波峰焊是指將熔化的軟釬焊料(鉛錫合金),經(jīng)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制板通過焊料波峰,實現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。
波峰焊是讓插件板的焊接面直接與高溫液態(tài)錫接觸達到焊接目的,其高溫液態(tài)錫保持一個斜面,并由特殊裝置使液態(tài)錫形成一道道類似波浪的現(xiàn)象,所以叫“波峰焊”,其主要材料是焊錫條。
波峰焊焊接方法
波峰焊方法或工藝的采用取決于產(chǎn)品的復雜程度以及產(chǎn)量,如果要做復雜的產(chǎn)品以及產(chǎn)量很高,可以考慮用氮氣工藝比如CoN▼2▼Tour波峰來減少錫渣并提高焊點的浸潤性。如果使用一臺中型的機器,其工藝可以分為氮氣工藝和空氣工藝。用戶仍然可以在空氣環(huán)境下處理復雜的板子,在這種情況下,可根據(jù)客戶的要求使用腐蝕性助焊劑,在焊接后再進行清洗,或者使用低固態(tài)助焊劑。
波峰焊溫度曲線圖介紹
在預熱區(qū)內(nèi),電路板上噴涂的助焊劑中的溶劑被揮發(fā),可以減少焊接時產(chǎn)生氣體。同時,松香和活化劑開始分解活化,去除焊接面上的氧化層和其他污染物,并且防止金屬表面在高溫下再次氧化。印制電路板和元器件被充分預熱,可以有效地避免焊接時急劇升溫產(chǎn)生的熱應力損壞。電路板的預熱溫度及時間,要根據(jù)印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和數(shù)量,以及貼裝元器件的多少而確定。在PCB表面測量的預熱溫度應該在90~130℃間,多層板或貼片套件中元器件較多時,預熱溫度取上限。預熱時間由傳送帶的速度來控制。如果預熱溫度偏低或預熱時間過短,助焊劑中的溶劑揮發(fā)不充分,焊接時就會產(chǎn)生氣體引起氣孔、錫珠等焊接缺陷;如預熱溫度偏高或預熱時間過長,焊劑被提前分解,使焊劑失去活性,同樣會引起毛刺、橋接等焊接缺陷。為恰當控制預熱溫度和時間,達到佳的預熱溫度,也可以從波峰焊前涂覆在PCB底面的助焊劑是否有粘性來進行判斷。
合格溫度曲線必須滿足:
1: 預熱區(qū)PCB板底溫度范圍為﹕90-120oC.
2: 焊接時錫點溫度范圍為﹕245±10℃
3. CHIP與WAVE間溫度不能低于180℃
4. PCB浸錫時間:2--5sec
5. PCB板底預熱溫度升溫斜率≦5oC/S
6. PCB板在出爐口的溫度控制在100度以下
各區(qū)域溫度與持續(xù)時間同樣是由設備各區(qū)溫度設定、熔融焊料溫度與傳送帶的運行速度來決定的。波峰焊溫度曲線測量仍然需要通過測試手段確定,其基本過程也與回流曲線測定類似。由于PcB的正面(面,Top—orBoard)般貼裝密集,因此溫度曲線可只檢測面溫度。測試時,確定傳送帶速度,然后記錄試驗板面少三個點的溫度。反復調(diào)整加熱器溫度值使各點溫度達到設定的曲線要求,后再進行實裝測試并進行必要的調(diào)整。在編制工藝文件時,除了記錄加熱溫度曲線設定外,般還要記錄焊劑及其徐布工藝參數(shù)(泡沫高度、噴射角度、壓力、密度控制要求以及焊劑情理等),焊料波參數(shù)、焊料撿測和撤渣要求等,這些都是波峰焊的主要工藝參數(shù)。
波峰焊焊接溫度控制標準
1、焊接溫度
波峰焊焊接溫度是影響焊接質(zhì)量的一個重要的工藝參數(shù)。當焊接溫度過低時,焊料的擴展率、潤濕性能變差,由于焊盤或元器件焊端不能充分的潤濕,從而產(chǎn)生虛焊、拉尖、橋接等缺陷;當焊接溫度過高時,則加速了焊盤、元器件引腳及焊料的氧化,易產(chǎn)生虛焊。焊接溫度應控制在250+5℃。
2、預熱溫度
預熱的作用是使助焊劑中的溶劑充分揮發(fā),以免印制板通過焊錫時,影響印制板的潤濕和焊點的形成;使印制板在焊接前達到一定溫度,以免受到熱沖擊產(chǎn)生翹曲變形。一般預熱溫度控制在180~ 200℃,預熱時間1 ~ 3分鐘。
3、軌道傾角
軌道傾角對焊接效果的影響較為明顯,特別是在焊接高密度SMT器件時更是如此。當傾角太小時,較易出現(xiàn)橋接,特別是焊接中,SMT器件的遮蔽區(qū)更易出現(xiàn)橋接;而傾角過大,雖然有利于橋接的消除,但焊點吃錫量太少,容易產(chǎn)生虛焊。因此軌道傾角應控制在5°~ 7°之間。
4、波峰高度
波峰的高度會因焊接工作時間的推移而有一些變化,應在焊接過程中進行適當?shù)男拚?,以保證理想高度進行焊接,以壓錫深度為PCB厚度的1/2 - 1/3為準。