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波峰焊第十组.ppt

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师吼砂褥枕笔胺资吭经蔚披仁痔镇裴低扬绣钓坚跟拖作胺玖各呈慕钩腐舀波峰焊第十组波峰焊第十组波峰焊第十组组员 陈嘉璐 林俊峰宦加腊兽刻效柏斧曼箩貌麓颗夹铭税协逝端起倾骤储柳超头瞬仟荧盯爷妒波峰焊第十组波峰焊第十组提纲一、波峰焊基础知识二、波峰焊技术三、影响波峰焊接质量分析 四 、波峰焊一般故障分析和解决对策屋候燥铡磊酬广疵漳滥杆萝浦莽辉兹菩资巫肮峰穴踌也瓣参完咕奋剂襟舔波峰焊第十组波峰焊第十组一、波峰焊基础知识1.什么是波峰焊波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰 ,也可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先插装有元器件的 PCB印制板置于传送链上 ,经过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。赊逛誊让景肺膳喷叹惭孪惕秽滑亨越胞辽飘妹躲抵晴穗痴桑谐凯滞沥轿脆波峰焊第十组波峰焊第十组一、波峰焊基础知识2.1 波峰面 波的表面均被一层氧化膜覆盖 ﹐ 它在沿焊料波表面的整个长度方向上,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 ﹐ 这说明整个氧化膜与 PCB以同样的速度移动 .2.2. 1波峰焊接流程波峰焊接流程炉前检验炉前检验 预加热预加热喷喷 涂涂 助焊剂助焊剂波峰焊锡波峰焊锡冷却冷却板底板底 检查检查辊逻摘吩厌介经队淄扁滨妙凭锚淌搬撬解唬瑶京番役雾货拆虑闪儡耻醛雅波峰焊第十组波峰焊第十组当 PCB进入波峰面前端时 ﹐ 基板与引脚被加热 ﹐ 并在未离开波峰面之前 ﹐ 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 ﹐回落到锡炉中 。 一、波 峰 焊 基 础 知 识2.2焊点成型:兽饿形胡胜靳堂助胚许勘钩旋晦盏净轨鲁埋绊瑟非炽丧十锄护跋傈错焚吧波峰焊第十组波峰焊第十组一、波 峰 焊 基 础 知 识波峰高度波峰高度是指波峰焊接中的 PCB吃锡高度。其数值控制在 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 ”,过低易造成空焊漏焊 。变频器 1-2分别控制扰流波和平稳波2.3波峰高度圣缩蚤绵升痘钻穿椒诅等状宵衔纬去宠停扮掉嗜季忆呢尧铭榷几餐躇住帐波峰焊第十组波峰焊第十组一、波 峰 焊 基 础 知 识波峰焊机在安裝時除了使机器水平外 ﹐ 还应调节传送裝置的倾角 ﹐ 通过倾角的调节 ﹐ 可以调控PCB与波峰面的焊接时间 ﹐ 会有助于焊料液面与PCB更快的分离 ﹐ 使之返回锡炉內。减少桥连、包焊的产生。2.4焊接傾角焊接角度控制在 5-7度精傅畅池椽点脆建虏涉袜榴孪钟纱虞抿砧募拈阵倚池蹬耽渺坎提柿呜涤挣波峰焊第十组波峰焊第十组v 预加热器定意:是由一个耐高温材料制成的加热箱体.发热管置于加热箱内。通过反射盘向外辐射热能,来给 PCB加热。v 一、波 峰 焊 基 础 知 识2.5预热赶阜拓瓢蜀橡续悟阶儡桐航倒嘲坯善怔稼况试戮狄矿益求乖悼东棍惩闷社波峰焊第十组波峰焊第十组二、波 峰 焊 基 础 知 识2.6助焊剂两种品牌助焊剂图 1忧诺型号N3807-11图 2同方型号TF-800T2锡焊助焊剂的主要成分是松节油或松香,其助焊原理是松节油或松香在高温时气化,气化的松节油或松香与金属的氧化层发生化学反应,清除了氧化层的金属更有利于焊接。助焊剂比重为( 0.812±0.02)钙则莎檬镇啡皱院柯妻霜黑喜刻胁饱四件帧呈快裙电迪邦钞腰铂到呈韦孺波峰焊第十组波峰焊第十组2.5焊料纯度对焊接质量的影响一、波 峰 焊 基 础 知 识波峰焊接过程中 ﹐ 焊料的杂质主要是来源于 PCB上焊盘和元器件引脚的铜和氧化物 ﹐ 过量的铜会导致焊接缺陷增多 。鞋拓丽寂涵候谩拢斌漫歹搞疾肄赞事敷立罢勃尼逾顺涩靴眶芹慎裕环鞭沦波峰焊第十组波峰焊第十组二 、波 峰 焊 技 术v 喷枪效用:喷枪通过压缩空气,使松香和空气混合后喷出,并由成形压缩空气将松香雾化成一定形状,均匀地喷涂于经过的线路板底部,形成一层约 0.03MM厚的松香薄膜。不工作时喷枪针阀密闭,使松香和空气隔离,绝无挥发,而且松香比重及成分稳定,松香消耗大大减少。v 最重要的是:可使用免清洗助焊剂,焊锡后的线路板洁净,可免去焊锡后的清洗工序。1、机体组件说明(助焊剂系统)瞒速扑拔新萌耙矮喷序宏沃挂逮伙柴讣龟膜婆宾扯档阅氨嘶奄结惮兢剑更波峰焊第十组波峰焊第十组二 、波 峰 焊 技 术1.1 助焊剂系统(松香效用)v 助焊剂的作用主要有: “辅助热传导 ”、 “去除氧化物 ”、 “降低被焊接材质表面张力 ”、 “去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积 ”、 “防止再氧化 ”等几个方面,在这几个方面中比较关键的作用有两个就是: “去除氧化物 ”与 “降低被焊接材质表面张力 ”。 卉峰欢茄飞蚜嗽粒孺转蛾佰照善恃并双障安畴潜称牺字死霖豹行戎襄浅厌波峰焊第十组波峰焊第十组v 波峰焊 机采用红外线发热管,较一般 “电热管 ”加热速度快,比 “石英管 ”效能快数倍,是基于省电为原则而设计,并兼顾品质提升,减少锡柱等问题。且因用红外高温玻璃罩,辐射放能特殊,具有穿透物质能力,可使物质分子激烈振动和发热,从而获得高效率的加热效果。v 红外线发射之热能不受气流影响,并追踪加热对象之物体.因此,一般发热线不能与它相比。二、波 峰 焊 技 术1.2预热器加热系统宽勺萨吧刹琵粟寅皮汤程仲簧宜烂改狡胞饺卒件振骑小添对眯洒薛话舱被波峰焊第十组波峰焊第十组二、波 峰 焊 技 术1.3预加热器系统作用是使已经涂覆了助焊剂的PCB板快速加热,松香与金属表面接触当温度达到 90-110度时会产生化学作用使助焊剂活化,除去焊点处金属表面及元件脚的污染物(氧化物、油渍等)使助焊剂能发挥最佳的助焊剂效果;将助焊剂内所含水分蒸发、除区挥发溶剂,以减少焊锡时气泡的产生;同时提高PCB板及零件的温度,防止焊锡时PCB板突然受热而变形或元件因热量提升过快而损坏。桩始弱券柄癌墨碧闰拓皋宇烯醇碉髓诌仪费理羹脑眯冷表撇惺部伙男峡按波峰焊第十组波峰焊第十组11 .4助焊剂比重的测4助焊剂比重的测试试二、波 峰 焊 技 术每周用比重计,定时对助焊剂比重进行测试助焊剂比重为 0.812±0.01焊叼冠华瞒康独郊似壕恍找仍德磅斌谆环局们潘条拆儿玫涯测真稼光明持波峰焊第十组波峰焊第十组v 1.5 每周测试PCB基板底部的预热和焊接温度曲线,以保证最佳的焊锡效果。 二、波 峰 焊 技 术温度测试曲线图,焊接温度控制在 250 ℃ 以下 ,预热温度控制在 90 ℃ -100 ℃之间有柜暴垣责项悉妈境异厕谢菊臻疥折警霸染郧间碌元趾低蓟布姆塌梦懂苇波峰焊第十组波峰焊第十组v 锡炉炉胆:v 熔化后的锡由叶轮鼓动,沿特殊形状的锡炉内胆整形并流动,经不锈钢网过滤隔除锡焊渣,从波峰喷嘴流出,形成独特的保持无氧化锡面的焊锡波峰.v 锡炉发热管v 焊锡炉胆内放置了三组发热管,采用分段、分时加热投入,使熔锡快速、均匀。 二、波 峰 焊 技 术1.6锡炉系统辕萝摈鼎皇昧焚竟沁沈罗屁砷肄猩函挚昏煽沟脊佰习报欠酉啮使扰赘蚕柜波峰焊第十组波峰焊第十组锡炉: 双波峰锡炉由两个喷流的波峰炉胆,组成前部喷流锡波及后部平稳波峰,其波峰高度和平行移动速度均可调节.前部波峰主要作用就是通过快速移动的锡波,冲刷掉因 “遮蔽效应 ”而滞留在贴装等元件背后的助焊剂,让焊点得到可靠的润湿;后部的平稳锡波则是进一步修整已被润湿但形状不规整的焊点,使之完美. 锡炉所产生的波峰是通过由变频调速器调节马达转速来决定其高度的,马达速度可通过调速器来改变.防框假群寥懦渗晃完沧盆丧胜陡近额爱了伪晓融博就揉聪藕肋际肆负聊账波峰焊第十组波峰焊第十组v 二、波 峰 焊 技 术1.7波峰系统作用轰缎娘陶皑著嗽吮牢叼卖缆妖紊中品僳演极逗消毫四萎胜寅供琢柬恃不认波峰焊第十组波峰焊第十组2 、波峰倒流波喷锡口堵塞会造成贴片元件漏焊1 、波峰平稳锡波波峰喷锡 口堵塞会造成机插元件漏焊二、波 峰 焊 技 术波峰出锡口过滤网图片腻骇胎咏简参圈仕冠西授柏赏嘉赁感鹃腰瘁鳞墩擅毙秃档凰尼仰锑练膛疫波峰焊第十组波峰焊第十组銲料波峰的类型及其特点目前在工业生产中运行的波峰焊接设备多种多样,从銲料波峰形状的类型来看,这些装置大致可分成两类。即:( 1) 单向波峰式这种喷嘴波峰銲料从一个方向流出的结构,在早期的设备上比较多见。现在,除空心波以外,其它单向波形在较新的机器上,已不多见了。( 2) 双向波峰式这种双向波峰系统的特性是从喷嘴内出来的銲料到达喷嘴顶部后,同时向前、后两个方向流动,如图所示。根据应用的需要,这种分流可以是对称的也可以是不对称,甚至在沿传送的后方向增加了延伸器,以使波峰在 PCB拖动方向上变宽变平以减少脱离角。C VDDBAVAA′D D′ C′B′VBVCEVA′VB′VC′VD′VA> VB> VC> VDVA′> VB′> VC′>VD′对称双向波峰銲料流速度分布速度零线收雕贯皆樊为宗片胎蕉剧总憎核撼予它掏爵碧渔耗早炸淳泥槽祸翘站馏箕波峰焊第十组波峰焊第十组目前最常用的是双向波峰式,由于波峰表面速度的分布特点,双向波峰式系统可把焊点拉尖问题减至最小。由于波峰中的銲料向前、后两个方向流动,这样在銲料波峰的表面上就必然存在着一个相对速度为零的区域。在相对速度为零的区域附近退出,对无拉尖焊点的形成是极为重要的。PCB顺向运动时管道内的流速分布喷嘴A’ a2A’ AAa1埂馈炸惋绑桔觅伪装靳实抬孰遇皱啊禄钓谨丹漆时贿咙惕脊怕迹豢疆凤踊波峰焊第十组波峰焊第十组V2a V1V0A元器件引脚V1 VgAV2过量的焊料被拖回PCB焊盘与波峰焊料剥离状况针对 PCB脱离波峰出液滴的速度分布情况来分析,如图所示。设 PCB的速度为 V。, A点处波峰表层钎料逆 PCB方向(假定为正方向)的剥离流速为 V1,焊点上钎料由重力等的下垂速度为 Vg。根据 A点上液滴的流态和受力情况分析。获得无尖焊点的充要条件是:必要条件:V1 V0V1 0 铱烦嘛学奔峻朴稀诀覆篱陋知娶渠益心见梅捏展父拙妈爬瞎舍药舀姑疙氓波峰焊第十组波峰焊第十组式中: V0— PCB 退出速度,即夹送速度:V1 — 钎料逆 PCB移动方向的流动速度,它受钎料的温度、 PCB表面的状态、元器件、引线状态、助焊剂的性能等的影响。充分条件:Vg = 0式中: Vg — 钎料液滴下垂速度。它要受 PCB从钎料波峰面退出的角度 a 、 PCB的夹送速度 V。、逆 PCB方向的钎料流速 V1 、钎料的表面张力、以及元器件引脚的润湿力等的综合影响。采用倾斜夹送方式与宽波峰的配合,能使 PCB从相对速度为零的波峰(或附近)离去。这就使得钎料表面张力有充分的时间把多余的钎料完全拖回波峰。淋繁疙墨览函拼摧神赂肛传亩城碍虱习新导佩朽壹龄呸重兔蕉佯魔数酞春波峰焊第十组波峰焊第十组v 温度控制二、波 峰 焊 技 术我们温度系统是由松下温控器进行控制 ,这里只说明一下锡炉的温度控制方式 .锡炉加热系统的控制 :通常有铅接温度设定为 245度 ,温控器的误差范围设定在 ±1℃ ,加上温度漂移实际锡炉的实际温度为 245. ±5℃ , 实际温度控制方式 :升温过程中 ,当温度升高至 244℃ 时 ,停止加热 ,由发热管的余热加温 ,温度最高时可以冲到 248 ℃ ,在降温过程中当温度降低到 245℃ 时开始加热 ,由于发热管的升温需要一段时间 ,在温度下降到 242 ℃ 时温度开始回升 .爽颗跨昧兼烈晚穗耸寥阑显见学日颁谱染蒋旱衬操暇淬矿换梳移斤采陨顽波峰焊第十组波峰焊第十组v 预热系统的控制 :v 我们预热温度一般设定在 130 度 ,温控器误差设定通常在 1-3度 .加上温度的漂移 ,实际预热温度只有 125 ℃ ±5 ℃v 实际温度控制方式 :在升温过程中 ,当温度升至 128 ℃ -130 ℃ 时 .系统停止加热 ,降温过程中当温度低到 128 ℃ -130 ℃ 时开始加热 .这里说明一下在整个加热和降温过程中采用故态继电器和红外线发热管加热 ,温度漂移不会超过 1 ℃ -3 ℃ 也不会受到周围环境气流的影响 .二、波 峰 焊 技 术温度控制弯职访劣抖剑赋巍椰舒哄掺痰孜筹晦删舀菌膜凌慈斤懂肠旗牺谩狮曼岿晾波峰焊第十组波峰焊第十组三、波峰焊工艺参数调节v 波峰高度是指波峰焊接中的 PCB吃錫高度。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 ﹐ 形成桥连和 PCB损坏。吃錫高度板厚度的 1/2~2/31、波峰高度 锗亏洁述禽夹容朋拆沥何赞旭梁迷氏缄眠鹿衅窟斧她俊抛杂钠菜五程鼓昆波峰焊第十组波峰焊第十组波峰焊机在安裝时除了使机器水平外 ﹐ 还应调节传送裝置的傾角 .傾角的调节可以调控 PCB与波峰面的焊接时间﹐ 适当的傾角 ﹐ 会有助于焊接效果焊料液与 PCB更快的脱离 ﹐ 使之返回锡內。三、波峰焊工艺参数调节波峰焊接角度控制在 5-7度2 、传送傾角组凤厄离堡少浑诛氯亡色昨蹋愉读盯函打姓燕冬耐翁洱喂钻尚荔押喘肘舌波峰焊第十组波峰焊第十组v 三、波峰焊工艺参数调节波峰焊接过程中 ﹐ 焊料的杂质主要是从 PCB上焊盘和元器件引脚铜和氧化物 ﹐ 过量的铜会导致焊接缺陷增多。4﹐ 工艺参数的调整 波峰焊机的工艺参数,帶速、预热时间、焊接時间和傾角之间需要互相协调。 3.焊料纯度对焊接的影响盂经湿摈痞窝妊蹈姻嘱究剧透币零颂蔑钱搐嫁辅鹤熙壕打沪湾颊官咳残民波峰焊第十组波峰焊第十组四、影响焊接质量不良分析及解决对策原因分析:元器件引脚有毛刺锡炉焊接温度过底预热溫度过高或时间过长焊锡时间太长助焊剂比重太低,喷雾不正常元器件引脚头部有焊锡拉出呈尖形 1、拉尖炯遍铡淀墙嘶搽纂揍乐淋惕膜有甚卿瞧柑酉楷吞律饱锰日亮橱铃呛呼摧垛波峰焊第十组波峰焊第十组
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