波峰焊接培训

波峰焊接工艺培训-------------培训关键词•波峰焊接•参数设置•波峰焊接质量•工艺控制•缺陷和改善•参数优化•日常保养和维护1.波峰焊接的进化•从二十年代到四十年代，连接是使用焊接烙铁连线方法。•最早的大规模焊接概念是在英国的浸焊(dipsoldering)。•在八十年代，开发出被称为波峰焊接的概念。这个方法今天还广泛使用，但是机器和操作员控制已经变得更好了。2.波峰焊接中的几个条件•助焊剂•焊料（有铅/无铅）•波峰焊设备•加热•形成冶金连接助焊剂在波峰焊中的作用•除去被焊基体金属表面的锈膜•防止加热过程中被焊金属的二次氧化•降低液态焊料的表面张力•导热（焊料与焊接面之间存在空隙，助焊剂可将空隙填充）•促进液态焊料的漫流助焊剂作用机理图对助焊剂的要求•对金属化孔透焊性良好•焊接缺陷率低•焊点洁净、轮廓敷形好•PCB板面的清洁度(助焊剂残留物、颗粒物、氯化物、碳化物和白色残留物)应符合IPC-A-610C的规定要求•助焊剂残留物中的离子浓度应＜(1.5-5.0)μgNaCl/cm2•绝缘电阻值(SIR)(电导法测电阻率)应＞2×106Ω-cm3.波峰焊接中的工艺参数控制•预热温度•焊接轨道倾角•波峰高度•锡炉温度•助焊剂密度和喷吐量•焊接时间预热温度的控制•使助焊剂中的溶液充分挥发，避免PCB通过焊锡时，影响PCB的润湿和焊点的形成•使PCB在焊接前达到一定温度，以免受到热冲击产生翘曲变形•一般预热温度的控制是使PCB板上的温度达到80~90°C焊接轨道倾角的控制•焊接轨道倾角对焊接效果的影响较明显•倾角太小时，易出现桥接；倾角太大时，虽有利于桥接的消除，但焊点的吃锡量太小，容易产生虚焊•一般轨道倾角控制在3º~7º之间波峰高度的控制•波峰的高度会因焊接工作时间的推移而有一些变化•焊接过程中和加锡过程中要进行适当的修正，以确保得到理想的波峰焊接高度•波峰高度的标准一般以压锡深度为PCB厚度的1/2~2/3为准锡炉温度的控制•锡炉温度是影响焊接质量的一个重要的工艺参数。•温度太低时，焊料的扩展率和润湿性能变差，使焊盘或元器件由于不能充分的润湿，从而产生虚焊、拉尖、桥接等缺陷；温度过高时，则加速了焊盘、元器件引脚和焊料的氧化，易产生虚焊。•锡炉温度一般控制在250°C之间助焊剂密度和喷吐量•助焊剂中的醇类物质挥发，导致助焊剂密度加大，这时需往助焊剂中添加稀释剂，保证助焊剂的活性•助焊剂的密度一般控制在0.80~0.82g/m3•助焊剂喷吐量一般以能使助焊剂均匀地喷洒在PCB上为准•可以通过控制压力表来达到控制助焊剂喷洒量的目的*助焊剂的腐蚀性•从化学角度看，每一种有效的助焊剂均必然在某种程度上具有腐蚀性，否则，它就不能从被焊表面清洗掉氧化膜。我们所说的腐蚀性关注的是指在完成钎接后在装配件上残留的助焊剂及其残余物的化学危险性，并由此而确定助焊剂的理化指标要求。*免清洗助焊剂的引出•活性松香助焊剂固体含量高，波峰焊后残余物多，且残余物中可能还含有未分解完的离子性的活性物质，若不仔细清除将遗害无穷。由于清冼中要大量使用ODS、VOC或消耗和污染水资源，对保护地球环境不利。因此，目前在一些通用型电子产品生产中正大力推广免清洗助焊剂的应用。焊接时间的控制•焊接时间是PCB过锡炉时与焊料接触的时间•焊接时间太短，PCB板受热不足，影响润湿和焊点的形成；焊接时间太长，PCB板受热冲击易产生翘曲•可以通过调节轨道速度控制焊接时间•一般轨道速度控制在1.0~1.4m/min4.我们设置波峰焊参数的标准•锡炉温度：245±10℃•预热温度：125±5℃•传送速度：1.0~1.4m/min•助焊剂密度：0.815±0.1g/ml5.常见焊接缺陷•焊点不全（半焊和虚焊等）•桥接（短路）•泳锡（焊锡冲上PCB）•冷焊或焊点不亮•焊点破裂•焊锡量太大•拉尖常见焊接缺陷•白色残留物•针孔和气孔•焊点表面粗糙•黄色焊点焊点不全•产生原因：助焊剂喷吐量不够预热不够轨道速度太快波峰不平元器件氧化焊盘氧化焊锡有较多浮渣•解决方法加大助焊剂喷吐量提高预热温度，加长时间降低轨道速度稳定波峰更换元器件或除去氧化层更换PCB除去浮渣桥接•产生原因：a.吃锡时间不够，预热不足b.助焊剂劣化或密度不当c.线路设计不良或运行方向与波峰配合不良•解决方法：a.降低轨道速度，改善预热b.更换助焊剂c.改善线路设计或更改吃锡方向泳锡•产生原因：PCB压锡深度太深波峰高度太高PCB翘曲•解决方法：降低压锡深度降低波峰高度整平PCB冷焊或焊点不亮•现象：焊点看似破裂不平•产生原因：元器件在焊锡正要冷却形成焊点时受振动而造成•解决方法：调整轨道运行的稳定性焊点破裂•产生原因：通常是由于焊锡，PCB，导通孔和元器件引脚之间的膨胀系数配合度不好而造成的•解决方法：改善PCB的材质，元器件材料和设计焊锡量太大•过大的焊点未必对其导电性和抗拉强度有帮助•产生原因：输送角度太小；锡炉温度太低；预热温度太低；助焊剂密度太大•解决方法：调整输送角度；提高锡炉或预热的温度；降低助焊剂密度。•助焊剂密度越大，吃锡越厚也易形成短路；密度越小吃锡越薄，但容易形成桥接和锡尖拉尖•产生原因：PCB板可焊性差锡炉温度太低沾锡时间太短冷却分流角度朝锡炉方向吹•解决方法：提升助焊剂比重提高锡炉温度加长焊接时间调整冷却分流的方向白色残留物•产生原因白色残留物一般是松香的残留物，助焊剂一般是此问题的主要原因，助焊剂与PCB氧化保护层不相容或助焊剂使用太久老化或过完锡后PCB停放时间太久•解决方法：寻求助焊剂供应商的专业的协助，更改助焊剂的型号，助焊剂和PCB使用和储藏的时间应尽量缩短针孔和气孔•针孔是在焊点上发现一小孔；气孔则是焊点上较大孔，可看到内部。针孔内部通常是空的，气孔则是内部空气完全喷出而造成的大孔•产生原因：PCB有机污染物或PCB中有湿气•解决方法：注意在生产时控制对PCB的污染和储藏PCB的环境焊点表面粗糙•产生原因：焊料中金属杂质的结晶锡渣被打入锡槽内，经喷流咏出，因含有锡渣而使焊点表面有砂状突出不干净的元器件引脚•解决方法：选用合格的焊料及时清理锡渣注意元器件的储藏黄色焊点•产生原因：焊锡温度太高•解决方法：降低锡炉温度，检查温控系统6.提高波峰焊接的质量•插件元件和表面贴装元件同时组装于电路基板的混装工艺是当前电子产品中采用最普遍的一种组装形式。SMT混装波峰焊接技术对工艺参数的要求相当苛刻。焊接工艺参数选择不当，不但影响焊接质量，而且还会出现桥接和虚焊等焊接缺陷，严重影响焊接质量。下面介绍的就是提高波峰焊接质量的一些方法和措施。一.焊接前对PCB质量和元件的控制•焊盘设计：焊盘大小设计合适大的焊盘，焊料铺展面积较大，形成的焊点不饱满；较小的焊盘铜箔表面张力太小，形成的焊点为不浸润焊点；通孔孔径与元件引脚的配合间隙太大，容易虚焊，当孔径比引脚宽0.05~0.2mm，焊盘直径为孔径的2~2.5倍时，是焊接比较理想的条件。在设计贴片焊盘时，较小的元件应排在较大元件的前面，以免大元件妨碍锡流与较小元件的焊盘接触，造成漏焊焊接前对PCB质量和元件的控制•PCB平整度控制波峰焊接对PCB的平整度要求很高，一般要求翘曲度要小于0.5mm焊接前对PCB质量和元件的控制•妥善保存PCB和元件，尽量缩短储藏周期无污染和氧化的铜箔及元件引线有利于形成合格的焊点，因此PCB和元件应保存在干燥清洁的环境下，并缩短储藏周期二.生产工艺材料的质量控制•助焊剂质量控制选用免清洗助焊剂，对助焊剂有以下要求：熔点比焊料低浸润扩散速度比熔化焊料快粘度和比重比焊料小在常温下贮存稳定生产工艺材料的质量控制•焊料的质量控制•锡铅焊料在250°C不断氧化，使锡炉当中含锡量不断下降，偏离共晶点，导致流动性差，出现连焊和虚焊焊点强度不够等质量问题•解决方法：添加氧化还原剂，减少锡渣的产生；不断除去锡渣；定时添加锡条；采用抗氧化磷的焊料；采用氮气保护三.焊接过程中的工艺参数控制•预热温度•轨道倾斜角度•波峰高度•锡炉温度•助焊剂密度和喷吐量7.生产过程中的质量监控•波峰焊温度曲线•锡炉温度记录•助焊剂密度记录温度曲线图8.波峰焊的维护与保养•日常维护•每周维护•每月维护•设备校检（每月一次）锡炉温度的校检•锡炉温度用温度测量仪测出温度值，并与设备上的显示表格上的数值做比较，确保设备的显示值与实测值相近，并做记录预热温度的校检•预热温度用温度测量仪测出温度值，并与设备上的显示表格上的数值做比较，确保设备的显示值与实测值相近，并做记录轨道速度的校检•轨道速度用秒表测出一个拼板过波峰焊的时间t，测出波峰轨道的长度L，用L除以时间t得出轨道的速度v，并与设备上显示的数值做比较，确保设备的显示值与实测值相近，并做记录9.波峰焊参数优化10.波峰焊的目标•零波峰焊接缺陷补焊是一个昂贵的过程，并损害焊接点。因此，第一次生产出完美的波峰焊点，不仅只是口号，或一个有动机的方案。通过显著的改进结果，一个渐进的、连续的改进过程正是达到“零波峰焊接缺陷”目标的方法。谢谢！