波峰焊的基本原理解析
波峰焊的原理很簡(jiǎn)單,就是指將熔化的焊料經(jīng)電動(dòng)泵或電磁泵噴流成設計要求的焊料波峰,亦可通過(guò)向焊料池注入氮氣來(lái)形成,使預先裝有元器件的印制板通過(guò)焊料波峰,實(shí)現元器件焊端或引腳與線(xiàn)路板焊盤(pán)之間機械與電氣連接的軟釬焊。像回流焊一樣,我們可以通過(guò)波峰焊機的內部結構來(lái)進(jìn)一步了解波峰焊的原理。
波峰焊機的結構組成:
波峰焊機主要由傳送系統,助焊劑系統,預熱系統,焊接系統、冷卻系統組成。
(1)傳送系統:傳送系統的主要作用是使PCB能以某一較好的傾角和速度進(jìn)入和退出焊料波峰,目前常用的傳送系統有鏈式加送系統,鋼帶式夾送系統,爪式夾送系統和機械手夾持系統等。
(2)助焊劑系統:助焊劑系統主要作用是均勻地涂覆助焊劑,除去PCB和元器件焊接表面的氧化層和防止焊接過(guò)程中再氧化,助焊劑系統有多種,包括噴霧式、噴流式和發(fā)泡式。 其中,噴霧式助焊劑系統在一定壓力下,焊劑通過(guò)噴嘴產(chǎn)生霧化,涂布在PCB焊接面上,適用于低固含量的焊劑。
(3)預熱系統: 隨著(zhù)傳送帶運行,印制板進(jìn)入預熱區,焊劑中的溶劑被揮發(fā)掉,焊劑中松香和活性劑開(kāi)始分解和活性化,印制板焊盤(pán)、元器件端頭和引腳表面的氧化膜以及其它污染物被清除,同時(shí),印制板和元器件得到充分預熱。波峰焊機中常見(jiàn)的預熱方法有三種:空氣對流加熱、紅外加熱器加熱、熱空氣和輻射相結合的方法加熱,一般預熱溫度為130~150℃,預熱時(shí)間為1~3分鐘。預熱溫度控制得好,可防止虛焊、拉尖和橋接,減小焊料波峰對基板的熱沖擊,有效地解決焊接過(guò)程中PCB板翹曲、分層、變形問(wèn)題。
(4)焊接系統:雙波峰焊有兩個(gè)焊接過(guò)程,第一個(gè)波峰是由窄噴嘴噴流出的“湍流”波峰,流速快,對組件有較高的垂直壓力,使焊料對SMD的焊端有較好的滲透性潤濕性,克服了焊料的遮蔽效應,經(jīng)過(guò)第一個(gè)波峰的產(chǎn)品,因浸錫時(shí)間短以及部品自身的散熱等因素,浸錫后存在著(zhù)很多的短路,錫多,焊點(diǎn)光潔度不正常以及焊接強度不足等不良內容;第二個(gè)波峰是一個(gè)平滑的波峰,流動(dòng)速度慢,有利于形成充實(shí)的焊縫,同時(shí)也可有效地去除焊端上過(guò)量的焊料,并使所有焊接面上焊料潤濕良好,修正了焊接面,消除了可能的拉尖和橋接,獲得充實(shí)無(wú)缺陷的焊縫。
(5)冷卻系統:冷卻系統主要是控制冷卻速率,即控制風(fēng)扇的轉速和鏈條的傳輸速度,相對較快的冷卻速率會(huì )增加焊點(diǎn)的機械抗拉強度,促使焊點(diǎn)表面光滑。
波峰焊機好像只比回流焊多一個(gè)助焊劑系統,其它都差不多。
波峰焊機和回流焊機結構原理雖然不同,但是所經(jīng)歷的焊接過(guò)程相差不遠,特別要注意的有兩個(gè)地方:一個(gè)是傳送,回流焊是水平傳送的,波峰焊是一定要爬坡的,也就是說(shuō)傳送鏈條有一定的傾角;二是焊接,回流焊機里不需要另外的焊膏,焊膏已經(jīng)在印刷的時(shí)候印好了,主要適用于貼裝元器件,波峰焊需要足夠的液態(tài)焊料,主要是針對插裝元器件。