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波峰焊温度曲线图及温度控制标准介绍

波峰焊温度曲线图及温度控制标准介绍

分类:
SMT技术文献
2013/10/15 10:52
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  波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金),经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成,使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
 
  波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫“波峰焊”,其主要材料是焊锡条。
 
  波峰焊焊接方法
 
  波峰焊方法或工艺的采用取决于产品的复杂程度以及产量,如果要做复杂的产品以及产量很高,可以考虑用氮气工艺比如CoN▼2▼Tour波峰来减少锡渣并提高焊点的浸润性。如果使用一台中型的机器,其工艺可以分为氮气工艺和空气工艺。用户仍然可以在空气环境下处理复杂的板子,在这种情况下,可根据客户的要求使用腐蚀性助焊剂,在焊接后再进行清洗,或者使用低固态助焊剂。
 
  波峰焊温度曲线图介绍
 
  在预热区内,电路板上喷涂的助焊剂中的溶剂被挥发,可以减少焊接时产生气体。同时,松香和活化剂开始分解活化,去除焊接面上的氧化层和其他污染物,并且防止金属表面在高温下再次氧化。印制电路板和元器件被充分预热,可以有效地避免焊接时急剧升温产生的热应力损坏。电路板的预热温度及时间,要根据印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和数量,以及贴装元器件的多少而确定。在PCB表面测量的预热温度应该在90~130℃间,多层板或贴片套件中元器件较多时,预热温度取上限。预热时间由传送带的速度来控制。如果预热温度偏低或预热时间过短,助焊剂中的溶剂挥发不充分,焊接时就会产生气体引起气孔、锡珠等焊接缺陷;如预热温度偏高或预热时间过长,焊剂被提前分解,使焊剂失去活性,同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。为恰当控制预热温度和时间,达到佳的预热温度,也可以从波峰焊前涂覆在PCB底面的助焊剂是否有粘性来进行判断。
 
波峰焊温度曲线图及温度控制标准介绍
 
  合格温度曲线必须满足:
 
  1: 预热区PCB板底温度范围为﹕90-120oC.
 
  2: 焊接時锡点温度范围为﹕245±10℃
 
  3. CHIP与WAVE间温度不能低于180℃
 
  4. PCB浸锡时间:2--5sec
 
  5. PCB板底预热温度升温斜率≦5oC/S
 
  6. PCB板在出炉口的温度控制在100度以下
 
  各区域温度与持续时间同样是由设备各区温度设定、熔融焊料温度与传送带的运行速度来决定的。波峰焊温度曲线测量仍然需要通过测试手段确定,其基本过程也与回流曲线测定类似。由于PcB的正面(面,Top—orBoard)般贴装密集,因此温度曲线可只检测面温度。测试时,确定传送带速度,然后记录试验板面少三个点的温度。反复调整加热器温度值使各点温度达到设定的曲线要求,后再进行实装测试并进行必要的调整。在编制工艺文件时,除了记录加热温度曲线设定外,般还要记录焊剂及其徐布工艺参数(泡沫高度、喷射角度、压力、密度控制要求以及焊剂情理等),焊料波参数、焊料捡测和撤渣要求等,这些都是波峰焊的主要工艺参数。
 
 
波峰焊温度曲线图及温度控制标准介绍
 
  波峰焊焊接温度控制标准
 
  1、焊接温度
 
  波峰焊焊接温度是影响焊接质量的一个重要的工艺参数。当焊接温度过低时,焊料的扩展率、润湿性能变差,由于焊盘或元器件焊端不能充分的润湿,从而产生虚焊、拉尖、桥接等缺陷;当焊接温度过高时,则加速了焊盘、元器件引脚及焊料的氧化,易产生虚焊。焊接温度应控制在250+5℃。
 
  2、预热温度
 
  预热的作用是使助焊剂中的溶剂充分挥发,以免印制板通过焊锡时,影响印制板的润湿和焊点的形成;使印制板在焊接前达到一定温度,以免受到热冲击产生翘曲变形。一般预热温度控制在180~ 200℃,预热时间1 ~ 3分钟。
 
  3、轨道倾角
 
  轨道倾角对焊接效果的影响较为明显,特别是在焊接高密度SMT器件时更是如此。当倾角太小时,较易出现桥接,特别是焊接中,SMT器件的遮蔽区更易出现桥接;而倾角过大,虽然有利于桥接的消除,但焊点吃锡量太少,容易产生虚焊。因此轨道倾角应控制在5°~ 7°之间。
 
  4、波峰高度
 
  波峰的高度会因焊接工作时间的推移而有一些变化,应在焊接过程中进行适当的修正,以保证理想高度进行焊接,以压锡深度为PCB厚度的1/2 - 1/3为准。