设备操作维护及保养--波峰焊培训教材--周吉新

1、波峰焊教材波峰焊教材波焊培训资料波焊培训资料 周吉新周吉新 2012.92012.9 波峰焊图片波峰焊图片 一、波峰焊的操作步骤及注意事项一、波峰焊的操作步骤及注意事项 二、波峰焊基础知识二、波峰焊基础知识 三、波峰焊技术三、波峰焊技术 四、影响波峰焊接质量分析四、影响波峰焊接质量分析 五五 、波峰焊一般故障分析和解决对策、波峰焊一般故障分析和解决对策 六六 、波峰焊日常保养和维护知识、波峰焊日常保养和维护知识 培训提纲培训提纲 一一 、 波峰焊开机操作注意事项波峰焊开机操作注意事项 一一 、 波峰焊设置键面波峰焊设置键面 二、波峰焊基础知识二、波峰焊基础知识 二、波峰焊基础知识二、波峰焊基础

2、知识 二、波二、波 峰峰 焊焊 基基 础础 知知 识识 二、波二、波 峰峰 焊焊 基基 础础 知知 识识 变频器变频器1-2分分 别控制扰流别控制扰流 波和平稳波波和平稳波 二、波二、波 峰峰 焊焊 基基 础础 知知 识识 焊接角度控制在焊接角度控制在5-7度度 预加热器定意：是由一个耐高预加热器定意：是由一个耐高 温材料制成的加热箱体发热管温材料制成的加热箱体发热管 置于加热箱内。通过反射盘向外置于加热箱内。通过反射盘向外 辐射热能，来给辐射热能，来给PCB加热。加热。 二、波二、波 峰峰 焊焊 基基 础础 知知 识识 二、波二、波 峰峰 焊焊 基基 础础 知知 识识 目前我司使用的助焊剂目

3、前我司使用的助焊剂 联邦助焊剂型 号LB-9000A9 二、波二、波 峰峰 焊焊 基基 础础 知知 识识 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 喷枪效用：喷枪通过压缩空气，喷枪效用：喷枪通过压缩空气， 使松香和空气混合后喷出，并由成形压使松香和空气混合后喷出，并由成形压 缩空气将松香雾化成一定形状，均匀地缩空气将松香雾化成一定形状，均匀地 喷涂于经过的线路板底部，形成一层约喷涂于经过的线路板底部，形成一层约 0.03厚的松香薄膜。不工作时喷枪厚的松香薄膜。不工作时喷枪 针阀密闭，使松香和空气隔离，绝无挥针阀密闭，使松香和空气隔离，绝无挥 发，而且松香比重及成分稳定，松香消发，而且松香比重及成分

4、稳定，松香消 耗大大减少。耗大大减少。 最重要的是：可使用免清洗助焊最重要的是：可使用免清洗助焊 剂，焊锡后的线路板洁净，可免去焊锡剂，焊锡后的线路板洁净，可免去焊锡 后的清洗工序。后的清洗工序。 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 助焊剂的作用主要有：“辅助热传导”、 “去除氧化物”、“降低被焊接材质表面张 力”、“去除被焊接材质表面油污、增大焊接 面积”、“防止再氧化”等几个方面，在这几 个方面中比较关键的作用有两个就是：“去除 氧化物”与“降低被焊接材质表面张力”。 波峰焊波峰焊 机采用红外线发热管，较一般机采用红外线发热管，较一般“电电 热管热管”加热速度快，比加热速度快，比“石英管

5、石英管”效能快数倍，效能快数倍， 是基于省电为原则而设计，并兼顾品质提升，是基于省电为原则而设计，并兼顾品质提升， 减少锡柱等问题。且因用红外高温玻璃罩，辐减少锡柱等问题。且因用红外高温玻璃罩，辐 射放能特殊，具有穿透物质能力，可使物质分射放能特殊，具有穿透物质能力，可使物质分 子激烈振动和发热，从而获得高效率的加热效子激烈振动和发热，从而获得高效率的加热效 果。果。 红外线发射之热能不受气流影响，并追踪红外线发射之热能不受气流影响，并追踪 加热对象之物体因此，一般发热线不能与它加热对象之物体因此，一般发热线不能与它 相比。相比。 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 三、波三、波 峰峰 焊焊

6、 技技 术术 是使已经涂覆了助焊剂的板是使已经涂覆了助焊剂的板 快速加热，松香与金属表面接触当温度快速加热，松香与金属表面接触当温度 达到达到90-110度时会产生化学作用使助度时会产生化学作用使助 焊剂活化，除去焊点处金属表面及元件焊剂活化，除去焊点处金属表面及元件 脚的污染物（氧化物、油渍等）使助焊脚的污染物（氧化物、油渍等）使助焊 剂能发挥最佳的助焊剂效果；将助焊剂剂能发挥最佳的助焊剂效果；将助焊剂 内所含水分蒸发、除区挥发溶剂，以减内所含水分蒸发、除区挥发溶剂，以减 少焊锡时气泡的产生；同时提高少焊锡时气泡的产生；同时提高 板及零件的温度，防止焊锡时板板及零件的温度，防止焊锡时板 突然

7、受热而变形或元件因热量提升过快突然受热而变形或元件因热量提升过快 而损坏。而损坏。 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 每周用比重计，定时每周用比重计，定时 对助焊剂比重进行测对助焊剂比重进行测 试助焊剂比重为试助焊剂比重为 0.8120.01 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 温度测试曲线图，焊接温 度控制在250 以下,预热 温度控制在90 -100 之间 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 深圳阿龙电子有限公司 锡炉炉胆：锡炉炉胆： 熔化后的锡由叶轮鼓动，沿特殊形状的锡炉内胆整形并流动，经不熔化后的锡由叶轮鼓动，沿特殊形状的锡炉内胆整形并流动，经不 锈钢网过滤隔除锡焊渣，从波峰喷

8、嘴流出，形成独特的保持无氧化锡面锈钢网过滤隔除锡焊渣，从波峰喷嘴流出，形成独特的保持无氧化锡面 的焊锡波峰的焊锡波峰 锡炉发热管锡炉发热管 焊锡炉胆内放置了三组发热管，采用分段、分时加热投入，使熔锡焊锡炉胆内放置了三组发热管，采用分段、分时加热投入，使熔锡 快速、均匀。快速、均匀。 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 锡炉： 双波峰锡炉由两个喷流的波峰炉胆，组成前双波峰锡炉由两个喷流的波峰炉胆，组成前 部喷流锡波及后部平稳波峰，其波峰高度和平行移动速部喷流锡波及后部平稳波峰，其波峰高度和平行移动速 度均可调节度均可调节 前部波峰主要作用就是通过快速移动的锡波，冲刷掉前部波峰主要作用就是通过快

9、速移动的锡波，冲刷掉 因因“遮蔽效应遮蔽效应”而滞留在贴装等元件背后的助焊剂，让而滞留在贴装等元件背后的助焊剂，让 焊点得到可靠的润湿；焊点得到可靠的润湿； 后部的平稳锡波则是进一步修整已被润湿但形状不规后部的平稳锡波则是进一步修整已被润湿但形状不规 整的焊点，使之完美整的焊点，使之完美 锡炉所产生的波峰是通过由变频锡炉所产生的波峰是通过由变频 调速器调节马达转速来决定其高度的，马达速度可通过调速器调节马达转速来决定其高度的，马达速度可通过 调速器来改变调速器来改变 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 2 、波峰倒流波喷锡口堵塞会、波峰倒流波喷锡口堵塞会

10、 造成贴片元件漏焊造成贴片元件漏焊 1 、波峰平稳锡波波峰喷锡、波峰平稳锡波波峰喷锡 口堵塞会造成机插元件漏焊口堵塞会造成机插元件漏焊 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 波峰出波峰出锡锡口过滤网图片口过滤网图片 銲料波峰的类型及其特点銲料波峰的类型及其特点 目前在工业生产中运行的波峰焊接设备多种多样，从銲料波峰形状的类型来看，这些装置大致可分成两类 。即： （1） 单向波峰式单向波峰式 这种喷嘴波峰銲料从一个方向流出的结构，在早期的设备上比较多见。现在，除空心波以外，其它单向波 形在较新的机器上，已不多见了。 （2） 双向波峰式双向波峰式 这种双向波峰系统的特性是从喷嘴内出来的銲料到达喷嘴

11、顶部后，同时向前、后两个方向流动，如图所 示。根据应用的需要，这种分流可以是对称的也可以是不对称，甚至在沿传送的后方向增加了延伸器，以 使波峰在PCB拖动方向上变宽变平以减少脱离角。 C VD D B A VA A D D C B VB VC E VA VB VC VD VAVBVCVD VAVBVCVD 对称双向波峰銲料流速度分布对称双向波峰銲料流速度分布 速 度 零 线 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 目前最常用的是双向波峰式，由于波峰表面速度的分布特点，双向波峰式系统可把焊点拉尖问题减至最 小。由于波峰中的銲料向前、后两个方向流动，这样在銲料波峰的表面上就必然存在着一个相对速度为

12、零的区域。在相对速度为零的区域附近退出，对无拉尖焊点的形成是极为重要的。 PCB顺向运动时管道内的流速分布顺向运动时管道内的流速分布 喷嘴喷嘴 A a2 A A A a1 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 双向波峰过后熔融銲料的表面张力双向波峰过后熔融銲料的表面张力 要了解双向波峰喷嘴是如何使焊点拉尖和短路减至最少的，就必须首先要了解有关表面张力现象以及它 与润湿的关系。当焊料不能润湿某一表面时，就使熔融銲料形成小球状。表面张力能润湿已涂覆过助焊 剂的基体金属表面。 薄层面积越大，熔融銲料波峰的表面张力就越难把过量的銲料拖回波峰, 如果没有把过量的銲料拖回波 峰就会形成焊点拉尖。因此，我们

13、的目标就是要尽量减小銲料薄层面积。采用的办法不外乎如下两种： 或是改变銲料的表面张力作用，或是改变产生銲料薄层那一点的波峰速度特性。实现上述目标有很多途 径。銲料表面张力是受到銲料温度影响的，温度高会减小表面张力，但热敏元器件可能受到损坏，而且 銲料表面氧化加剧。因此，采取升温的办法不能显著改善銲料表面张力。 用倾斜传送方式可减小銲料薄层的大小。因此，把传送装置倾斜一定的角度会有助于把銲料更快的剥离 ，使之返回波峰。采用的另一种方法是把波峰变得很宽。在使用倾斜传送装置时，宽波峰能使PCB从相 对速度为零的波峰附近离去，这使表面张力有充分的时间把銲料薄层中的多余銲料完全拖回波峰。 三、波三、波

14、峰峰 焊焊 技技 术术 V2 a V1 V0 A 元器件引脚 V1 Vg A V2 过量的焊料被拖回 PCB焊盘与波峰焊料剥离状况 针对PCB脱离波峰出液滴的速度分布情况来分析，如图所示。 设PCB的速度为V。，A点处波峰表层钎料逆PCB方向（假定为正方向）的剥离流速为V1，焊点 上钎料由重力等的下垂速度为Vg。根据A点上液滴的流态和受力情况分析。 获得无尖焊点的充要条件是： 必要条件：必要条件： V1 V0 V1 0 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 式中：V0 PCB退出速度，即夹送速度： V1 钎料逆PCB移动方向的流动速度，它受钎料的温度、PCB表面的状态、元 器件、引线状态、助焊

15、剂的性能等的影响。 充分条件：充分条件： Vg = 0 式中：Vg 钎料液滴下垂速度。它要受PCB从钎料波峰面退出的角度a 、PCB的夹送速 度V。、逆PCB方向的钎料流速V1 、钎料的表面张力、以及元器件引脚的润 湿力等的综合影响。 采用倾斜夹送方式与宽波峰的配合，能使PCB从相对速度为零的波峰（或附近）离去。这就使得 钎料表面张力有充分的时间把多余的钎料完全拖回波峰。 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 我们温度系统是由松下温控器进行控制我们温度系统是由松下温控器进行控制,这里只说明一下锡这里只说明一下锡 炉的温度控制方式炉的温度控制方式. 锡炉加热

16、系统的控制锡炉加热系统的控制: 通常有铅接温度设定为通常有铅接温度设定为245度度,温控器的误差范围设定在温控器的误差范围设定在 1,加上温度漂移实际锡炉的实际温度为加上温度漂移实际锡炉的实际温度为245. 5, 预热系统的控制预热系统的控制: 我们预热温度一般设定在我们预热温度一般设定在130 度度,温控器误差设定通常在温控器误差设定通常在 1-3度度.加上温度的漂移加上温度的漂移,实际预热温度只有实际预热温度只有125 5 实际温度控制方式实际温度控制方式:在升温过程中在升温过程中,当温度升至当温度升至128 - 130 时时.系统停止加热系统停止加热,降温过程中当温度低到降温过程中当温度

17、低到128 - 130 时开始加热时开始加热.这里说明一下在整个加热和降温过程中这里说明一下在整个加热和降温过程中 采用故态继电器和红外线发热管加热采用故态继电器和红外线发热管加热,温度漂移不会超过温度漂移不会超过1 -3 也不会受到周围环境气流的影响也不会受到周围环境气流的影响. 三、波三、波 峰峰 焊焊 技技 术术 四、波峰焊工艺参数调节四、波峰焊工艺参数调节 波峰焊机在安波峰焊机在安裝裝时除了使机器水平外时除了使机器水平外 还应调节传还应调节传送送裝裝置的置的傾傾角角. . 傾傾角的角的调调节节可以可以调控调控PCB与波峰面的焊接与波峰面的焊接时时 间间适当适当的的傾傾角角会有助于会有助

18、于焊接效果焊接效果 焊料液焊料液与与PCB更快的更快的脱离脱离使之返回使之返回锡锡內內。 四、波峰焊工艺参数调节四、波峰焊工艺参数调节 波峰焊接角度控制在波峰焊接角度控制在 5-7度度 四、波峰焊工艺参数调节四、波峰焊工艺参数调节 波峰焊接过程中焊料的波峰焊接过程中焊料的杂质杂质主要是从主要是从P PCB上焊上焊盘和元盘和元 器件引脚铜和氧化物器件引脚铜和氧化物过量的过量的铜会导铜会导致焊接缺陷增多致焊接缺陷增多。 4工艺参数工艺参数的的调整调整 波峰焊波峰焊机的机的工艺参数，工艺参数，帶速帶速、预热时间、预热时间、焊接時间和傾焊接時间和傾 角之间需要互相角之间需要互相协调。协调。 五、影响焊

19、接质量不良分析及解决对策五、影响焊接质量不良分析及解决对策 原因分析：原因分析： 助助焊剂焊剂比重太低，比重太低，喷雾喷雾不正常不正常 元器件引脚头部有元器件引脚头部有 焊锡拉出呈尖形焊锡拉出呈尖形 原因分析：原因分析： 元器件引脚元器件引脚受污染受污染 板氧化板氧化 板受污染板受污染或受潮或受潮 五、影响焊接质量不良分析及解决对策五、影响焊接质量不良分析及解决对策 焊点内部有针焊点内部有针 眼或大小不等眼或大小不等 的孔洞的孔洞 原因分析：原因分析： 插件插件位置位置不不当当 夾夾具具损坏损坏 元器件引脚过长元器件引脚过长 焊锡时间过长、锡温过底焊锡时间过长、锡温过底 助助焊剂选择错误、焊剂

20、选择错误、助焊助焊喷雾喷雾不正常不正常 焊锡波管不正常，有焊锡波管不正常，有扰流现象扰流现象 焊接角度过小焊接角度过小 五、影响焊接质量不良分析及解决对策五、影响焊接质量不良分析及解决对策 相邻焊点之间相邻焊点之间 的焊料连接在的焊料连接在 一起，形成桥一起，形成桥 连连 原因分析：原因分析： 零件污染零件污染 印刷印刷電電路板氧化路板氧化 錫錫液液雜質過雜質過多多 焊焊錫時間錫時間太短太短 五、影响焊接质量不良分析及解决对策五、影响焊接质量不良分析及解决对策 原因分析：原因分析： 夹具损坏夹具损坏 第二次再第二次再过锡过锡 抗焊印刷不抗焊印刷不夠夠 锡锡液液杂质过多杂质过多（芜湖、武汉锡炉（

21、芜湖、武汉锡炉 焊锡铜、磷杂质较多，日本主板焊锡铜、磷杂质较多，日本主板 引锡焊盘）引锡焊盘） 焊接角度过小焊接角度过小 五、影响焊接质量不良分析及解决对策五、影响焊接质量不良分析及解决对策 过多焊锡导致无法过多焊锡导致无法 看见元件脚，甚至看见元件脚，甚至 连元件脚的棱角都连元件脚的棱角都 看不到看不到 传传送送帶帶微振微振现象现象、速度太快、速度太快 波峰焊接高度不够波峰焊接高度不够 焊锡波面不正常焊锡波面不正常 夹夹具具过热过热 五、影响焊接质量不良分析及解决对策五、影响焊接质量不良分析及解决对策 因温度不够造成的表因温度不够造成的表 面焊接现象，无金属面焊接现象，无金属 光泽光泽 原因

22、分析：原因分析： 印刷印刷电电路板氧化，受污染路板氧化，受污染 助助焊剂喷雾焊剂喷雾不正常不正常 焊锡波不正常，有焊锡波不正常，有扰流现象扰流现象 预热温度预热温度太高太高 焊焊锡时间锡时间太短太短 五、影响焊接质量不良分析及解决对策五、影响焊接质量不良分析及解决对策 基材元器件插入孔全部基材元器件插入孔全部 露出，元器件引脚及焊露出，元器件引脚及焊 盘未被焊料润湿盘未被焊料润湿 原因分析：原因分析： 五、影响焊接质量不良分析及解决对策五、影响焊接质量不良分析及解决对策 成圆形锡珠黏在底成圆形锡珠黏在底 板或板面的表面上板或板面的表面上 原因分析：原因分析： 六、六、 波峰焊故障原因分析和解决对策波峰焊故障原因分析和解决对策 查看气压是是否正常查看气压是是否