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时间:2019-11-27 10:21:42      来源:广晟德

波峰焊技術員必須要懂的技術知識包括:波峰焊基本工作原理、波峰焊機調機知識、波峰焊維護和波峰焊常見故障處理。下面廣晟德分別給大家講一下。如果要學波峰焊操作知識就百度廣晟德波峰焊。

波峰焊操作視頻講解


一、波峰焊基本工作原理

波峰焊工作原理图

波峰焊原理圖


波峰焊是一種借助泵壓作用,使熔融的液態焊料表面形成特定形狀的焊料波,當插裝了元器件的裝聯組件以一定角度通過焊料波峰時,在引腳焊區形成焊點的工藝技術。組件在由鏈式傳送帶傳送的過程中,先在焊機預熱區進行預熱(組件預熱及其所要達到的溫度依然由預定的溫度曲線控制)。實際焊接中,通常還要控制組件頂面的預熱溫度,因此許多設備都增加了相應的溫度檢測裝置(如紅外探測器)。預熱後,組件進入鉛槽進行焊接。錫槽盛有熔融的液態焊料,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並進行擴展填充,最終實現焊接過程。

二、波峰焊調機知識

1. 波峰焊轨道水平 

工作中如果軌道不平行,整套機械傳動裝置裝處于傾斜狀態,也就是說整套機械運作傾斜。那麽由于各處受力不均勻,將使受力大的部位摩擦力變大,從而導致運輸産生抖動。嚴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下才能保證波峰前後的水平度,這樣又將使PCB在過波峰時出現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下能使波峰前後高度與軌道匹配,但錫槽肯定會出現前後端高度不一致,這樣錫波在流出噴口以後受重力影響將會在錫波表面出現橫流。而運輸抖動,波峰的不平穩都是焊接不良産生的根本原因。 

2. 波峰焊机体水平 

波峰焊機器的水平是整台機器正常工作的基礎,機器的前後水平直接決定軌道的水平,雖然可以通過調節軌道絲杆架調平軌道,但可能使軌道角度調節絲杆因前後端受力不均勻而導致軌道升降不同步。在此情況下調節角度,最終導致PCB板浸錫的高度不一致而産生焊接不良。 

3. 波峰焊锡槽水平的调试 

錫槽的水平直接影響波峰前後的高度,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、機體水平、錫槽水平三者是一個整體,任何一個環節的故障必將影響其它兩個環節,最終將影響到整個爐子的焊板品質。對于一些設計簡單PCB來講,以上條件影響可能不大,但對于設計複雜的PCB來講,任何一個細微的環節都將會影響到整個生産過程。 

4. 波峰焊助焊剂 

它是由挥发性有机化合物(Volatile OrganicCompounds)组成,易于挥发,在焊接时易生成烟雾VOC2,并促进地表臭氧的形成,成为地表的污染源。 

a. 松香型;以松香酸为基体。 

b. 免清洗型;固体含量不大于5%,不含卤素,助焊性扩展应大于80%,免清洗的助焊剂大多采用不含卤素的活化剂,故其活性相对偏弱一些。免清洗助焊剂的预热时间相对要长一些,预热温度要高一些,这样利于PCB在进入焊料波峰之前活化剂能充分地活化。 

5. 波峰焊导轨宽度 

导轨的宽度能在一定程度上影响到焊接的品质。当导轨偏窄时将可能导致PCB板向下凹,致使整片PCB浸入波峰时两边吃锡少中间吃锡多,易造成IC或排插桥连产生,严重的会夹伤PCB板边或引起链爪行走时抖动。若轨距过宽,在喷射助焊剂时将造成PCB板颤动,引起PCB板面的元器件晃动而错位(AI插件除外)。另一方面当PCB穿过波峰时,由于PCB处于松弛状态,波峰产生的浮力将会使PCB在波峰表面浮游,当PCB脱离波峰时,表面元件会因为受外力过大产生脱锡不良,引起一系列的品质不良。 正常情况下我们以链爪夹持PCB板以后,PCB板能用手顺利地前后推动且无左右晃动的状态为基准。 

6. 波峰焊运输速度 

一般我們講運輸速度爲0-2M/min可調,但考慮到元件的潤濕特性以及焊點脫錫時的平穩性,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定的脫錫狀態,才能獲得良好的焊接品質。(過快過慢的速度將造成橋連和虛焊的産生) 

7. 波峰焊预热温度 

焊接工艺里预热条件是焊接品质好坏的前提条件。当助焊剂被均匀的涂覆到PCB板以后,需要提供适当的温度去激发助活剂的活性,此过程将在预热区实现。有铅焊接时预热温度大约维持在70-90℃之间,而无铅免洗的助焊剂由于活性低需在高温下才能激化活性,故其活化温度维持在150℃左右。在能保证温度能达到以上要求以及保持元器件的升温速率(2℃/以内)情况下,此过程所处的时间为1分半钟左右。若超过界限,可能使助焊剂活化不足或焦化失去活性引起焊接不良,产生桥连或虚焊。 另一方面当PCB从低温升入高温时如果升温过快有可能使PCB板面变形弯曲,预热区的缓慢升温可缓减PCB因快速升温产生应力所导致的PCB变形,可有效地避免焊接不良的产生。 

8. 波峰焊锡炉温度 

爐溫是整個焊接系統的關鍵。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。太低的錫溫將導致潤濕不良,或引起流動性變差,産生橋連或上錫不良。過高的錫溫則導致焊料本身氧化嚴重,流動性變差,嚴重地將損傷元器件或PCB表面的銅箔。由于各處的設定溫度與PCB板面實測溫度存在差異,並且焊接時受元件表面溫度的限制,有鉛焊接的溫度設定在245℃左右,無鉛焊接的溫度大約設定在250-260℃之間。在此溫度下PCB焊點釺接時都可以達到上述的潤濕條件。 

三、波峰焊維護保養

波峰焊每天維護保養內容:

1、清理錫池內殘渣,用錫勺將錫面上所有錫渣收集起來,並加還原粉還原錫渣內部分碎錫;完成以上步驟後,將錫爐歸位.
2、用碎布蘸玻璃水將防護玻璃內外擦洗幹淨
3、用手刷蘸酒精將鏈爪上髒物刷幹淨,用竹簽將藏于鏈爪與黑片之間的髒物清理幹淨
4. 将喷雾抽风罩内的过滤网拆下用酒精清洗干净

波峰焊每周維護保養內容:

1、清理波峰组件;分别拧下两个波峰两端的固定螺丝,用大力钳夹住波峰两头的边框,并辅之以铁钩帮助取出两波峰,放于准备好的大纸片上;与回流焊相同,将波峰内的锡渣铲除干净,特别是处于波峰底部的网孔容易堵塞,应重点清理; 装回波峰,注意给固定螺丝加高温油,螺丝旋到刚好贴到螺栓面即可,切不可用大力将螺丝往下拧.
2、用幹淨碎布將入端,PCB感應器擦拭幹淨
3、擦除兩波峰錫泵軸承的髒潤滑油,用油槍將新油通過油噴壓入軸承內
4、拆下松香區、預熱區的抽風軟管,將內部松香等髒物洗淨
5、清理機身外殼、底座、爐內壁、松香缸及洗爪

波峰焊每月維護保養內容:

1、清理松香噴嘴滑軌、位置距離傳感器,並給滑軌塗上新的潤滑油
2、拆下控制箱上的冷卻風扇,將隔離網洗淨吹幹後再重新裝上
3、給鏈條加新潤滑油;清潔鏈條轉動馬達及其網罩
4、拆下松香噴嘴,檢查內部密封膠圈有無破損,並給膠圈塗上一層凡士林
5、將整個兩發波器一起拆下,清幹淨錫泵下端的錫渣等髒物,軸承的髒潤滑油,清潔馬達網罩,用油槍將新油通油嘴壓入軸承內

波峰焊每年維護保養內容:

1、将整个链条拆下,用酒精泡洗干净,重新装上后并加润滑油;拆卸步骤如下: 拆下 链条上专用的连接链, 将入端的张紧齿轮组件拆下, 将链条整个从出端拉出;
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、波峰焊接後元件腳間焊接點橋接連錫:

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都有可能導致橋接連錫,可能原因如下,焊接溫度設置過低,焊接時間過短,焊接完成後下降時間過快,助焊劑噴塗量過少。一般這種情況下要檢查波峰和確認焊接坐標是否正確,可以通過提高焊接溫度或預熱溫度,提高焊接時間,增加下降時間,提高助焊劑噴塗量的方法來改善。

2、波峰焊接後線路板焊錫面的上錫高度達不到:

原因:對于二級以上産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,當然一般上錫高度標准會有相應的放松。除此之外焊接溫度低,助焊劑噴塗量少,波峰高度低都會導致上錫高度不夠。提高預熱和焊接溫度,多噴塗些助焊劑等可以解決問題。

3、波峰焊接後線路板過波峰焊時正面元件浮高:

原因:元件過輕或波峰擡高會導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導致元件歪斜擡高。可以制作夾具將原件壓住,由于夾具的吸熱可能需要提高預熱或焊接溫度。推薦閱讀:再次焊錫産生的不良原因

4、波峰焊接後線路板有焊點空洞:

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、波峰焊接後焊點拉尖:

原因:這是一個和橋接一樣發生頻率較高的缺陷種類,預熱和焊接溫度過低,焊接時間太短會導致拉尖的發生。

6、波峰焊接後線路板上有錫珠:

原因:有錫珠時要檢查助焊劑的質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致錫珠。

7、波峰焊接後元件引腳變細,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致一些引腳被焊接了兩次。這種情況可以修改坐標參數盡量避免引腳焊兩次,引腳太近的可以一起焊接。

8、波峰焊接後線路板上焊接點少錫:

原因:波峰溫度過低,波峰不穩,波峰高度或焊接高度太低,焊接坐標設置錯誤都會導致少錫。修正坐標,清潔錫嘴,提高焊接溫度,提高波峰或焊接高度可以解決。

9、波峰焊接後有元件缺失:

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擡高相同原因,焊接面SMT元件缺失時要注意焊接時是否焊接坐標設錯導致波峰帶到元件,波峰是否不穩焊接時碰到附近的料。這種情況可以修正坐標或者將通孔附近的料用白膠點上保護起來,並將情況反饋給DFM團隊。

10、波峰焊接後溢錫(線路板正面上錫了):

原因:發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,爐溫設置是否過高導致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就會導致溢錫的發生。可以降低溢錫部位的波峰高度或焊接高度,降低助焊劑噴塗量。 

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