第5章常用设备

1、第第5章常用设备章常用设备 浸浸 锡锡 炉炉 5.1 波峰焊接机波峰焊接机 5.2 再流焊接机再流焊接机 5.3 贴贴 片片 机机 5.4 第第5章常用设备章常用设备 浸焊是把已完成元器件安装的印制电浸焊是把已完成元器件安装的印制电 路板浸入熔化状态的焊料液中，一次完成路板浸入熔化状态的焊料液中，一次完成 印制电路板上的焊接。印制电路板上的焊接。 浸锡炉是在一般锡锅的基础上加焊锡浸锡炉是在一般锡锅的基础上加焊锡 滚动装置和温度调节装置构成的，是浸焊滚动装置和温度调节装置构成的，是浸焊 专用设备。自动浸锡炉如图专用设备。自动浸锡炉如图5.1所示。所示。 第第5章常用设备章常用设备 图图5.1 5

2、.1 自动浸锡炉自动浸锡炉 第第5章常用设备章常用设备 想一想想一想 浸锡炉有哪些用途呢？浸锡炉有哪些用途呢？ 浸锡炉既可用于对元器件引线、导线浸锡炉既可用于对元器件引线、导线 端头、焊片等进行浸锡，也适用于小批量端头、焊片等进行浸锡，也适用于小批量 印制电路板的焊接。由于锡锅内的焊料不印制电路板的焊接。由于锡锅内的焊料不 停地滚动，增强了浸锡效果。停地滚动，增强了浸锡效果。 第第5章常用设备章常用设备 使用浸锡炉时要注意调整温度。锡锅使用浸锡炉时要注意调整温度。锡锅 一般设有加温挡和保温挡。开关置加温挡一般设有加温挡和保温挡。开关置加温挡 时，炉内两组电阻丝并联，温度较高，便时，炉内两组电阻

3、丝并联，温度较高，便 于熔化焊料。当锅内焊料已充分熔化后，于熔化焊料。当锅内焊料已充分熔化后， 应及时转向保温挡。此时电阻丝从并联改应及时转向保温挡。此时电阻丝从并联改 为串联，电炉温度不再继续升高，维持焊为串联，电炉温度不再继续升高，维持焊 料的熔化，供浸锡用。料的熔化，供浸锡用。 第第5章常用设备章常用设备 为了保证浸锡质量，应根据锅内焊料为了保证浸锡质量，应根据锅内焊料 消耗情况，及时增添焊料，并及时清理锡消耗情况，及时增添焊料，并及时清理锡 渣和适当补充焊剂。渣和适当补充焊剂。 第第5章常用设备章常用设备 图图5.2为现在小批量生产中仍在使用的为现在小批量生产中仍在使用的 浸焊设备示意

4、图。图浸焊设备示意图。图5.2（a）所示为夹持）所示为夹持 式浸焊炉，即由操作者掌握浸入时间，通式浸焊炉，即由操作者掌握浸入时间，通 过调整夹持装置可调节浸入角度。图过调整夹持装置可调节浸入角度。图5.2 （b）所示为针床式浸焊炉，它可进一步控）所示为针床式浸焊炉，它可进一步控 制浸焊时间、浸入及托起速度。这两种浸制浸焊时间、浸入及托起速度。这两种浸 焊设备都可以自动恒温，一般还配置预热焊设备都可以自动恒温，一般还配置预热 及涂助焊剂的设备。及涂助焊剂的设备。 第第5章常用设备章常用设备 图图5.2 5.2 浸焊设备示意图浸焊设备示意图 第第5章常用设备章常用设备 想一想想一想 什么是波峰焊呢

5、？什么是波峰焊呢？ 如图如图5.3所示，波峰焊是将熔融的液态所示，波峰焊是将熔融的液态 焊料，借助机械或电磁泵的作用，在焊料焊料，借助机械或电磁泵的作用，在焊料 槽液面形成特定形状的焊料波峰，将插装槽液面形成特定形状的焊料波峰，将插装 了元器件的印制电路板置于传送链上，以了元器件的印制电路板置于传送链上，以 某一特定的角度、一定的浸入深度和一定某一特定的角度、一定的浸入深度和一定 的速度穿过焊料波峰而实现逐点焊接的过的速度穿过焊料波峰而实现逐点焊接的过 程。波峰焊适于大批量生产。程。波峰焊适于大批量生产。 第第5章常用设备章常用设备 图图5.3 5.3 波峰焊示意图波峰焊示意图 第第5章常用设

6、备章常用设备 提示提示 波峰焊是自动焊接中较为理想的波峰焊是自动焊接中较为理想的 焊接方法，近年来发展较快，目前已成为焊接方法，近年来发展较快，目前已成为 印制电路板的主要焊接方法。印制电路板的主要焊接方法。 第第5章常用设备章常用设备 波峰焊接机通常由涂助焊剂装置、预波峰焊接机通常由涂助焊剂装置、预 热装置、焊料槽、冷却风扇和传送装置等热装置、焊料槽、冷却风扇和传送装置等 部分组成，其结构形式有圆周式和直线式部分组成，其结构形式有圆周式和直线式 两种，如图两种，如图5.4所示。所示。 第第5章常用设备章常用设备 图图5.4（a）所示为圆周式，焊接机的）所示为圆周式，焊接机的 有关装置沿圆周排

7、列，台车运行一周完成有关装置沿圆周排列，台车运行一周完成 一块印制电路板的焊接任务。这种焊接机一块印制电路板的焊接任务。这种焊接机 的特点是台车能连续循环使用。的特点是台车能连续循环使用。 图图5.4（b）所示为直线式，通常传送）所示为直线式，通常传送 带安装在焊接机的两侧，印制电路板可用带安装在焊接机的两侧，印制电路板可用 台车传送，也可直接挂在传送带上。台车传送，也可直接挂在传送带上。 第第5章常用设备章常用设备 图图5.4 5.4 波峰焊接机波峰焊接机 第第5章常用设备章常用设备 表面安装使用的波峰焊接机是在传统表面安装使用的波峰焊接机是在传统 波峰焊接机的基础上进行改进，以适应高波峰焊

8、接机的基础上进行改进，以适应高 密度组装的需要。主要改进在波峰上，有密度组装的需要。主要改进在波峰上，有 双峰、双峰、 峰、喷射式峰和气泡峰等新型波峰、喷射式峰和气泡峰等新型波 峰，形成湍流波，以提高渗透性。它们的峰，形成湍流波，以提高渗透性。它们的 工作原理和性能如表工作原理和性能如表5.1所示。所示。 第第5章常用设备章常用设备 表面安装用波峰焊接机的主要技术指表面安装用波峰焊接机的主要技术指 标有焊剂容量标有焊剂容量610L，最高，最高18L；焊料量；焊料量 10kg1 000kg；带速；带速06m/min；带宽；带宽 300mm450mm；焊料温度；焊料温度220250； 焊接时间焊接

9、时间3s4s。 第第5章常用设备章常用设备 方方 法法工工 作作 原原 理理特特 点点 双峰波峰焊双峰波峰焊 （1 1）适用于混装）适用于混装SMTSMT的焊的焊 接接 （2 2）生产率高，工艺成熟）生产率高，工艺成熟 （3 3）易桥接、漏焊，漏焊）易桥接、漏焊，漏焊 率率18%18% （4 4）APAP承受焊料冲剂承受焊料冲剂 （5 5）SMDSMD须预先固定须预先固定 峰波峰焊峰波峰焊 （1 1）适用于混装）适用于混装SMTSMT的焊的焊 接接 （2 2）生产率高，工艺成熟）生产率高，工艺成熟 （3 3）易桥接、漏焊，漏焊）易桥接、漏焊，漏焊 率率18%18% （4 4）APAP承受焊料冲

10、剂承受焊料冲剂 （5 5）SMDSMD须预先固定须预先固定 表表5.1 5.1 表面安装使用的波峰焊接机工作原理和性能表表面安装使用的波峰焊接机工作原理和性能表 第第5章常用设备章常用设备 方方 法法工工 作作 原原 理理特特 点点 喷射式波峰焊喷射式波峰焊 （1 1）适用于混装）适用于混装SMTSMT的焊的焊 接接 （2 2）生产率高，工艺成熟）生产率高，工艺成熟 （3 3）易桥接、漏焊，漏焊）易桥接、漏焊，漏焊 率率18%18% （4 4）APAP承受焊料冲剂承受焊料冲剂 （5 5）SMDSMD须预先固定须预先固定 气泡波峰焊气泡波峰焊 （1 1）漏焊率）漏焊率20%20% （2 2）适于

11、细线焊接）适于细线焊接 续表续表 第第5章常用设备章常用设备 再流焊又称回流焊，焊料是焊锡膏。再流焊又称回流焊，焊料是焊锡膏。 再流焊是将适量焊锡膏涂敷在印制电路板再流焊是将适量焊锡膏涂敷在印制电路板 的焊盘上，再把表面贴装元器件贴放到相的焊盘上，再把表面贴装元器件贴放到相 应的位置，由于焊锡膏具有一定黏性，可应的位置，由于焊锡膏具有一定黏性，可 将元器件固定，然后让贴装好元器件的印将元器件固定，然后让贴装好元器件的印 制电路板进入再流焊设备。在再流焊设备制电路板进入再流焊设备。在再流焊设备 中，焊锡膏经过干燥、预热、熔化、润湿、中，焊锡膏经过干燥、预热、熔化、润湿、 冷却，将元器件焊接到印制

12、电路板上。冷却，将元器件焊接到印制电路板上。 第第5章常用设备章常用设备 再流焊的核心环节是利用外部热源加再流焊的核心环节是利用外部热源加 热，使焊料熔化而再次流动浸润，完成印热，使焊料熔化而再次流动浸润，完成印 制电路板的焊接过程。制电路板的焊接过程。 提示提示 再流焊接是精密焊接，热应力小，再流焊接是精密焊接，热应力小， 适用于全表面贴装元器件的焊接。适用于全表面贴装元器件的焊接。 第第5章常用设备章常用设备 常用的再流焊接机有红外线再流焊接常用的再流焊接机有红外线再流焊接 机、气相再流焊接机、热传导再流焊接机、机、气相再流焊接机、热传导再流焊接机、 激光再流焊接机、热风再流焊接机等。应激

13、光再流焊接机、热风再流焊接机等。应 用最多的是红外线再流焊接机、热风再流用最多的是红外线再流焊接机、热风再流 焊接机和气相再流焊接机。焊接机和气相再流焊接机。 图图5.5所示为大型全热风回流焊接机，所示为大型全热风回流焊接机， 图图5.6所示为智能无铅回流焊接机。所示为智能无铅回流焊接机。 各种再流焊的原理和性能如表各种再流焊的原理和性能如表5.2所示。所示。 第第5章常用设备章常用设备 图图5.5 5.5 大型全热风回流焊接机大型全热风回流焊接机 第第5章常用设备章常用设备 图图5.6 5.6 智能无铅回流智能无铅回流焊接机焊接机 第第5章常用设备章常用设备 加热方式加热方式 原原 理理焊接

14、形式（典型）焊接形式（典型） 焊焊 接接 温温 度度 备注备注 红外线再流焊红外线再流焊由红外线的辐射加热由红外线的辐射加热 225225 235235 调节范围：调节范围： 331010 预热：远红预热：远红 外外 焊接：近红焊接：近红 外外 适合适合 于不于不 需要需要 部分部分 加热加热 场合，场合， 可大可大 批量批量 生产生产 气相再流焊气相再流焊利用惰性气体的汽化潜热利用惰性气体的汽化潜热 215215 调节范围：调节范围： 10103030 热板再流焊热板再流焊利用芯板的热传导加热利用芯板的热传导加热 215215 235235 调节范围：调节范围： 331010 表表5.25.

15、2再流焊的原理和性能表再流焊的原理和性能表 第第5章常用设备章常用设备 局局 部部 加加 热热 方方 式式 专用加热工专用加热工 具具 利用热传利用热传 导进行焊导进行焊 接接 100100260260 调节范围：调节范围：551010 加压：加压：78.578.5274.6N274.6N 激光束激光束 利用激光利用激光 进行焊接进行焊接 （COCO2 2与与 YAGYAG激光）激光） 红外光束红外光束 红外线高红外线高 温光点焊温光点焊 接接 同激光焊接相比较，同激光焊接相比较， 成本低成本低 热气流热气流 通过热气通过热气 喷嘴加热喷嘴加热 焊接焊接 230230260260 调节范围：调

16、节范围：331010 加加 热热 方方 式式原原 理理焊接形式（典型）焊接形式（典型）焊焊 接接 温温 度度 备备 注注 焊接焊接 时对时对 其他其他 元件元件 不产不产 生热生热 应力，应力， 损坏损坏 性小性小 续表续表 第第5章常用设备章常用设备 再流焊炉主要由炉体、上下加热源、再流焊炉主要由炉体、上下加热源、 PCB传送装置、空气循环装置、冷却装置、传送装置、空气循环装置、冷却装置、 排风装置、温度控制装置以及计算机控制排风装置、温度控制装置以及计算机控制 系统组成，如图系统组成，如图5.7所示。所示。 第第5章常用设备章常用设备 图图5.75.7 再流焊接机的结构再流焊接机的结构 第

17、第5章常用设备章常用设备 提示提示 单纯的红外加热再流焊，很难使单纯的红外加热再流焊，很难使 组件上各处的温度都符合规定的曲线要求，组件上各处的温度都符合规定的曲线要求， 而红外而红外/热风混合式，采用强力空气对流的热风混合式，采用强力空气对流的 远红外再流焊，热空气在炉内循环，在一远红外再流焊，热空气在炉内循环，在一 定程度上改善了温度场的均匀性。定程度上改善了温度场的均匀性。 第第5章常用设备章常用设备 红外红外/热风再流焊接机也称热风对流红热风再流焊接机也称热风对流红 外线辐射再流焊接机，其结构如图外线辐射再流焊接机，其结构如图5.8所示。所示。 预热区的作用是激活焊膏中的助焊剂，预热区

18、的作用是激活焊膏中的助焊剂， 使焊膏中的熔剂挥发物逐渐地挥发出来并使焊膏中的熔剂挥发物逐渐地挥发出来并 保证组件整体温度均匀，从而防止焊料飞保证组件整体温度均匀，从而防止焊料飞 溅和基板过热。溅和基板过热。 第第5章常用设备章常用设备 图图5.8 5.8 红红外外/热风再流焊接机的结构热风再流焊接机的结构 第第5章常用设备章常用设备 再流区是实现各焊点充分均匀地润湿，再流区是实现各焊点充分均匀地润湿， 采用多嘴加热组件，鼓风机将被加热的气采用多嘴加热组件，鼓风机将被加热的气 体从专门设计的多喷嘴系统中喷入炉腔，体从专门设计的多喷嘴系统中喷入炉腔， 确保工作区温度分布均匀，能分别控制顶确保工作区

19、温度分布均匀，能分别控制顶 面和底面的热气流量和温度，在实现对印面和底面的热气流量和温度，在实现对印 制电路板顶面焊接的同时，对印制电路板制电路板顶面焊接的同时，对印制电路板 底面进行冷却，以免焊接好的元器件松动。底面进行冷却，以免焊接好的元器件松动。 第第5章常用设备章常用设备 贴片机是片式元器件自动安装装置，贴片机是片式元器件自动安装装置， 是一种由微电脑控制的对片式元器件实现是一种由微电脑控制的对片式元器件实现 自动检选、贴放的精密设备。自动检选、贴放的精密设备。 提示提示 贴片机是表面安装工艺的关键贴片机是表面安装工艺的关键 设备，它是设备，它是SMT生产线中最昂贵的设备之生产线中最昂

20、贵的设备之 一，能达到高水平的工艺要求。一，能达到高水平的工艺要求。 第第5章常用设备章常用设备 贴片机的结构框图如图贴片机的结构框图如图5.9所示。所示。 图图5.95.9 贴片机的结构框图贴片机的结构框图 第第5章常用设备章常用设备 全自动贴片机如图全自动贴片机如图5.10所示。所示。 图图5.10 5.10 全全自动贴片机自动贴片机 第第5章常用设备章常用设备 贴片机各部分的功能如下。贴片机各部分的功能如下。 1坚固的机械结构坚固的机械结构 采用重型耐用的直线滚珠导轨系统，采用重型耐用的直线滚珠导轨系统， 提供坚固和耐用的机械装置。提供坚固和耐用的机械装置。 2直线编码系统直线编码系统

21、采用闭环直流伺服马达并配合使用无采用闭环直流伺服马达并配合使用无 接触式直线编码系统，提供非常高的重复接触式直线编码系统，提供非常高的重复 精度（精度（+/0.01mm）和稳定性。）和稳定性。 第第5章常用设备章常用设备 3智能式送料系统智能式送料系统 智能式送料系统能够快速、准确地送智能式送料系统能够快速、准确地送 料。料。 4点胶系统点胶系统 点胶系统可在点胶系统可在IC的焊盘上快速进行点的焊盘上快速进行点 焊膏。焊膏。 第第5章常用设备章常用设备 高精密度高精密度BGA及及QFP IC的视觉对中系的视觉对中系 统外形如图统外形如图5.11所示。该系统具有线路板识所示。该系统具有线路板识 别摄像机和元器件识别摄像机，采用彩色显别摄像机和元器件识别摄像机，采用彩色显 示器，实现人机对话，也称为光学视觉系统，示器，实现人机对话，也称为光学视觉系统， 能够纠正片式元器件与相应焊盘图形间的角能够纠正片式元器件与相应焊盘图形间的角 度误差和定位误差，以提高贴装精度。这类度误差和定位误差，以提高贴装精度。这类 贴片机的贴装精度达贴片机的贴装精度达0.04m