波峰焊接技術(shù)講解

  波峰技術(shù)也稱群焊或滾動焊接。

  波峰焊機
   工位：裝板－涂布焊劑－預(yù)熱－焊接－熱風(fēng)刀－冷卻－卸板
   波峰面：Chip 波，
   解決橋聯(lián)的辦法：
  （1） 使用可焊性好的元器件/PCB;
  （2） 提高助焊劑的活性;
  （3） 提高 PCB 的預(yù)熱溫度，
  （4） 增加焊盤的潤濕性能;
  （5） 提高焊料的溫度；
  （6） 去除有害雜質(zhì)，
  （7） 減低焊料的內(nèi)聚力，以利于兩焊點之間的焊料分離。

    焊劑涂布方法有：發(fā)泡法、浸漬法、噴霧法和刷涂法。
  （1） 發(fā)泡法涂布焊劑：在液態(tài)焊劑槽內(nèi)埋有一根管狀多孔陶瓷
  （2） 在管內(nèi)裝接有低壓壓縮空氣
  （3） 迫使焊劑流出陶瓷管并產(chǎn)生均勻的微小泡沫，
  （4） 當(dāng) SMA焊接面經(jīng)過噴嘴時就均勻地附著上焊劑的涂布。焊劑的質(zhì)量主要由多孔陶瓷微孔的均勻性及焊劑的密謀決定。

    焊劑發(fā)泡工藝參數(shù)：
      a. 焊劑的液面必須高于多孔陶瓷管頂部10~25mm;
      b. 空氣壓力必須根據(jù)多孔陶瓷管孔徑來調(diào)節(jié)，
      c. 一般在0.3~0.5Mpa 左右;
      d. 壓縮空氣必須嚴(yán)格去水、去油，
      e. 以免污染焊劑;
      f. 噴嘴上部的泡沫高度應(yīng)在0~15mm 之間調(diào)整，
      g. 即保證SMA
       通過時不h. 應(yīng)浸漬i. 到SMA 頂層。
  （5） 浸漬
  （6） 涂布法
   這種方法就是把 SMA 的焊接面浸到液態(tài)焊劑中，但焊劑不應(yīng)浸到元件面。適于間歇性小批量生產(chǎn)。
  （7） 刷涂法涂布
   在焊槽中放置一個園柱形刷體，在轉(zhuǎn)動時下部浸入焊劑，當(dāng)被焊PCB在上面通過時，毛刷可將焊劑飛濺到PCB 上。用于PCB表面保護。
  （8） 噴霧法涂布
     a. 超聲波振蕩方式：產(chǎn)生的高頻振蕩能（20~40Hz）
     b. 并通過換能器轉(zhuǎn)化為機械振蕩，
     c. 強迫焊劑成霧化狀并送至SMA 的焊接面上，
     d. 目前*先進。
    優(yōu)點：適于任何品牌的助焊劑，可減少70%的**焊點，采用密閉式可避免助焊劑污染并可均勻地涂沫在PCB 上，噴口不會堵塞。
  
  焊劑的烘干（預(yù)熱）
  在波峰焊過程中，SMA 涂布焊劑后應(yīng)立即烘干，可使焊劑中大部分溶劑及PCB制造過程中夾帶的水汽揮發(fā);如果依靠焊料槽中的溫度進行揮發(fā)，會出現(xiàn)冷焊，但如果焊劑過早地從SMA 焊接面上揮發(fā)，
會使焊盤潤濕性變差，出現(xiàn)橋接。預(yù)熱的另一個優(yōu)點是降低焊接期間對元器件及PCB 的熱沖擊（片式電容）。通常預(yù)熱溫度控制在 90～110度。
  常見的預(yù)熱方法：空氣對流加熱、紅外線加熱器加熱熱空氣和輻射相結(jié)合的方法。

 

  工藝參數(shù)的協(xié)調(diào)：
  波峰焊機的工藝參數(shù)帶速、預(yù)熱溫度、焊接時間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào)，反復(fù)調(diào)節(jié)，帶速影響生產(chǎn)量。協(xié)調(diào)的原則是，以焊接時間為基礎(chǔ)（2~3s），它可以通過波峰面的寬度與帶速來計算，反復(fù)調(diào)節(jié)帶速與傾斜角以及預(yù)熱溫度，就可以得到滿意的波峰焊接溫度曲線。
   在計算生產(chǎn)能力時還要考慮 PCB 之間的間隔：PCB的長度為L，間隔為L1，傳遞速度為V，停留時間為t，每小時產(chǎn)量為N，波寬為W，則傳動速度為V=W/t N=60V/(L1+L)
   例：一臺波峰機波峰面寬度為50mm，停留時間3S，現(xiàn)焊接400x400mm,PCB的間距100mm，求單班產(chǎn)量。單班時間為7h 帶速＝ 0.05/(3/60)=1m/min 單班產(chǎn)量＝ （ 60x7）/(0.4+0.1)=840 塊 實際生產(chǎn)時根據(jù) 1m/min 的速度再調(diào)節(jié)預(yù)熱溫度，而波峰面的寬度則可調(diào)節(jié)傳送帶傾角來保證。

  關(guān)聯(lián)：SMT生產(chǎn)中的混裝工藝

   特點：在PCB 一側(cè)（A 面）有數(shù)量不等的IC 器件，并插有通孔元件，在PCB 的另一側(cè)（B面）有許多貼片阻容器件（也有IC），常稱之為“混裝”。

   操作過程：在 A 面采用錫膏－再流焊工藝焊接IC 等器件爐中固化;再轉(zhuǎn)至A 面，插入通孔元件;波峰焊接B面;PCB 整理、清洗、測試和總裝。

   焊接死區(qū)：因片式元件沒有引腳，直接黏接在PCB上，元件與PCB表面成銳角，這樣流動的焊料沿切線方向沖擊電阻和電容的表面而不易達到矩形元件與PCB頰所形成的角落，在這個角落中聚集著的焊劑易形成氣泡和殘留物，從而出現(xiàn)焊接**，稱這個角落為“焊接死區(qū)”。

   貼片－波峰焊的另一問題是：
  為了保證 PCB 的平整其表面涂覆常為鍍金或預(yù)熱助焊劑，助焊效果不及片式元件端頭的Sn/Pb涂層熱風(fēng)整平工藝。兩者的潤濕時間不同，元件端頭首先與焊料接觸，故也易造成焊接死區(qū)。為了克服“焊接死區(qū)”，通常采用雙波峰焊接技術(shù)，即嗇脈沖波，使焊料波從垂直方向沖擊“焊接死區(qū)”;

  此外還應(yīng)使用低固含量的焊劑，以減少死區(qū)內(nèi)的殘留物;增加PCB預(yù)熱溫度，以改善可焊性;改進元件的排列方向（垂直于運動方向），IC 盡量放在A面，若要放在B面不僅要注意方向還應(yīng)增加輔助焊盤。并用減少死區(qū)角落等手段達到減少**焊點率。