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电子工业生产波峰焊与再流焊工艺
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激光焊是对其它再流焊方式的补充而不是替代, 它主要应用在一些特定的场合。
优点: • 可焊接一些其他焊接中易受热损伤或易开裂
的元器件; •可以在元器件密集的电路上除去某些电路线
条和增添某些元件,而无须对整个电路板加热; • 焊接时整个电路板不承受热应力,因此不会
使电路板翘曲; • 焊接时间短,不会形成较厚的金属间化物层,
但湍流波与空心波峰形成的焊点是不均匀的,还可 能有桥接和毛刺存在。
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层流波: 波峰稳定平稳,可对焊点进行修整,以消除各种不 良现象,所以该波又称为平滑修整补充波。
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②Ω波 它属于一种振动波峰,它的主波是一个双向宽
热板再流焊机、热风再流焊机、红外再流焊机、 红外热风再流焊机、汽相再流焊机、激光再流焊 机等。不同的加热方式,其工作原理是不同的。
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1.对流/红外再流焊(P170-171) (简称:IR) 加热方法:采用红外辐射及强制热风对流的复合加
热方式。 优点:
可弥补下列问题 色彩灵敏度:基板组成材料和元件的包封材料对 红外线的吸收比例不同; 阴影效应:辐射被遮挡而引起的升温不匀。
2.直线型(适用于“短插/一次焊接方式)
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适用于“短插/一次焊接”的直线单体型,它 适用于通孔插装及表面安装的各种类型的印制电路 板组件的生产,这种运行方式可与插件线连成一体。
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关键部件 :
主要有:助焊剂发泡装置、预热器、波峰发生 器等。 1.助焊剂发泡装置 (P164)
具体的调节步骤如下: (1) 按照生产量初步设定传送带速,但不能超
过再流焊工艺允许的最大(小)速度; (2)凭经验及技术资料初步设定炉温;
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3rew
演讲完毕,谢谢听讲!
再见,see you again
2020/11/27
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(3) 热棒(板)加热
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3.波峰发生器
波峰发生器是实施焊接的关键装置,它是波峰焊机 的心脏,衡量波峰焊机的先进性及兼容性(是否对SMT及 THT均适应)的主要判定标准。
波峰发生器有多种类型,它的主要区别在于动力形式 及波峰形状。
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的双波峰。
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湍流波: 波峰口是2-3排交错排列的小孔或 狭长缝,锡流从孔/缝中喷出,形成快 速流动的、形如涌泉的波峰; δ喷射空心波: 是从倾斜45°的单向峰口喷出, 锡流与SMA行走同向或逆向喷出。
由于它们具有窜动现象,在焊接过程中有更多的动 能,有利于在紧密间距的片状元器件之间注入焊料,
(二) 再流焊工艺参数的确定
再流焊与波峰焊不同的是焊接时的助焊剂与焊 料(焊膏)已预先涂敷在焊接部位,而再流焊设备只 是向SMA提供一个加温的通道,
所以再流焊过程中需要控制的参数只有一个,
就是SMA表面温度随时间的变化,通常用一条“温度
曲线”来表示(横坐标为时间,纵坐标为SMA的表面
温度)。 Pre heat1 Pre heat2 Reflow Cooling
所以焊点质量可靠。
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缺点: • 激光光束宽度调节不当时,会损坏相邻元器件; • 虽然激光焊的每个焊点的焊接时间仅300ms,但它 是逐点依次焊接,而不是整体一次完成,所以它比其它 焊接方法缓慢, • 设备昂贵,因此生产成本较高,阻碍了它的广泛 应用。
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平波,在波中引入了超声振动,增加波面的动能。
③充气(超声)波 它与Ω波一样,也是一种振动波峰
焊,它是在波峰内加入氮气形成波面抖动的波形,所以
思路与Ω波相同。
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④波 峰口的锡流改变为旋转的锡流,使原来平整的平面形 成有旋涡的波面。
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二、再流焊 (P170)(Reflow Soldering)
再流焊是表面组装技术的关键核心技术之一, 再流焊又被称为:“回流焊”或“重熔群焊”,它 是适应SMT而研制的一种新型的焊接方法,它适用于 焊接全表面安装组件。
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(一) 再流焊类型 再流焊由于采用不同的热源,再流焊机有:
使焊件温度变化完全符合理想曲线,是不可能的。 不同的体积、表面积及包封材料的元器件, 不同材料、厚度及面积的印制电路板, 不同的焊膏及涂敷厚度均会影响升温速度, 因此,焊件上不同点的温度会有一定的差异,最
终只能在诸多因素下确定一个相对最合理与折中的 曲线。
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实际温度曲线是通过调节炉温及传送带速度 两个参数来实现 。
缺点:不能对焊件进行预热,因此焊接时元器 件与板面温差大,容易发生因“吸吮现象”而引起 的脱焊。
而且工作液(氟碳化合物)成本高,在工艺过程 中容易损失,而且污染环境。
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4.激光再流焊(P172) 加热方法: 激光再流焊是一种新型的再流焊技术,它是 利用激光光束直接照射焊接部位而产生热量使 焊膏熔化, 而形成良好的焊点。
(1)动力形式 ①机械泵
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②传导式电磁泵
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③感应式电磁泵
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(2)波峰形状
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• (2)波峰形状
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①双泵双波峰
第一波峰为湍流波或δ喷射空心波, 第二波峰为层流波(常采用双向宽平波), 从而组合成湍流-层流波或δ喷射空心波-层流波
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为了取得良好的焊接质量,我们希望焊件通过 再流焊设备的整个过程中,其表面温度随时间的变 化能符合理想的焊接要求。 1.温度曲线的确定原则 (P173)
SMA在再流焊设备中,虽然是经过一个连续的焊 接过程,但从焊点形成机理来看它是经过三个过程 (预热、焊接、冷却),这三个过程有着不同的温 度要求,所以我们可将焊接全过程分为三个温区: 预热区、再流区和冷却区。
焊接时间:控制在1560s,最长不要超过90s, 其中,处于225℃以上的时间小于10s,215℃以上的 时间小于20s。
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(3)冷却区 降温速率大于10℃/S; 冷却终止温度不大于75℃。
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3.温度曲线的测试方法 测试温度曲线的仪表是温度采集器,它可以直接打
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(1)发泡法
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(2)波峰法
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(3)喷射法
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2. 预热器 (1) 强迫对流
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(2) 石英灯加热
它是一种通过红外辐射加热的方法,石英灯是 一种短波长的红外线加热源,它能够做到快速地 达到任何所设置的预热温度。
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(1)预热区 确定的具体原则是:
˙预热结束时温度:140℃-160℃; ˙预热时间:160-180 S; ˙升温的速率≤3℃/s;
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(2)再流区 峰值温度:一般推荐为焊膏合金熔点温度加
20℃-40℃,红外焊为210230℃;汽相焊为205215℃;
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焊接原理:
焊接时,SMA随着传动链匀速地进入隧道式炉膛,, 焊接对象在炉膛内依次通过三个区域,
• 先进入预热区,挥发掉焊膏中的低沸点溶剂,
• 然后进入再流区,预先涂敷在基板焊盘上的焊膏 在热空气中熔融,润湿焊接面,完成焊接,
• 进入冷却区使焊料冷却凝固。
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3.汽相再流焊(简称:VPS) (P172) 加热方法:
通过加热一种氟碳化合物液体(俗称“氟 油”),使之达到沸腾(约215℃)而蒸发,用 高温蒸气来加热SMA。
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优点:是焊接温度控制方便,峰值温度稳定(等 于工作液的沸点),因此更换产品化费的调机时间 短(唯一需要调节的是传送速度),更适合于小批 量多品种的生产。
优点:预热和焊接可在同一炉膛内完成,无污染, 适合于单一品种的大批量生产;
缺点:循环空气会使焊膏外表形成表皮,使内部
溶剂不易挥发,再流焊期间会引起焊料飞溅而产生
微小锡珠,需彻底清洗。
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2.热板再流焊 加热方法: SMA与热板直接接触传导热量。
与红外再流焊不同的是加热热源是热板。 焊接原理:与上述相同。 适用性:小型单面安装的基板,通常应用于厚膜 电路的生产。
(3)进入炉内测试 将SMA连同温度采集器一同置于再流焊机传送链/网
带上, 随着传送链/网带的运行,温度采集器将自动完成测
试全过程, 并将实测的三个“温度曲线”显示或打印出来, 它们分别代表了SMA表面最高、最低及中间温度的变
化情况。
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2.实际温度曲线的确定 在实际应用中,影响焊件升温速率的因数很多,
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2020/11/27
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一、 波峰焊设备 (P163) 类型 :
1.环行联动型(适用于“长插/二次焊接方式)