《PCB工艺与设计》课件-197.波峰焊工艺

PCB工艺与设计波峰焊工艺学习内容1波峰焊工艺的原理2波峰焊接工艺流程3影响波峰焊接品质的因素学习目标掌握波峰焊工艺的原理熟悉波峰焊的工艺流程了解影响波峰焊质量的因素1波峰焊工艺的原理波峰焊工艺的原理是将熔融的液态焊料﹐借助于泵的作用﹐在焊料槽液面形成特定形状的焊料波﹐插装了元器件的PCB置于传送链上﹐以某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。波峰焊利用液态的“焊锡”在助焊剂的帮助下润湿在基材上，而达到接合的效果，这种现象正如水倒在固体表面一样，不同的是“焊锡”会随着温度的降低而凝固成接点。当焊锡润湿在基材上时，理论上两者之间会以金属化学键结合，而形成一种连续性的接合。波峰焊原理2波峰焊接工艺流程波峰焊接工艺流程波峰焊接工艺流程图输入线路板涂助焊剂预热锡槽焊接风机冷却输出线路板波峰焊接工艺流程波峰焊接工艺流程1.输入线路板已插装、检验完成的PCBA板自动流入波峰焊机中，使其完全固定在波峰焊机夹爪上，进行后续加工。波峰焊接工艺流程波峰焊接工艺流程2.涂助焊剂喷雾式涂布可使助焊剂涂布均匀。助焊剂（FLUX）来自拉丁文，是“流动”（FluxinSoldering）的意思，但在此它的作用不只是帮助流动，还有其它功能。助焊剂的四大功能：清除焊接金属表面的氧化物；在焊接物表面形成一液态的保护膜，隔绝高温时四周的空气，防止金属表面的再氧化；降低焊锡的表面张力，增加其扩散能力；焊接的瞬间，可以让熔融状的焊锡取代，顺利完成焊接。波峰焊接工艺流程波峰焊接工艺流程3.预热预热的主要目的：减少基板在与高温锡波接触时的热冲击；活化助焊剂（或谓发挥助焊剂的活性）；烘干助焊剂中的溶剂成份（因为未经适当烘干的基板在与溶锡接触时，溶剂气体扩张会造成焊点的气孔）。波峰焊接工艺流程波峰焊接工艺流程4.锡槽焊接平流波：焊面宽而平稳，焊接压力高使得焊点精确致密。扰流波：焊锡的活性强，容易达到平流波难以达到的地方。适用于以下方面：SMT反面点胶板焊接困难区，如死角气密点和不平区域厚的PCB组件或零件脚比较密集的区域存在孔与脚的配合过紧波峰焊接工艺流程波峰焊接工艺流程4.锡槽焊接波峰面：波峰的表面均被一层氧化皮覆盖，它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态，在波峰焊接过程中，PCB接触到锡波的前沿表面，氧化皮破裂，PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进，这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动。波峰焊接工艺流程波峰焊接工艺流程4.锡槽焊接焊点的形成：当PCB进入波峰面前端（A）时，基板与引脚被加热，并在未离开波峰面（B）之前，整个PCB浸在焊料中，即被焊料所桥联，但在离开波峰尾端的瞬间，少量的焊料由于润湿力的作用，粘附在焊盘上，并由于表面张力的原因，会出现以引线为中心收缩至最小状态，此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此会形成饱满，圆整的焊点，离开波峰尾部的多余焊料，由于重力的原因，回落到锡锅中。沿深板焊料AB1B2vvPCB离开焊料波时，分离点位与B1和B2之间的某个地方，分离后形成焊点波峰焊接工艺流程波峰焊接工艺流程5.风机冷却基板过锡焊接后，需经过一段距离自然冷却凝固后，才进入冷却系统冷却，不可急速冷却，急速冷却易造成焊锡急速凝固，而降低焊锡强度等物理特性，从而在制程上影响焊点的可靠性。6.输出线路板焊接完成的PCBA板通过下驳台流入下道工序。波峰焊接工艺流程影响波峰焊接品质的因素1.波峰高度波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃锡高度。其数值通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3，过大会导致熔融的焊料流到PCB的表面，形成“桥连”过小则会导致PCB板上锡不良。2.传送倾角波峰焊机在安装时除了使机器水平外，还应调节传送装置的倾角，通过倾角的调节，可以调控PCB与波峰面的焊接时间，适当的倾角，会有助于焊料液与PCB更快的剥离，使之返回锡锅内，一般倾角设置为5度～7度。2影响波峰焊接品质的因素影响波峰焊接品质的因素影响波峰焊接品质的因素1.波峰高度波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃锡高度。其数值通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3，过大会导致熔融的焊料流到PCB的表面，形成“桥连”过小则会导致PCB板上锡不良。2.传送倾角波峰焊机在安装时除了使机器水平外，还应调节传送装置的倾角，通过倾角的调节，可以调控PCB与波峰面的焊接时间，适当的倾角会有助于焊料液与PCB更快的剥离，使之返回锡锅内。3.润湿时间指焊点与焊料相接触后达到润湿的时间。影响波峰焊接品质的因素影响波峰焊接品质的因素4.焊接时间PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间为焊接时间。5.预热温度及预热时间预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度，预热时间为PCB经过预热段所用的时间。6.焊接温度焊接温度是非常重要的焊接参数，通常高于焊料熔点（183°C）50°C~60°C。影响波峰焊接品质的因素影响波峰焊接品质的因素7.助焊剂比重助焊剂比重即助焊剂的密度，它的大小直接影响焊接质量，比重多大会导致焊点过大，会造成脱锡困难，形成短路。比重过小会导致