波峰焊工藝:
將元件插入相應的元件孔→預塗助焊劑→預烘烤(溫度90-1000C,長度1-1.2m) →波峰焊接(220-240 c)→切掉多余的插針→檢查。
回流焊技術是將預先分布在印制板焊盤上的膏狀焊料重新熔化,實現表面組裝元器件的焊接端子或引腳與印制板焊盤之間的機械和電氣連接。
波峰焊是隨著人們環保意識的增強而出現的壹種新型焊接技術。以前用的是錫鉛合金,但是鉛是重金屬,對人體危害很大。所以現在有了無鉛工藝。它使用了* Sn-Ag-Cu合金*和特殊的助焊劑,並且它需要更高的焊接溫度和更高的預熱溫度。在PCB板通過焊接區後,還需要設置壹個冷卻區工作站。這壹方面是為了防止熱沖擊,如果有ICT,會對檢測產生影響。
在大多數不需要小型化的產品中,仍然使用TH或混合技術電路板,如電視機、家庭視聽設備和即將推出的數字機頂盒。穿孔元件還在用,所以需要波峰焊。從工藝上看,波峰焊機只能提供最基本的設備運行參數的壹點點調整。
第壹,生產過程
電路板通過傳送帶進入波峰焊機後,會經過某種形式的助焊劑塗敷裝置,助焊劑在這裏以波峰、發泡或噴射的方式塗敷在電路板上。因為大多數焊劑在焊接過程中必須達到並保持活化溫度,以確保焊點的完全滲透,所以電路板在進入波谷之前必須經過預熱區。助焊劑塗覆後的預熱可以逐漸提高PCB的溫度,活化助焊劑,這個過程也可以減少組裝進入峰值時的熱沖擊。它也可用於蒸發所有可能被吸收的水分或稀釋焊劑的載體溶劑。如果不把這些東西清除掉,就會沸騰過峰,造成焊料濺射,或者在焊料中殘留蒸汽,形成空洞的焊點或砂眼。波峰焊機預熱段的長度由產量和傳送帶的速度決定。產量越高,預熱段需要的時間越長,以使紙板達到所需的潤濕溫度。此外,由於雙面板和多層的熱容量大,它們需要比單面板更高的預熱溫度。
目前波峰焊機基本上采用熱輻射預熱,最常用的波峰焊預熱方式有強制熱風對流、電熱板對流、電加熱棒加熱、紅外加熱等。在這些方法中,強制熱空氣對流通常被認為是大多數工藝中波峰焊機最有效的傳熱方法。預熱後電路板采用單波(λ波)或雙波(擾流波和λ波)焊接。對於穿孔組件,單波就足夠了。當電路板進入波峰時,焊料的流動方向與電路板的移動方向相反,這可能會在元件引腳周圍產生渦流。這就像是壹種清洗,把上面殘留的助焊劑和氧化膜全部去除,在焊點達到潤濕溫度時形成潤濕。
對於混合技術的裝配,壹般在λ波前也采用擾流波。這種波較窄,受擾時垂直壓力較高,可以使焊料很好地滲透到緊密放置的引線和貼片焊盤之間,然後利用λ波完成焊點的形成。在對未來的設備和供應商做任何評估之前,有必要確定波峰焊接板的所有技術規格,因為這些可以決定所需機器的性能。
第二,避免缺陷
隨著元器件越來越小,PCB越來越密集,焊點之間橋接和短路的可能性增大。但是有壹些有效的方法可以解決這個問題,其中之壹就是使用氣刀技術。這是在PCB離開峰頂時,用氣刀向熔化的焊點吹壹束熱空氣或氮氣。這種與PCB同寬的氣刀可以全面檢查整個PCB寬度的質量,消除橋接或短路,降低運營成本。其他可能的缺陷包括虛焊或漏焊,也稱為開路,如果PCB上沒有塗覆助焊劑,就會形成這種情況。如果助焊劑不足或預熱階段操作不正確,上表面的潤濕性會很差。雖然在焊後測試中可以發現焊橋連接或者短路,但是要知道虛焊在焊後質檢中也會通過測試,但是在以後的使用中會出現問題。使用中出現問題會嚴重影響設定的最低利潤指標,不僅是因為進行現場更換時產生的費用,還會因為客戶發現質量問題,對以後的銷售產生影響。
在波峰焊接階段,PCB必須浸入波峰中才能在焊點上塗覆焊料,所以波峰的高度控制是壹個非常重要的參數。可以在波峰上附加壹個閉環控制,以保持波峰的高度不變。可以在波峰上方的傳動鏈導軌上安裝感應器,測量波峰相對於PCB的高度,然後通過提高或降低錫泵的速度來保持正確的浸錫高度。錫渣的堆積對波峰焊有害。如果錫渣堆積在錫槽中,錫渣進入高峰的可能性會增加。這個問題可以通過設計壹個錫泵系統從錫槽的底部而不是錫渣堆積的頂部提取錫來避免。使用惰性氣體還可以減少錫渣,節省資金。
第三,惰性焊接
氮氣焊接可以減少錫渣,節約成本,但用戶必須承擔氮氣的成本和運輸系統的前期投資。通常需要折衷以上兩個因素,所以需要確定減少維護和因為更好的焊點浸潤而降低不良率所節省的成本。此外,也可以采用低殘留工藝,此時會有壹些助焊劑殘留在線路板上,根據產品或客戶的要求,這些殘留是可以接受的。用戶,如合同制造商,不會對他們焊接的產品的設計有總體的控制,因此他們需要尋求更廣泛的工藝,這可以通過使用腐蝕性焊劑然後清洗來實現。雖然會有初期的設備投入,但在大多數情況下,這是成本最低的方法,因為生產線出來的產品都是高質量的,不需要返工。
第四,生產力問題
許多用戶每周七天使用自動化在線設備進行制造和組裝。因此,生產率的問題比以前更重要,所有設備必須有盡可能高的正常運行時間。選擇波峰焊設備時,必須考慮每個系統的MTBF(平均故障間隔時間)和MTTR(平均修復時間)。如果系統采用可升降面板、可折疊後門和全操作桌面通道門,並且具有高維護性,則可以實現較低的MTTR。類似地,考慮到減少焊料模塊和助焊劑塗覆裝置的維護,可以獲得更短的維護時間。
5.用什麽波峰焊法?
波峰焊方法或工藝的采用取決於產品的復雜程度和產量。如果要做復雜的產品,產量高,可以考慮CoN▼2▼Tour peak等氮化工藝,減少錫渣,提高焊點潤濕性。如果使用中型機,其技術可分為氮氣技術和空氣技術。用戶仍然可以在空氣環境中處理復雜的電路板。在這種情況下,可以根據客戶要求使用腐蝕性焊劑,焊後再清洗,也可以使用低固含量焊劑。
六、氣刀架橋技術
在各種機器類型中有許多高級輔助選項。例如,Speedline ELECTROVERT提供了壹項專利的熱風刀橋接技術,用於消除橋接,並對焊點進行無損應力測試。氣刀位於焊接坡口出口處,與水平面成40° ~ 90°角向焊點噴射0.4572mm窄熱風。可以使所有因為空氣殘留而第壹次焊接不好的打孔焊點,不會影響正常焊點。但是,必須註意的是,為了顯著提高焊點質量,沒有必要在波峰焊設備上設置更多選項。而且對於所有的生產設備來說,檢查每個工程數據的真實性和準確性也是非常重要的。最好的辦法是買之前用機器運行壹下板子。
七、機器的選擇
根據價格和產量,波峰焊機大致可以分為三類。
4萬到5.5萬美元可以買壹臺中低產量的入門級立式機。雖然有更便宜的臺式機型號,但這些只適合研發或原型制作,因為它們不足以滿足制造商日益增長的需求。這種類型的典型機器具有大約0.8米/分鐘至1米/分鐘的傳送帶輸出速度,並采用發泡或噴塗焊劑塗覆設備。可能沒有對流預熱裝置,但大多數供應商會提供單波和雙波性能的機器。
48000到80000美金可以買壹臺中型機,預熱帶大概是1.22m到1.83m,生產速度大概是1.2m/min到1.5m/min。除了雙峰的標準配置,還提供了更高級的配置,比如惰性氣體環境。
在高端市場,妳可以用95000到190000美元買到高收益的機器,這些機器可以24小時運行,幾乎沒有人工幹預。壹般可采用1.83 m至2.44 m的預熱長度,可獲得2 m/min以上的產量。同時,它還包括許多先進的功能,如統計過程控制和遠程監控裝置,以及在同壹臺機器中的噴塗,發泡和峰值通量塗層系統,還可能具有三峰值性能。