波峰面:
波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机
焊点成型:
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。
防止桥联的发生:
1.使用可焊性好的元器件/pcb
2.提高助焊剞的活性
3.提高pcb的预热温度﹐增加焊盘的湿润性能
4.提高焊料的温度
5.去除有害杂质﹐减低焊料的内聚力﹐以利于两焊点之间的焊料分开。
波峰焊机中常见的预热方法:
1.空气对流加热
2.红外加热器加热
3.热空气和辐射相结合的方法加热
波峰焊工艺曲线解析:
1.润湿时间
指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间
2.停留时间
pcb上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间
停留/焊接时间的计算方式是﹕停留/焊接时间=波峰宽/速度
3.预热温度
预热温度是指pcb与波峰面接触前达到的温度(見右表)
4.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
sma類型元器件預熱溫度
單面板組件通孔器件與混裝90~100
雙面板組件通孔器件100~110
雙面板組件混裝100~110
多層板通孔器件115~125
多層板混裝115~125
波峰焊工艺参数调节:
1.波峰高度
波峰高度是指波峰焊接中的pcb吃錫高度。其數值通常控制在pcb板厚度的1/2~2/3,過大會導致熔融的焊料流到pcb的表面﹐形成“橋連”
2.傳送傾角
波峰焊機在安裝時除了使機器水平外﹐還應調節傳送裝置的傾角﹐通過傾角的調節﹐可以調控pcb與波峰面的焊接時間﹐適當的傾角﹐會有助于焊料液與pcb更快的剝離﹐使之返回錫鍋內
3.熱風刀
所謂熱風刀﹐是sma剛離開焊接波峰后﹐在sma的下方放置一個窄長的帶開口的“腔體”﹐窄長的腔體能吹出熱氣流﹐尤如刀狀﹐故稱“熱風刀”
4.焊料純度的影響
波峰焊接過程中﹐焊料的雜質主要是來源于pcb上焊盤的銅浸析﹐過量的銅會導致焊接缺陷增多
5.助焊劑
6.工藝參數的協調
波峰焊機的工藝參數帶速﹐預熱時間﹐焊接時間和傾角之間需要互相協調﹐反復調整。
波峰焊接缺陷分析:
1.沾锡不良poorwetting:
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:
1-1.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.
1-2.siliconoil通常用于脱模及润滑之用,通常会在基板及零件脚上发现,而siliconoil不易清理,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题,因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良.
1-3.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.
1-4.沾助焊剂方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到助焊剂.
1-5.吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔锡需要足够的温度及时间wetting,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.调整锡膏粘度。
2.局部沾锡不良:
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.
3.冷焊或焊点不亮:
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.
4.焊点破裂:
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.
5.焊点锡量太大:
通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖的焊点,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必有所帮助.
5-1.锡炉输送角度不正确会造成焊点过大,倾斜角度由
1到7度依基板设计方式?#123;整,一般角度约3.5度角,角度越大沾锡越薄角度越小沾锡越厚.
5-2.提高锡槽温度,加长焊锡