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PCBA技術

PCBA技術 - PCBA代工中波峰焊的焊接流程

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PCBA技術 - PCBA代工中波峰焊的焊接流程

PCBA代工中波峰焊的焊接流程
2023-09-05
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Author:波峰焊      分享文章

波峰焊是指將熔化的軟釺焊料(鉛錫合金),經電動泵或電磁泵噴流成設計要求的焊料波峰,亦可通過向焊料池注入氮氣來形成,使預先裝有元器件的印製板通過焊料波峰,實現元器件焊端或引脚與印製板焊盤之間機械與電力連接的軟釺焊。 波峰焊機主要是由運輸帶,助焊劑添加區,預熱區和波峰錫爐組成。


PCBA代工中波峰焊的焊接過程:治具安裝→助焊劑系統→預熱系統→一次波峰焊→二次波峰焊→冷卻。

波峰焊的焊接過程

波峰焊的焊接過程


下面iPCB分別介紹波峰焊的焊接過程各步內容與作用:

一、治具安裝

治具安裝指是給待焊接的PCBA安裝支持的治具,可以限制基板在焊接時受熱變形程度,防止因基板彎曲,液態錫波冒出板面; 另外治具可以保護錫膏印刷貼片物料不被錫波沖掉。


二、助焊劑系統

助焊劑系統是保證焊接質量的第一個環節,主要作用是均勻的塗覆助焊劑,去除元件、焊盤表面的氧化層和防止焊接過程再氧化; 起介面活性作用,改善液態焊錫對被焊金屬表面的潤濕。


三、預熱系統預熱系統的作用:

1.助焊劑中的溶劑成份在預熱區受熱揮發,避免溶劑成份在經過高溫液態錫面時炸裂,這個炸裂會產生錫粒,也就是我們通常說的小錫珠;

2.產品在通過預熱區時緩慢升溫,可避免在焊接時驟然上升的熱衝擊瞬間對部件造成損壞;

3.元器件經過預熱區補溫,不會因為自身溫度較低大幅度降低焊點焊接溫度,從而確保焊接在規定時間內達到焊接溫度要求。 預熱溫度設定一般在130℃–170℃,時間1-3MIN,預熱溫度控制可有效預防拉尖、假焊、錫珠、連錫,以及熱衝擊對元件的損壞,和PCB翹曲、變形、分層等問題。


四、焊接系統

焊接區一般為雙波峰,在焊接時PCBA先接觸第一個波峰,再接觸第二個波峰。 第一個波峰由窄噴口噴出的湍流波峰,流速快,對焊件垂直壓力大,對器件焊端較好的滲透性; 對於焊接排布複雜、遮蔽效應有較大作用,向上噴射的錫波也可使焊接時產生的氣體有效排出; 有效减少了透錫不足、錫孔、漏焊等問題。

在經過第一個波峰時,由於焊接時間短,器件、治具、PCB散熱等因素,一波峰焊接時存在連錫、錫多、焊接强度不足等問題。 於是波峰二便起到作用,它的噴嘴較寬,錫波寬闊,流速緩慢,也稱平流波,有利於形成充實的焊接,同時去除焊端過量的錫,達到焊接表面的焊錫良好潤濕,修正了焊接面,消除了拉尖、連錫,達到了充實的焊接效果,確保了焊接的可靠性。


五、冷卻系統

經過波峰焊接後,冷卻有助於增强焊點結合强度的功能,產品溫度降低同時也有助於爐後人員工作。

波峰焊

波峰焊

六、波峰焊焊接準備工作

1. 接通電源,開啟錫爐加熱器(正常時,此項可由時間掣控制);

2. 檢查波峰焊機時間掣開關是否正常;

3. 檢查波峰焊機的抽風設備是否良好;

4. 檢查錫爐溫度指示器是否正常:用玻璃溫度計或觸點溫度計量測錫爐液面下l0~15mm處的溫度,兩者差值應在±5℃範圍;

5. 檢查預熱器是否正常,設定溫度是否符合工藝要求:打開預熱器開關,檢查其是否升溫,且溫度是否正常;

6. 檢查切脚機的工作情况:根據PcB的厚度,調整刀片的高度,要求元件脚長度在14~20mm,然後將刀片架擰緊,開機目測刀片的旋轉情况,後檢查保險裝置有失靈;

7. 檢查助焊劑容器壓縮空氣的供給是否正常:倒入助焊劑,調好進氣閥,開機檢查助焊劑是否發泡或噴霧;

8. 檢查調整助焊劑比重是否符合要求:檢查助焊劑槽液面高度,並量測比重,當比重偏高時添加稀釋劑,當比重偏低時添加助焊劑進行調整(發泡);

9. 焊料溫度達到規定數值時,檢查錫面高度,若低於錫爐l5mm時,應及時添加焊料,添加時注意分批加入,每批不超過5k9;

10. 清除錫面錫渣,清乾淨後添加防氧化劑;

11. 調節運輸軌道角度:根據待焊PCB的寬度,調節好軌道寬度,使PCB所受夾緊力適中。


七、波峰焊的操作規範

1. 波峰焊操作準備工作

a.檢查波峰焊配用的通風設備是否良好;

b.檢查波峰焊機定時開關是否良好;

c.檢查錫槽溫度指示器是否正常; 進行溫度指示器上下調節,然後用溫度計量測錫槽液面下10-15 mm處的溫度,判斷溫度是否隨其變化。


2. 檢查預熱器系統是否正常:打開預熱器開關,檢查其是否升溫且溫度是否正常。

3. 檢查切脚刀的工作情况:根據印製板的厚度與所留元件引線的長度調整刀片的高低,然後將刀片架擰緊且平穩,開機目測刀片的旋轉情况,最後檢查保險裝置有無失靈。

4. 檢查助焊劑容器壓縮空氣的供給是否正常:倒入助焊劑,調好進氣閥,開機後助焊劑發泡,使用試樣印製板將泡沫調到板厚的1/2處,再鎮緊眼壓閥,待正式操作時不再動此閥,只開進氣開關即可。

5. 等待以上程式全部正常後,方可將所需的各種工藝參數預置到設備的有關位置上。


以上是iPCB分享了在PCBA代工中波峰焊的焊接流程及操作規範。