波峰焊原理_波峰焊温度

冬1988

　波峰焊原理
　　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。
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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。


　　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。

3 S1 n1 N8 U+ n* w7 o: C, ]+ U2 S　　波峰焊工作流程图
1 B! ^8 {2 n1 Y' @" Z波峰焊原理_波峰焊温度

　　1.喷涂助焊剂
　　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。

　　2.PCB板预加热
6 f9 P% b; v* R5 x: P　　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。

- M' Z% N5 \) L1 l' }" R( [　　预热的作用：
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2 }2 i: d5 T, i/ A) E　　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；

0 B% [# M4 f1 K8 \　　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；
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　　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。

　　波峰焊温度曲线图
　　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。
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' ~$ }& S; K9 j2 s　　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。

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* C$ b1 R; N" _7 F# v; {) d
1 V3 _% Z$ Y* d) O　　合格波峰焊温度曲线必须满足：
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　　1： 预热区PCB板底温度范围为﹕90-120oC.

" c- b- {6 X3 U. U6 T' K  Z" r' K　　2： 焊接時锡点温度范围为﹕245±10℃

　　3. CHIP与WAVE间温度不能低于180℃

　　4. PCB浸锡时间：2--5sec

　　5. PCB板底预热温度升温斜率≦5oC/S

: _0 s7 f; x3 k1 Z$ E" x1 H　　6. PCB板在出炉口的温度控制在100度以下

3 J  a! f0 j5 d" z3 ^6 \8 D6 d　　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。

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讲的很详细