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详细内容

電子表面安裝元器件的波峰焊

  表面安裝元器件的焊接方法主要是波峰焊和再流焊(又稱回流焊)兩大類。波峰焊與再流焊的主要區別為熱源和釬料不同。在波峰焊中,波峰有兩個作用,一是提供熱源;二是提供釬料。在再流焊中釬料是以焊膏的形式預先以確定的量涂布到焊盤上,然后在再流焊過程中加熱熔化焊膏,實際上再流焊只提供熱源,在這里講的是波峰焊。

  朱建榮

  波峰焊的原理就像熔化釬料中浸漬釬焊,其焊接過程是用泵將液態釬料通過噴嘴向上噴起,形成20~40mm的波峰,以波峰去接觸眼輸送帶前進的焊件,而實現釬焊連接。

  波峰焊的釬料液面上沒有氧化膜和污垢,可經常保持清潔狀態。波峰焊能使印刷電路板與大量流動的釬料接觸,保持良好導熱性能,因而可大幅縮短印刷板與釬料的接觸加熱時間,提高生產率。印刷線路板的運動只要求勻速直線運動,所以使用的傳送帶系統簡單方便。唯一缺點就是設備貴。

  波峰焊,目前除了用于焊接通孔安裝件外,還用于表面安裝電阻器、電容器、二極管、SOT、SOIC。其焊接過程要注意以下幾點:

  涂布助焊劑

  在波峰焊前須涂布助焊劑,以便清除金屬表面的氧化物,助焊劑的涂布方式有兩種,一是將一個有網孔的旋轉圓筒沉入配有發泡劑的液體助焊劑中,用潔凈的壓縮空氣吹入該桶內,將泡沫狀的助焊劑噴到基板的下面。助焊劑沉積的厚度由基板的傳送速度、筒的旋轉速度、使用的氣壓、助焊劑的密度等因素決定。

  二是助焊劑涂布后再用風力吹勻,并去除多余的助焊劑,以提高波峰焊時浸錫的均勻性,F在先進的波峰焊機還配備了焊劑濃度自動檢測和調節裝置,該裝置可以給泵送去信號,使其繼續提供助焊劑或因密度升高而讓泵提供稀釋劑。

  印制板預熱

  焊前預熱的目的是蒸發掉助焊劑中大部分溶劑,增加助焊劑的黏度,如黏度過小,在焊接過程中會導致助焊劑從基板上過早流失,導致表面浸潤變差。還有,預熱時溫升加速了助焊劑的化學反應,提高搞了清除氧化層能力和焊接速度。預熱溫度控制得好,可防止虛焊、拉尖和橋連,減少釬料波峰對基板的熱沖擊,有效地解決釬焊過程中印制板翹曲、分層、變形等缺陷。對于溶劑型助焊劑預熱溫度約為70~90℃;對于水溶性助焊劑預熱溫度約為100~110℃。

  釬焊時間

  焊接時間是指焊點停留在焊接波峰中的時間,在釬料與焊接溫度確定后,就可以確定焊接時間。

  波峰尺寸

  波峰尺寸主要是波峰寬度和高度。波峰寬度是指印刷板流動方向上波峰的有效浸漬行程。其反映了焊接容量及焊接效率。波峰高度影響到波峰的平穩程度和波峰表面焊錫的流動性,適當波峰高度可以保證印刷板良好的壓錫深度,使焊點充分與錫接觸。平穩的波峰可使每個焊點在焊接時間內都能得到均勻的焊接。

  壓錫深度

  PCB在經過焊錫槽的錫面時,由于PCB、元器件和自重及設備控制作用可沉浸到錫面以下,反過來錫面對印制板也有一定壓力,壓力的存在較大地增加了元器件吸錫的潤濕能力。壓力的大小由壓錫深度決定的,壓力大易使熔融的焊錫浸潤到PCB上,造成元器件的連焊以至損壞器件;壓力小,潤濕的能力小,形成理想的合金層能力差,易出現虛焊、拉尖等缺陷。

  焊接角度

  焊接角度是指PCB通過波峰的傾斜角度,適當的焊接角度可減少短路和拉尖的發生,通常焊接角度為:0~8。

  

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