于頂部35。。高于頂部22。。

溫度梯度最大2e/s最大2c/s

傳輸角5-8°5-8°

傳輸速度（m/min）1.0-1.81.0-1.8

接觸時(shí)間（s）1.5-3.51.5-4

釬料槽溫度（℃）235-260255-265

4.2-3噴霧式助焊劑涂覆方式

常用助焊劑用CFC等清洗劑清洗，其中含有的ODS（臭氧耗竭物質(zhì)）破壞生

態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重威脅人類(lèi)安全。免清洗助焊劑與水溶性助焊劑解決了不使用CFC類(lèi)

清洗劑減少環(huán)境污染方面與解決因細(xì)間隙、高密度元器件組裝帶來(lái)的清洗困難問(wèn)

題，它們的使用已同無(wú)鉛釬料一樣，成為一種必定趨勢(shì)。表3-2所示為三種不一

致助焊劑的物理參數(shù)的比較，分別代表傳統(tǒng)的松香基助焊劑、免清洗助焊劑與水

溶性助焊劑。

表3-2不同助焊劑的物理參數(shù)

物理參數(shù)Flux1(Rosm)Flux2(No-clean)Flux3(WS)

樹(shù)脂松香：脂肪酸：1-5%二羥基酸：1-5%

成分30-40%二甲基戊二酸：1-5%Tetraglyme:1-5%

異丙醇:50-60%異丙醇:90-100%脫離子水：90-95%

噴霧涂覆量<1200iig/in2750-1500ug.in2

固體含量（％）402.23.5

密度25C@cm30.898±0.0050.799±0.0031.012±0.003

PH酸性3.42.4

助焊劑涂覆分為發(fā)泡與噴霧。發(fā)泡法是借助一個(gè)浸在助焊劑液體中的鼓風(fēng)機(jī)

噴出低壓清潔的的空氣泡，并沿著煙筒型的噴管吹向表面，通過(guò)噴嘴使焊接面接

融泡沫，涂上一層均勻的助焊劑，其優(yōu)點(diǎn)是與連續(xù)焊接工藝相容，發(fā)泡要求精度

不高，適用于混合組裝基板，同時(shí)設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低、使用維修方便。但其缺點(diǎn)

是助焊劑槽使用開(kāi)放式，蒸發(fā)缺失相當(dāng)大，直接與空氣接觸密度不易操縱、助焊

劑易氧化，涂覆厚度偏多，需較長(zhǎng)的時(shí)間預(yù)熱以使溶劑揮發(fā)，且涂覆不均勻，印

制板上有殘余物，不能操縱助焊劑涂覆量，需要經(jīng)常監(jiān)視助焊劑的成分變化及更

換助焊劑，消耗量大。通常發(fā)泡方式針對(duì)固體含量在5%以上的助焊劑來(lái)說(shuō)，效果

較好。

無(wú)鉛焊接的免清洗焊劑與無(wú)殘?jiān)竸涔腆w含量通常都低于5%,多數(shù)

免清洗助焊劑的固體含量為2%,不適合發(fā)泡應(yīng)用，故助焊劑涂敷方式優(yōu)選噴霧方

式，要求噴霧氣壓穩(wěn)固，電腦操縱參數(shù)設(shè)置，同時(shí)提供便利的助焊劑更換方法。

噴霧法能夠設(shè)計(jì)成單通路系統(tǒng)，有單通路系統(tǒng)中的非再循環(huán)的封閉容器供給焊劑,

為此就不需要監(jiān)控焊接的固體含量。噴霧涂覆工藝由于具有涂覆均勻、用量少、

不需進(jìn)行任何滴定或者比重的監(jiān)控，不需定期排放舊助焊劑，可操縱板上的助焊

劑沉積量及封閉式系統(tǒng)，消除了助焊劑污跡問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)基板傳送速度，空

氣壓力，噴嘴擺速與助焊劑濃度，可使噴射的層厚操縱在1?10um。當(dāng)助焊劑的

涂覆量過(guò)大時(shí)，就會(huì)使PCB焊后殘留過(guò)多影響外觀，而且對(duì)PCB具有一定腐蝕

性，有可能在使用過(guò)程中造成電路破壞。另外還會(huì)低落在發(fā)熱管上引起著火，影

響發(fā)熱絲使用壽命。假如太少或者不均勻，就可能造成露焊、虛焊或者連焊。

4.2-4錫爐材料的選擇

TonyGyemant傾向于所有的設(shè)備都使用不銹鋼材料。其中葉輪、噴嘴與導(dǎo)管推薦

使用全鈦材料，錫爐壁能夠使用一個(gè)不銹鋼材料做成的襯墊，如圖3-17所示。

Kester公認(rèn)為滲氮鋼、不銹鋼、鑄鐵與帶陶瓷涂層材料都具有良好性能，特別是

小的浸漬爐使用鑄鐵材料時(shí)受富Sn釬料的影響并不明顯。AIM公司也認(rèn)為原有設(shè)

備的更換并不象通常認(rèn)為的那么危險(xiǎn)，鑄鐵與標(biāo)準(zhǔn)鋼在無(wú)鉛釬料中有良好的抗腐

蝕性能。

圖3-17全套不銹鋼材料波峰焊設(shè)備P

可見(jiàn)，關(guān)于不銹鋼替代材料的研究上，要緊集中于鑄鐵、鈦與帶涂層材料。不一

致材料各有特點(diǎn)，需根據(jù)不一致的需要與實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇。關(guān)于無(wú)鉛波峰焊

設(shè)備，錫爐里面的葉輪、輸送管與噴口多使用下列材料：1）鈦及鈦合金；2）表

面滲氮不銹鋼；3）表面陶瓷噴涂不銹鋼。關(guān)于錫爐多用材料為：1）鈦及鈦合金;

2）鑄鐵；3）表面滲氮不銹鋼；4）表面陶瓷噴涂不銹鋼。表3-4給出了使用小結(jié)。

表3-4不一致材料使用小結(jié)

材料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)推薦使用方法檢修頻率

對(duì)錫有很強(qiáng)昂貴，不適合需經(jīng)常維護(hù)及清理每?jī)赡?/p>

鈦

抗腐蝕能力制造零件噴嘴板等關(guān)健部件檢查…次

抗無(wú)鉛釬料腐每月

304、316不銹鋼便宜一般作為外部構(gòu)件

蝕性差檢查一次

帶Melomte

每六個(gè)月

或滲氮涂層價(jià)格適中

內(nèi)部釬料鍋元件、檢查一次

的304不銹鋼對(duì)富錫釬料如果刮傷會(huì)失

噴嘴、導(dǎo)管、葉片、

帶Melomte有良好的抗效

泵每三個(gè)月

或滲氮涂層腐蝕性血蝕一次

的316不銹鋼

便宜

對(duì)F噴嘴難成不與流動(dòng)釬料接觸每年檢查

灰口鑄鐵抗腐蝕性好

形的內(nèi)部元件（錫爐）一次厚度

刮傷可用

4.2-5更多氧化殖

釬料波的表面被一層均勻的氧化皮覆蓋，它在沿釬料波的整個(gè)長(zhǎng)度方向上幾

乎都保持靜態(tài)，在波峰焊過(guò)程中，PCB接觸到釬料波的前沿表面，氧化皮破裂，

PCB前面的釬料皮無(wú)褶皺的向前推進(jìn)，整個(gè)氧化皮與PCB以同樣的速度移動(dòng)。與

Sn-Pb釬料相比，無(wú)鉛釬料將產(chǎn)生更多的錫渣(dross),影響焊接質(zhì)量，同時(shí)也造成

浪費(fèi)。典型的錫渣結(jié)構(gòu)都是90%的可用金屬在中心，外面包含10%的氧化物。這是

由于不一致溫度下SnO2與PbO的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能不一致(圖3-18),前者生成

自由能低，容易產(chǎn)生，后者不易。關(guān)于無(wú)鉛波峰焊設(shè)備最好配有自動(dòng)刮除錫渣裝

置與焊錫液面高度自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。

使用惰性氣體保護(hù)，能夠明顯減少氧化，由于氮?dú)饬畠r(jià)，因此被廣泛使用。

隨著氧氣濃度的降低，無(wú)鉛釬料的氧化量時(shí)明顯減少。當(dāng)?shù)獨(dú)獗Ｗo(hù)中的氧氣濃度

為50Ppm或者下列時(shí)，無(wú)鉛釬料基本上不產(chǎn)生氧化。

4.2-6使用雙波峰系統(tǒng)

雙波峰系統(tǒng)(圖3-19)前面的湍流波可滲入到所有待焊表面以保證良好潤(rùn)濕

后面的雙向?qū)捚讲魈示徛移教?，有利于保證印刷電路板在流淌速率最小點(diǎn)處

脫離釬料波峰，繼而最大限度地抑制橋連(bridge)、毛刺(icicle)等焊接缺陷的產(chǎn)生。

圖3-18不一致溫度下SnO2與PbO的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能

U------

-100

0

0

-2000

0-300

°Snd

⑷/-4000PbO

O

O

O

-5000

-600

-700

2503003504004505005506006：

TemoratureK

圖3-18不一致溫度下SnO2與PbO的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能

圖3-19雙波峰焊系統(tǒng)

4.2-7焊錫成分的準(zhǔn)確性

無(wú)鉛焊接過(guò)程中，釬料的污染加劇要緊有兩方面：釬料的銅污染與釬料的鐵

污染。

4.2-8釬料的銅污染

波峰焊中，由于釬料的氧化與母材金屬的溶解，使釬料槽中釬料的成分發(fā)生

變化，偏離共晶點(diǎn)，導(dǎo)致流淌性差，出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠，影響整機(jī)

的可靠性。

銅箔及元器件的銅材向釬料中擴(kuò)散，引起釬料液中銅的含量升高，當(dāng)銅的含

量多于0.3%時(shí)，會(huì)使釬料溫度升高，流淌性變差，導(dǎo)致焊點(diǎn)粗糙無(wú)光澤、強(qiáng)度降

低、連焊增加。當(dāng)Cu含量超過(guò)0.85wt%時(shí)，Cu溶解于釬料鍋內(nèi)時(shí)形成Cu6Sn5金屬

間化合物，Cu6Sn5化合物相的密度為8.28g/mmP3P,而常用無(wú)鉛釬料SnCu的密度

為7.29g/mmP3P,SnAgCu的密度為7.38g/mmP3P,從而形成的金屬間化合物沉淀在

熔融釬料鍋的底部不易清除，這就增加了無(wú)鉛釬料鍋內(nèi)釬料的更換頻率，增加了

生產(chǎn)成本。當(dāng)Cu含量超過(guò)1%時(shí)，液相線(xiàn)溫度會(huì)迅速上升，如圖3-22所示。由于

無(wú)鉛釬料的熔點(diǎn)相對(duì)傳統(tǒng)SnPb釬料而言已有很大提高，Cu的溶入造成的熔點(diǎn)升高

會(huì)對(duì)波峰焊整個(gè)的工藝與設(shè)備造成更大的沖擊，對(duì)無(wú)鉛進(jìn)程產(chǎn)生很大的影響。

圖3-22SAC合金中Cu的含量與熔點(diǎn)關(guān)系

中國(guó)專(zhuān)利CN1329964A中給出了一種日本鋁釬料株式會(huì)社在國(guó)內(nèi)申報(bào)的無(wú)

鉛釬料合金，具體的成分為SnAgNi,認(rèn)為由于SnAg釬料的高Sn含量增加了Cu向

釬料中消耗，提出添加元素Ni可抑制Cu向熔融釬料中溶解。AIM公司通過(guò)Cu在

CAST1N(Sn2.5AgO.8CuO.6Sb)與Sn3.0AgCu中的對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Sb能有效抑制

Cu在SnAgCu釬料中的溶解速度，

表3-5元素Sb對(duì)Cu溶解后的影響

CASTINSn3.0Ag0.5Cu

0.89921.8415

Cu溶解最

0.80671.8157

(%)

0.87671.8523

注：試驗(yàn)條件：500g焊錫,276c銅絲浸入30分鐘

4.2-9釬料的鐵污染

鐵對(duì)無(wú)鉛釬料的危害同樣不容忽視。由于高溫下錫對(duì)鐵材料的高侵蝕性，使用

不銹鋼及鑄鐵的錫爐材料很容易與無(wú)鉛釬料反應(yīng)生成針狀Fe-Sn金屬間化合物

FeSnB2B,如圖3-23所示。FeSnB2B的熔點(diǎn)為510°C,密度也較SnAgCu為大，一

旦在錫爐中生成，它將在錫爐底部一直生長(zhǎng)，當(dāng)達(dá)到一定質(zhì)量后它就能進(jìn)入釬料,

在焊接過(guò)程中隨釬料沾覆到PCB板上。由于現(xiàn)代表面封裝中焊點(diǎn)間距越來(lái)越小，

針狀的FeSnB2B化合物可能在兩通孔焊點(diǎn)之間產(chǎn)生橋連現(xiàn)現(xiàn)象，造成很大危害，如

圖3-24所示。

圖3-24FeSn2.引起兩通孔間1mm橋連

DenisBarbini還發(fā)現(xiàn)SnAg與SnCu等都會(huì)與鐵反應(yīng)生成FeSnB2B,區(qū)別只在于

反應(yīng)開(kāi)始的時(shí)間延遲不一致。釬料一旦被鐵污染，就很難得到操縱，能夠說(shuō)很難

或者者根本不可能被消除，到一定程度時(shí)只能更換所有的釬料。高等級(jí)的不銹鋼

能減緩反應(yīng)速率，但最終還是會(huì)與釬料發(fā)生反應(yīng)，直接驗(yàn)證了不銹鋼材料已經(jīng)無(wú)

法滿(mǎn)足無(wú)鉛釬料的要求。

4.3無(wú)鉛波峰焊工藝設(shè)定

工藝參數(shù)的確定對(duì)焊接質(zhì)量有很大影響。通常無(wú)鉛波峰焊工藝參數(shù)焊接溫度

250?260C,預(yù)熱溫度100-130C,預(yù)熱時(shí)間60秒以上，預(yù)熱溫升速率3℃/秒下列，

冷卻速率8-10C/秒。

4.3-1焊接溫度

焊接溫度并不等于錫爐溫度，在線(xiàn)測(cè)試表面，通常焊接溫度要比錫爐溫度低

5℃左右，也就是250C測(cè)量的潤(rùn)濕性能參數(shù)大致對(duì)應(yīng)于255℃的錫爐溫度。通過(guò)實(shí)

驗(yàn)說(shuō)明，通常的無(wú)鉛釬料合金，最適當(dāng)?shù)腻a爐溫度為27FC。此經(jīng)常用的無(wú)鉛合金

通常存在最小的潤(rùn)濕時(shí)間與最大的潤(rùn)濕力，如圖3-27所示。當(dāng)使用不一致的助焊

劑時(shí)，無(wú)鉛釬料潤(rùn)濕性能最佳錫爐溫度是完全不一致的，但是差別不大。波峰焊

錫爐的溫度對(duì)焊接質(zhì)量影響很大。溫度若偏低，焊錫波峰的流淌性變差，表面張

力大，易造成虛焊與拉尖等焊接缺陷，失去波峰焊接所應(yīng)具有的優(yōu)越性。若溫度

偏高，有可能造成元件損傷，增強(qiáng)釬料氧化。

—Sn63/Pb37-Sn965/Ag35—Sn99.3/Cu0.7

Sn955/Aa4/CuO5*Sn96/Ag25/Bil心uO5-Sn962/Ag25/SbO54uO8

SolderTemperature(℃)

232238243249254260265271277

圖3-27不一致無(wú)鉛釬料在不一致溫度下的潤(rùn)濕力與潤(rùn)濕時(shí)間

關(guān)于Sn-0.7Cu釬料合金+無(wú)鉛專(zhuān)用助焊劑/低VOC助焊劑組合而言，焊錫槽的

最佳溫度為260-270C；復(fù)合雙面板通常要比單面板溫度高10?25c左右；無(wú)鉛波

峰焊中最好使用Tg高的基板材料，由于其有更好的阻抗能力。無(wú)鉛波峰焊關(guān)于元

器件影響不是很大，圖3-28為SAC405釬料在焊接溫度下對(duì)不一致測(cè)試點(diǎn)溫度的

測(cè)試數(shù)據(jù)，能夠看出幾條曲線(xiàn)溫度相近。

無(wú)鉛Sn4.0Ag0.5Cu波峰焊過(guò)程

電路板下方

峰值溫度：

260℃

電路板上方

峰值溫度；

204"C

4.3-2波峰高度

波峰高度的升高與降低直接影響到波峰焊的平穩(wěn)及波峰表面焊錫的流淌性。

適當(dāng)?shù)牟ǚ搴父叨饶軌虮ＷCPCB有良好的壓錫深度，使焊點(diǎn)能充分與焊錫接觸。

平