波峰焊知识

波峰焊知识培训生产部电子联装组2007/06/28波峰焊知识培训培训目的：1.了解波峰焊原理及构造2.了解波峰焊工艺流程及说明3.掌握波峰焊设备操作及保养规程4.熟悉影响波峰焊接品质的因素5.掌握波峰焊接质量异常的处理方法6.熟悉波峰焊安全防护用具的种类及使用方法7.掌握波峰焊机常见故障及问题分析波峰焊知识培训培训对象：生产部生产人员（波峰焊机操作员）波峰焊知识培训培训目录：1.波峰焊定义及原理。2.波峰焊工艺流程及说明。3.波峰焊操作方法。4.影响波峰焊接品质的因素。5.波峰焊接缺陷的分析与对策。6.波峰焊保养规程及波峰焊机常见故障及问题分析.7.波峰焊安全防护用具说明及安全注意事项。波峰焊知识培训波峰焊定义：波峰焊是将熔融的液态焊料﹐借助于泵的作用﹐在焊料槽液面形成特定形状的焊料波﹐插装了元器件的PCB置于传送链上﹐以某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。波峰焊知识培训波峰焊原理：波峰焊原理即是利用液态的『焊锡』在助焊剂的帮助下润湿在基材上，而达到接合的效果,这种现象正如水倒在固体表面一样,不同的是『焊锡』会随着温度的降低而凝固成接点。当焊锡润湿在基材上时,理论上两者之间会以金属化学键结合,而形成一种连续性的接合。波峰焊知识培训波峰焊接工艺流程图：输入线路板涂助焊剂预热输出线路板风机冷却锡槽焊接波峰焊知识培训波峰焊接工艺流程说明：1.输入线路板已插装、检验完成的PCBA板自动流入波峰焊机中，使其完全固定在波峰焊机夹爪上，进行后续加工。波峰焊知识培训波峰焊接工艺流程说明：2.涂助焊剂喷雾式涂布,可使助焊剂涂布均匀。助焊剂(FLUX)这个字来自拉丁文是“流动”(FluxinSoldering)的意思,但在此它的作用不只是帮助流动,还有其它功能。助焊剂的四大功能：●清除焊接金属表面的氧化物;●在焊接物表面形成一液态的保护膜隔绝高温时四周的空气,防止金属表面的再氧化;●降低焊锡的表面张力,增加其扩散能力●焊接的瞬间,可以让熔融状的焊锡取代,顺利完成焊接。波峰焊知识培训波峰焊接工艺流程说明：3.预热公司日东波峰焊采用的是反射式加热板加热。预热的主要目的：●减少基板在与高温锡波接触时的热冲击;●活化助焊剂(或谓发挥助焊剂的活性);●烘干助焊剂中的溶剂成份(因为未经适当烘干的基板在与溶锡接触时,溶剂气体扩张会造成焊点的气孔)。波峰焊知识培训波峰焊接工艺流程说明：4.锡槽焊接（1）平流波焊面宽而平稳,焊接压力高使得焊点精确致密波峰焊知识培训波峰焊接工艺流程说明：4.锡槽焊接（2）扰流波焊锡的活性强,容易达到平流波难以达到的地方适用于以下方面:●SMT反面点胶板;●焊接困难区,如死角;●气密点和不平区域;●厚的PCB;●组件或零件脚比较密集的区域存在;●孔与脚的配合过紧波峰焊知识培训波峰焊接工艺流程说明：4.锡槽焊接（3）波峰面波峰的表面均被一层氧化皮覆盖﹐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﹐PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进﹐这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动波峰焊知识培训波峰焊接工艺流程说明：4.锡槽焊接（4）焊点的形成当PCB进入波峰面前端（A）时﹐基板与引脚被加热﹐并在未离开波峰面（B）之前﹐整个PCB浸在焊料中﹐即被焊料所桥联﹐但在离开波峰尾端的瞬间﹐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至最小状态﹐此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此会形成饱满﹐圆整的焊点﹐离开波峰尾部的多余焊料﹐由于重力的原因﹐回落到锡锅中沿深板焊料AB1B2vvPCB离开焊料波时﹐分离点位与B1和B2之间的某个地方﹐分离后形成焊点波峰焊知识培训波峰焊接工艺流程说明：5.风机冷却基板过锡焊接后,需经过一段距离自然冷却凝固后,才进入冷却系统冷却，不可急速冷却，急速冷却易造成焊锡急速凝固,而降低焊锡强度等物理特性,从而在制程上影响焊点的可靠性。6.输出线路板焊接完成的PCBA板通过下驳台流入下道工序波峰焊知识培训波峰焊操作方法简介：日东SAC-3JS型双波峰焊锡机为高温加热，符合无铅焊接工艺的全电脑控制自动设备，它主要用于SMT表面贴装元件和短脚直插元件及混装型PCB板的整体焊接。它采用了红外线射灯作为加热元件，采用PID模拟量温控技术，较一般加热管更快，温控更精确。有效地提高了焊接作业安全性，同时使用寿命更长。锡炉体统则采用了钛合金材料防腐设计，以及与松下合作开发的适应性强的无铅喷口，能充分满足无铅焊接要求。喷雾系统是针对无铅焊接的一款成熟环保助焊剂收集装置，它经过了多次试验盒改型，对高粘度无铅助焊剂非常有效。结构简洁，维护简单。波峰焊知识培训日东SAC-3JS型双波峰焊锡机实物图：波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：1.首先打开机器主电源开关将主电源开关拧到右边的“ON”处波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：2.打开工控机主机按下工控机主机电源开关波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：3．确认主气源已打开并且达到5BAR的工作压力气压表盘上指针指向绿色标示刻度处波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：从程序调用窗口中选择要生产的产品程序，然后用鼠标点击窗口下方的打开按扭调出程序4．当LCD显示器屏幕上出现主操作界面时选择《文件》菜单，点击《打开》选项调出将要生产的产品程序波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：自动模式开关，点击ON打开自动模式；点击OFF则变成手动模式5．程序加载后在从屏幕的右边控制面板中选择自动/手动选择开关到自动模式，旁边对应的指示灯变成绿色波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：6．开启锡炉开关，对锡炉的固态锡进行融化加热锡炉开关，点击ON打开锡炉加热，绿色指示灯亮波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：选择《查看》菜单，点击《控制参数监视》打开参数监视窗口即可查看锡炉的温度是否已达到设定温度7．等锡炉温度到达设定温度，并确认所有固态锡转化成液态后可以进行下一步操作波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：8．调整导轨宽度到需要宽度。转动导轨宽度调整摇杆调整导轨宽度到PCB的过板宽度波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：9.调整导轨倾斜角度到所需要角度，角度调节依据角度显示仪。转动导轨角度调整转盘调整导轨角度到合适的过板角度角度显示仪波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：10．根据需要开启喷流马达及波峰马达波峰马达开关喷流马达开关波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：锡炉温度设置预热温度设置喷雾马达设置运输速度设置11．确认预热温度，运输速度，锡炉温度，波峰高度，倾斜角度，喷雾速度等参数满足工艺卡要求波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：12．待机器的信号灯塔的绿灯亮时即可开始过板生产信号灯塔最下面的绿灯亮时表示机器已达到设定状态，可以开始生产波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：13．生产完成后则先退出操作主界面再退出WINDOWS98操作系统选择《文件》菜单，点击《退出》即可关闭主操作界面。然后点击WINDOWS的工具栏左下角的《开始》菜单，选择《关闭系统》的关机退出WINDOWS98操作系统波峰焊知识培训波峰焊机操作方法：14．最后依次关闭工控机主机电源和机器主电源机器主电源工控机主机电源波峰焊知识培训影响波峰焊接品质的因素:1.波峰高度波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃锡高度。其数值通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3,过大会导致熔融的焊料流到PCB的表面﹐形成“桥连”过小则会导致PCB板上锡不良。2.传送倾角波峰焊机在安装时除了使机器水平外﹐还应调节传送装置的倾角﹐通过倾角的调节﹐可以调控PCB与波峰面的焊接时间﹐适当的倾角﹐会有助于焊料液与PCB更快的剥离﹐使之返回锡锅内，一般倾角设置为5度～7度。波峰焊知识培训影响波峰焊接品质的因素:3.润湿时间指焊点与焊料相接触后达到润湿的时间4.焊接时间PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间焊接时间的计算方式是﹕焊接时间=波峰宽/速度5.预热温度及预热时间预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度（具体参数见《波峰焊参数工艺卡》）预热时间为PCB经过预热段所用的时间，此参数通过链速调节，预热时间过短不能发挥助焊剂的活性。波峰焊知识培训影响波峰焊接品质的因素:6.焊接温度焊接温度是非常重要的焊接参数﹐通常高于焊料熔点（183°C）50°C~60°C大多数情况是指焊锡炉的温度实际运行时﹐所焊接的PCB焊点温度要低于炉温﹐这是因为PCB吸热的结果7.助焊剂比重助焊剂比重即助焊剂的密度，它的大小直接影响焊接质量，比重多大会导致焊点过大，会造成脱锡困难，形成短路。比重过小会导致润湿不充分，形成虚焊，桥接等。公司所用阿尔法RF-800F助焊剂比重为0.795g/L～0.810g/L。波峰焊知识培训影响波峰焊接品质的因素:8.喷雾转速喷雾转速直接影响助焊剂的喷涂密度，调节原则是使PCB板面均匀的喷涂助焊剂，但不可喷涂过多导致助焊剂滴落。9.链速波峰焊的链条运行速度，单位为：毫米/分钟，调节链速直接影响预热时间﹐焊接时间。10.锡炉保养锡炉内锡渣氧化物过多易导致PCB板残留锡渣,形成虚焊，连焊等；定期清洗助焊剂喷雾系统，防止喷头堵塞等，具体可参照＜波峰焊保养规程＞．波峰焊知识培训影响波峰焊接品质的因素:1１.物料品质状况元器件管脚处氧化发黑，导致元器件过波峰后无法生常上锡等．ＰＣＢ板暴露在空气中时间过长导致ＰＣＢ板吸水受潮影响正常焊接等．1２.ＰＣＢ设计ＰＡＤ设计过大，元件布设不合理等等．波峰焊知识培训波峰焊接缺陷的分析与对策：这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡.分析其原因及改善方式如下:●外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的.●常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化,而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良,过二次锡或可解决此问题.●吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,通常焊锡温度应高于熔点温度50℃至80℃之间,沾锡总时间约3秒。不良状况分析及对策1.沾锡不良波峰焊知识培训波峰焊接缺陷的分析与对策：此一情形与沾锡不良相似,不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面,只有薄薄的一层锡无法形成饱满的焊点.焊点看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,注意锡炉输送是否有异常振动.此一情形通常是焊锡,基板,导通孔,及零件脚之间膨胀系数,未配合而造成,应在基板材质,零件材料及设计上去改善.不良状况分析及对策2.局部沾锡不良3.冷焊或焊点不亮4.焊点破裂波峰焊知识培训波峰焊接缺陷的分析与对策：通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必有所帮助.●锡炉输送角度不正确会造成焊点过大,角度越大沾锡越薄，角度越小沾锡越厚.●提高锡槽温度,加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽.●提高预热温度,可减少基板沾锡所需热量,增加助焊效果.●改变助焊剂喷涂量,通常喷涂量越多吃锡越厚也越易短路,喷涂量越少吃锡越薄但越易造成锡桥,锡尖.不良状况分析及对策5.焊点锡量太大波峰焊知识培训波峰焊接缺陷的分析与对策：在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡.●基板的可焊性差,此一问题通常伴随着沾锡不良,此问题应由基板可焊性去探讨,可试由提升助焊剂比重来改善.●基板上PAD面积过大,可用绿(防焊)漆线将金道分隔来改善,原则上用绿(防焊)漆线在大金道面分隔成5mm乘10mm区块.●锡槽温度不足沾锡时间太短,可用提高锡槽温度加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽来改善.●出波峰后之冷却风流角度不对,不可朝锡槽方向吹,会造成锡点急速,多余焊锡无法受重力与内聚力拉回锡槽.不良状况分析及对策6.锡尖波峰焊知识培训波峰焊接缺陷的分析与对策：●基板制作时残留有某些与助焊剂不能兼容的物质,在过热之后软化产生黏性黏着焊锡形成锡丝,,本项事故应及时回馈基板供货商.●不正确的基板CURING（弯曲）会造成此一现象,可在插件前先行烘烤120℃二小时,本项事故应及时回馈基板供货商.●锡渣被泵打入锡槽内再喷流出来而造成基板面沾上锡渣,此一问题较为