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波峰焊原理
; y8 P/ B8 I, l/ v1 c4 @% _$ K 波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫“波峰焊”，其主要材料是焊锡条。0 r% ]0 H5 p$ j: S" k9 ?
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波峰焊是指将熔化的软钎焊料（铅锡合金），经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波，使预先装有元器件的印制板通过焊料波，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘间机械与电气连接的软钎焊。波峰焊机主要是由运输带，助焊剂添加区，预热区和波锡炉组成。1 i" H7 b0 Y: M8 N
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波面的表面均被层氧化皮覆盖，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，PCBA前面的锡波皲褶地被推向前进，这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动波峰焊机焊点成型：当PCBA进入波面前端（A）时，基板与引脚被加热，并在未离开波面（B）前，整个PCB浸在焊料中，即被焊料所桥联，但在离开波尾端的瞬间，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小状态，此时焊料与焊盘间的润湿力大于两焊盘间的焊料的内聚力。因此会形成饱满，圆整的焊点，离开波尾部的多余焊料，由于重力的原因，回落到锡锅中。9 h$ `; {( f% F8 d2 K9 j' G3 Q7 V1 }
9 D$ i% u1 E0 q 波峰焊工作流程图# p; N& ?+ Q8 g- @6 U) m5 @; N. d
波峰焊原理_波峰焊温度
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1.喷涂助焊剂
7 L$ S2 _) X5 q9 E- y: u 已插完成元器件的电路板，将其嵌入治具，由机器入口处的接驳装置以定的倾角和传送速度送入波峰焊机内，然后被连续运转的链爪夹持，途径传感器感应，喷头沿着治具的起始位置来回匀速喷雾，使电路板的裸露焊盘表面、焊盘过孔以及元器件引脚表面均匀地涂敷层薄薄的助焊剂。0 z4 F9 h% T c+ U
+ c U+ n9 A5 o: u# z* v5 o& t/ g 2.PCB板预加热
$ c1 |; z; e4 e 进入预热区域，PCB板焊接部位被加热到润湿温度，同时，由于元器件温度的升高，避免了浸入熔融焊料时受到大的热冲击。预热阶段，PCB表面的温度应在 75 ~ 110 ℃间为宜。2 q& m$ ~7 D* C( ^( B) {) C
: R0 V2 D b4 M' U 预热的作用：5 B, N! Y3 g0 l$ B
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① 助焊剂中的溶剂被挥发掉，这样可以减少焊接时产生气体；" d$ U6 D% ]: N+ U
4 f9 {" E+ l& z% i ② 助焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化，可以去除印制板焊盘、元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它污染物，同时起到保护金属表面防止发生高温再氧化的作用；% w) ?4 T7 s9 P3 o
% g2 P5 Q/ S# o! q7 V: v2 W6 W$ `. | ③ 使PCB板和元器件充分预热，避免焊接时急剧升温产生热应力损坏PCB板和元器件。
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0 N6 q3 y7 r3 j3 q" ~6 m1 ~ 波峰焊温度曲线图: n$ n' I( _+ S2 [8 ?+ X; E; M
在波峰焊预热区内，电路板上喷涂的助焊剂中溶剂被挥发，可以减少焊接时产生气体。同时，松香和活化剂开始分解活化，去除焊接面上的氧化层和其他污染物，并且防止金属表面在高温下再次氧化。
# c- w# ]. A4 h& R2 ?0 j3 S) E8 {% l/ S6 F- U: p* g! o& U0 o( G" X4 a
印制电路板和元器件被充分预热，可以有效地避免焊接时急剧升温产生的热应力损坏。电路板的预热温度及时间，要根据印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和数量，以及贴装元器件的多少而确定。在PCB表面测量的预热温度应该在90~130℃间，多层板或贴片套件中元器件较多时，预热温度取上限。预热时间由传送带的速度来控制。如果预热温度偏低或预热时间过短，助焊剂中的溶剂挥发不充分，焊接时就会产生气体引起气孔、锡珠等焊接缺陷；如预热温度偏高或预热时间过长，焊剂被提前分解，使焊剂失去活性，同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。为恰当控制预热温度和时间，达到佳的预热温度，也可以从波峰焊前涂覆在PCB底面的助焊剂是否有粘性来进行判断。! m$ X% u6 F& B* F
1 o" A6 U* i' D0 Y3 ]波峰焊原理_波峰焊温度" I; j8 T/ P1 _9 {# c
# k3 a( x9 S3 ~# l3 y }' A! P 合格波峰焊温度曲线必须满足：5 x3 N0 U" F X" i
0 w- M c Z. |* `5 \ 1： 预热区PCB板底温度范围为﹕90-120oC.
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/ r5 O/ E/ z; {1 B( c 2： 焊接時锡点温度范围为﹕245±10℃ ]% F2 ]$ e& h1 P/ z
; ], l2 ]$ s, ^7 g; T/ x5 | 3. CHIP与WAVE间温度不能低于180℃
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4. PCB浸锡时间：2--5sec$ {" b& }2 `, ^8 _. q1 m
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5. PCB板底预热温度升温斜率≦5oC/S" z- A2 ?$ b; n! t1 G
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6. PCB板在出炉口的温度控制在100度以下3 C8 S( q& I5 r
1 q# t" A- t5 ?% C- S 各区域温度与持续时间同样是由设备各区温度设定、熔融焊料温度与传送带的运行速度来决定的。仍然需要通过测试手段确定，其基本过程也与回流曲线测定类似。由于PcB的正面（面，Top—orBoard）般贴装密集，因此温度曲线可只检测面温度。测试时，确定传送带速度，然后记录试验板面少三个点的温度。反复调整加热器温度值使各点温度达到设定的曲线要求，后再进行实装测试并进行必要的调整。在编制工艺文件时，除了记录加热温度曲线设定外，般还要记录焊剂及其徐布工艺参数（泡沫高度、喷射角度、压力、密度控制要求以及焊剂情理等），焊料波参数、焊料捡测和撤渣要求等，这些都是波峰焊的主要工艺参数。: Z9 ]+ D; w5 ^: Q2 M
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发表于 2020-2-11 19:27
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