波峰焊技術(shù)員必須要學(xué)的技術(shù)知識包括:波峰焊基本工作原理、波峰焊機(jī)調(diào)機(jī)知識、波峰焊維護(hù)和波峰焊常見故障處理。下面廣晟德分別給大家講一下。如果要學(xué)波峰焊操作知識就百度廣晟德波峰焊。
波峰焊工作視頻
一、波峰焊基本工作原理
波峰焊是一種借助泵壓作用,使熔融的液態(tài)焊料表面形成特定形狀的焊料波,當(dāng)插裝了元器件的裝聯(lián)組件以一定角度通過焊料波峰時,在引腳焊區(qū)形成焊點(diǎn)的工藝技術(shù)。組件在由鏈?zhǔn)絺魉蛶魉偷倪^程中,先在焊機(jī)預(yù)熱區(qū)進(jìn)行預(yù)熱(組件預(yù)熱及其所要達(dá)到的溫度依然由預(yù)定的溫度曲線控制)。實(shí)際焊接中,通常還要控制組件頂面的預(yù)熱溫度,因此許多設(shè)備都增加了相應(yīng)的溫度檢測裝置(如紅外探測器)。預(yù)熱后,組件進(jìn)入鉛槽進(jìn)行焊接。錫槽盛有熔融的液態(tài)焊料,鋼槽底部噴嘴將熔碰焊料訂出一定形狀的波哆,這樣,在組件焊接面通過波峰時就被焊料波加熱,同時焊料波也就潤濕焊區(qū)并進(jìn)行擴(kuò)展填充,最終實(shí)現(xiàn)焊接過程。
二、波峰焊調(diào)機(jī)知識
1. 波峰焊軌道水平
工作中如果軌道不平行,整套機(jī)械傳動裝置裝處于傾斜狀態(tài),也就是說整套機(jī)械運(yùn)作傾斜。那么由于各處受力不均勻,將使受力大的部位摩擦力變大,從而導(dǎo)致運(yùn)輸產(chǎn)生抖動。嚴(yán)重的將可能使傳動軸由于扭力過大而斷裂。另一方面由于錫槽需在水平狀態(tài)下才能保證波峰前后的水平度,這樣又將使PCB在過波峰時出現(xiàn)左右吃錫高度不一致的情況。退一步來講即使在軌道傾斜的狀態(tài)下能使波峰前后高度與軌道匹配,但錫槽肯定會出現(xiàn)前后端高度不一致,這樣錫波在流出噴口以后受重力影響將會在錫波表面出現(xiàn)橫流。而運(yùn)輸抖動,波峰的不平穩(wěn)都是焊接不良產(chǎn)生的根本原因。
2. 波峰焊機(jī)體水平
波峰焊機(jī)器的水平是整臺機(jī)器正常工作的基礎(chǔ),機(jī)器的前后水平直接決定軌道的水平,雖然可以通過調(diào)節(jié)軌道絲桿架調(diào)平軌道,但可能使軌道角度調(diào)節(jié)絲桿因前后端受力不均勻而導(dǎo)致軌道升降不同步。在此情況下調(diào)節(jié)角度,最終導(dǎo)致PCB板浸錫的高度不一致而產(chǎn)生焊接不良。
3. 波峰焊錫槽水平的調(diào)試
錫槽的水平直接影響波峰前后的高度,低的一端波峰高,高的一端波峰較低,同時也會改變錫波的流動方向。軌道水平、機(jī)體水平、錫槽水平三者是一個整體,任何一個環(huán)節(jié)的故障必將影響其它兩個環(huán)節(jié),最終將影響到整個爐子的焊板品質(zhì)。對于一些設(shè)計簡單PCB來講,以上條件影響可能不大,但對于設(shè)計復(fù)雜的PCB來講,任何一個細(xì)微的環(huán)節(jié)都將會影響到整個生產(chǎn)過程。
4. 波峰焊助焊劑
它是由揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile OrganicCompounds)組成,易于揮發(fā),在焊接時易生成煙霧VOC2,并促進(jìn)地表臭氧的形成,成為地表的污染源。
a. 松香型;以松香酸為基體。
b. 免清洗型;固體含量不大于5%,不含鹵素,助焊性擴(kuò)展應(yīng)大于80%,免清洗的助焊劑大多采用不含鹵素的活化劑,故其活性相對偏弱一些。免清洗助焊劑的預(yù)熱時間相對要長一些,預(yù)熱溫度要高一些,這樣利于PCB在進(jìn)入焊料波峰之前活化劑能充分地活化。
5. 波峰焊導(dǎo)軌寬度
導(dǎo)軌的寬度能在一定程度上影響到焊接的品質(zhì)。當(dāng)導(dǎo)軌偏窄時將可能導(dǎo)致PCB板向下凹,致使整片PCB浸入波峰時兩邊吃錫少中間吃錫多,易造成IC或排插橋連產(chǎn)生,嚴(yán)重的會夾傷PCB板邊或引起鏈爪行走時抖動。若軌距過寬,在噴射助焊劑時將造成PCB板顫動,引起PCB板面的元器件晃動而錯位(AI插件除外)。另一方面當(dāng)PCB穿過波峰時,由于PCB處于松弛狀態(tài),波峰產(chǎn)生的浮力將會使PCB在波峰表面浮游,當(dāng)PCB脫離波峰時,表面元件會因?yàn)槭芡饬^大產(chǎn)生脫錫不良,引起一系列的品質(zhì)不良。 正常情況下我們以鏈爪夾持PCB板以后,PCB板能用手順利地前后推動且無左右晃動的狀態(tài)為基準(zhǔn)。
6. 波峰焊運(yùn)輸速度
一般我們講運(yùn)輸速度為0-2M/min可調(diào),但考慮到元件的潤濕特性以及焊點(diǎn)脫錫時的平穩(wěn)性,速度不是越快或越慢最好。每一種基板都有一種最佳的焊接條件:適宜的溫度活化適量的助焊劑,波峰適宜的浸潤以及穩(wěn)定的脫錫狀態(tài),才能獲得良好的焊接品質(zhì)。(過快過慢的速度將造成橋連和虛焊的產(chǎn)生)
7. 波峰焊預(yù)熱溫度
焊接工藝?yán)镱A(yù)熱條件是焊接品質(zhì)好壞的前提條件。當(dāng)助焊劑被均勻的涂覆到PCB板以后,需要提供適當(dāng)?shù)臏囟热ゼぐl(fā)助活劑的活性,此過程將在預(yù)熱區(qū)實(shí)現(xiàn)。有鉛焊接時預(yù)熱溫度大約維持在70-90℃之間,而無鉛免洗的助焊劑由于活性低需在高溫下才能激化活性,故其活化溫度維持在150℃左右。在能保證溫度能達(dá)到以上要求以及保持元器件的升溫速率(2℃/以內(nèi))情況下,此過程所處的時間為1分半鐘左右。若超過界限,可能使助焊劑活化不足或焦化失去活性引起焊接不良,產(chǎn)生橋連或虛焊。 另一方面當(dāng)PCB從低溫升入高溫時如果升溫過快有可能使PCB板面變形彎曲,預(yù)熱區(qū)的緩慢升溫可緩減PCB因快速升溫產(chǎn)生應(yīng)力所導(dǎo)致的PCB變形,可有效地避免焊接不良的產(chǎn)生。
8. 波峰焊錫爐溫度
爐溫是整個焊接系統(tǒng)的關(guān)鍵。有鉛焊料在223℃-245℃之間都可以潤濕,而無鉛焊料則需在230℃-260℃之間才能潤濕。太低的錫溫將導(dǎo)致潤濕不良,或引起流動性變差,產(chǎn)生橋連或上錫不良。過高的錫溫則導(dǎo)致焊料本身氧化嚴(yán)重,流動性變差,嚴(yán)重地將損傷元器件或PCB表面的銅箔。由于各處的設(shè)定溫度與PCB板面實(shí)測溫度存在差異,并且焊接時受元件表面溫度的限制,有鉛焊接的溫度設(shè)定在245℃左右,無鉛焊接的溫度大約設(shè)定在250-260℃之間。在此溫度下PCB焊點(diǎn)釬接時都可以達(dá)到上述的潤濕條件。
三、波峰焊維護(hù)保養(yǎng)
波峰焊每天維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容:
1、清理錫池內(nèi)殘渣,用錫勺將錫面上所有錫渣收集起來,并加還原粉還原錫渣內(nèi)部分碎錫;完成以上步驟后,將錫爐歸位.
2、用碎布蘸玻璃水將防護(hù)玻璃內(nèi)外擦洗干凈
3、用手刷蘸酒精將鏈爪上臟物刷干凈,用竹簽將藏于鏈爪與黑片之間的臟物清理干凈
4. 將噴霧抽風(fēng)罩內(nèi)的過濾網(wǎng)拆下用酒精清洗干凈
波峰焊每周維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容:
1、清理波峰組件;分別擰下兩個波峰兩端的固定螺絲,用大力鉗夾住波峰兩頭的邊框,并輔之以鐵鉤幫助取出兩波峰,放于準(zhǔn)備好的大紙片上;與回流焊相同,將波峰內(nèi)的錫渣鏟除干凈,特別是處于波峰底部的網(wǎng)孔容易堵塞,應(yīng)重點(diǎn)清理; 裝回波峰,注意給固定螺絲加高溫油,螺絲旋到剛好貼到螺栓面即可,切不可用大力將螺絲往下擰.
2、用干凈碎布將入端,PCB感應(yīng)器擦拭干凈
3、擦除兩波峰錫泵軸承的臟潤滑油,用油槍將新油通過油噴壓入軸承內(nèi)
4、拆下松香區(qū)、預(yù)熱區(qū)的抽風(fēng)軟管,將內(nèi)部松香等臟物洗凈
5、清理機(jī)身外殼、底座、爐內(nèi)壁、松香缸及洗爪
波峰焊每月維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容:
1、清理松香噴嘴滑軌、位置距離傳感器,并給滑軌涂上新的潤滑油
2、拆下控制箱上的冷卻風(fēng)扇,將隔離網(wǎng)洗凈吹干后再重新裝上
3、給鏈條加新潤滑油;清潔鏈條轉(zhuǎn)動馬達(dá)及其網(wǎng)罩
4、拆下松香噴嘴,檢查內(nèi)部密封膠圈有無破損,并給膠圈涂上一層凡士林
5、將整個兩發(fā)波器一起拆下,清干凈錫泵下端的錫渣等臟物,軸承的臟潤滑油,清潔馬達(dá)網(wǎng)罩,用油槍將新油通油嘴壓入軸承內(nèi)
波峰焊每年維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容:
1、將整個鏈條拆下,用酒精泡洗干凈,重新裝上后并加潤滑油;拆卸步驟如下: 拆下 鏈條上專用的連接鏈, 將入端的張緊齒輪組件拆下, 將鏈條整個從出端拉出
注意:鏈條不可扭折,只可沿鏈條方向水平卷曲.
2、檢查洗爪泵磁性耦合是否良好;拆下三個固定螺釘,檢查磁套是否很好的安裝在馬達(dá)軸上,用中性清潔劑清洗泵及磁套,重新裝好洗爪泵,注意按原來箭頭所示方向安裝
四、波峰焊常見故障處理
1、波峰焊接后元件腳間焊接點(diǎn)橋接連錫:
原因:橋接連錫是波峰焊中一個比較常見的缺陷,元件引腳間距過近或者波峰不穩(wěn)都有可能導(dǎo)致橋接連錫,可能原因如下,焊接溫度設(shè)置過低,焊接時間過短,焊接完成后下降時間過快,助焊劑噴涂量過少。一般這種情況下要檢查波峰和確認(rèn)焊接坐標(biāo)是否正確,可以通過提高焊接溫度或預(yù)熱溫度,提高焊接時間,增加下降時間,提高助焊劑噴涂量的方法來改善。
2、波峰焊接后線路板焊錫面的上錫高度達(dá)不到:
原因:對于二級以上產(chǎn)品來說這也是一個比較常見的缺陷,一般來講一些金屬材質(zhì)的大元件如電源模塊等,由于他們大多與接地腳相接散熱較快上錫困難,當(dāng)然一般上錫高度標(biāo)準(zhǔn)會有相應(yīng)的放松。除此之外焊接溫度低,助焊劑噴涂量少,波峰高度低都會導(dǎo)致上錫高度不夠。提高預(yù)熱和焊接溫度,多噴涂些助焊劑等可以解決問題。
3、波峰焊接后線路板過波峰焊時正面元件浮高:
原因:元件過輕或波峰抬高會導(dǎo)致波峰將元件沖擊浮高上去,或者在插裝元件的時候元件沒有插到位,軌道速度過快或不穩(wěn)導(dǎo)致元件歪斜抬高??梢灾谱鲓A具將原件壓住,由于夾具的吸熱可能需要提高預(yù)熱或焊接溫度。推薦閱讀:再次焊錫產(chǎn)生的不良原因
4、波峰焊接后線路板有焊點(diǎn)空洞:
原因:元件引腳太短尚不能伸出通孔或元件引腳橫截面被氧化不上錫,可以加噴助焊劑。
5、波峰焊接后焊點(diǎn)拉尖:
原因:這是一個和橋接一樣發(fā)生頻率較高的缺陷種類,預(yù)熱和焊接溫度過低,焊接時間太短會導(dǎo)致拉尖的發(fā)生。
6、波峰焊接后線路板上有錫珠:
原因:有錫珠時要檢查助焊劑的質(zhì)量或者板子表面是否沾上錫膏,助焊劑中含水在焊接時會炸裂導(dǎo)致錫珠。
7、波峰焊接后元件引腳變細(xì),吃腳:
原因:可能是波峰焊焊接溫度過高或焊接時間過長,也有可能是引腳間距太近,在焊接一個引腳時波峰帶到旁邊的引腳導(dǎo)致一些引腳被焊接了兩次。這種情況可以修改坐標(biāo)參數(shù)盡量避免引腳焊兩次,引腳太近的可以一起焊接。
8、波峰焊接后線路板上焊接點(diǎn)少錫:
原因:波峰溫度過低,波峰不穩(wěn),波峰高度或焊接高度太低,焊接坐標(biāo)設(shè)置錯誤都會導(dǎo)致少錫。修正坐標(biāo),清潔錫嘴,提高焊接溫度,提高波峰或焊接高度可以解決。
9、波峰焊接后有元件缺失:
原因:看缺失的元件是在波峰焊接面還是非焊接面,如果是通孔元件缺失則可以同以上的元件抬高相同原因,焊接面SMT元件缺失時要注意焊接時是否焊接坐標(biāo)設(shè)錯導(dǎo)致波峰帶到元件,波峰是否不穩(wěn)焊接時碰到附近的料。這種情況可以修正坐標(biāo)或者將通孔附近的料用白膠點(diǎn)上保護(hù)起來,并將情況反饋給DFM團(tuán)隊(duì)。
10、波峰焊接后溢錫(線路板正面上錫了):
原因:發(fā)生這種情況一般要首先檢查通孔元件是否missing,看板子是否有明顯變形,爐溫設(shè)置是否過高導(dǎo)致PCB變形,其次要檢查元件引腳直徑和通孔直徑之間的配合。如果通孔過大而元件引腳過細(xì)就會導(dǎo)致溢錫的發(fā)生??梢越档鸵珏a部位的波峰高度或焊接高度,降低助焊劑噴涂量。