波峰焊的結(jié)構(gòu)組成及其原理和功能
目前所用的波峰焊通常由裝版系統(tǒng),焊劑涂覆系統(tǒng),預(yù)熱系統(tǒng),焊接系統(tǒng),電氣,機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)組成。
各系統(tǒng)功能如下所述
1.裝板系統(tǒng)
主要由道軌構(gòu)成,道軌可以機(jī)械或電動(dòng)控制間距,所焊接的PCB能在道軌上平穩(wěn)運(yùn)行。
2.焊劑涂覆系統(tǒng)
PCB上噴涂助焊劑,常用的方法有發(fā)泡劑,噴霧等。
3.預(yù)熱系統(tǒng)
預(yù)熱PCB的元器件,高溫能使助焊劑中溶劑快速揮發(fā)以及活化助焊劑,從而達(dá)到去除pcb焊盤和元器件焊端正的氧化層,為高可靠性的焊接奠定基礎(chǔ)。
4.焊接系統(tǒng)
焊接系統(tǒng)是波峰焊機(jī)最關(guān)鍵之一,是完成的焊接操作的重要環(huán)節(jié),波峰焊的基本原理就是在焊料槽中接住泵的攪動(dòng)作用,將熔融的液態(tài)焊料形成特定形狀的波峰焊,插裝了元器件的PCB至置于傳送帶上,經(jīng)一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊接,如圖所示。
早
期的波峰焊機(jī)只有一個(gè)出料口,稱為單波峰焊機(jī),目前所用的波峰焊機(jī)有兩個(gè)出口,又稱為雙波峰焊機(jī),雙波峰焊機(jī)的前一個(gè)出口的藥的錫波形狀為脈沖向上,其目
的是讓焊點(diǎn)快速升溫,同時(shí)使焊料在垂直方向上沖擊貼有元器件的焊盤,但此時(shí)尚未形成可靠的焊點(diǎn),雙波峰焊劑的后一個(gè)出料口的錫波形狀較為平坦,焊點(diǎn)在平坦
錫波中受熱更均勻,焊料濕潤(rùn)充分從而更能形成高可靠性的焊點(diǎn)。早期的平坦波有各種不同的波形,有的波形想希臘字母λ,稱為λ波,他的波形平坦而開闊;有的
波形像希臘字母Ω,稱為Ω波。Ω波主要是在焊料出口內(nèi)裝有振動(dòng)源,使錫箔表面產(chǎn)生小波幅振動(dòng),利用他的振蕩可增加焊接功能,促使焊料濕潤(rùn)元器件引腳,可以
有效地解決焊接死區(qū)問題。但是在密度過高或者是零件高低度差異大時(shí)效果不明顯,還有的波峰焊機(jī)在出料口有氣泡冒出,故又稱為氣泡式錫波。他的原理是將空氣
或者氮?dú)庥慑a槽下方打入錫鍋,并產(chǎn)生含無數(shù)小氣泡的錫波。這些氣泡隨著焊料向上浮出,并具有較高的動(dòng)能,從而打散焊點(diǎn)處包圍的氣體,是焊料較容易進(jìn)入焊
盤。這種方式由日本人所設(shè)計(jì),在日本經(jīng)常被采用。
目 前所用的波峰焊機(jī)種平坦波是將λ波主峰縮短,副峰引伸演變而成的,其特點(diǎn)是把波峰變得很寬,故又稱為T波形,如圖所示。印制板通過T形波峰時(shí),焊料濕潤(rùn)印 制板焊接區(qū),形成焊點(diǎn),猶豫焊峰很寬,焊接時(shí)間可得到保證,焊料表面張力有充分時(shí)間把多余焊料完全拖回波峰面,減少橋接現(xiàn)象。
有的波峰焊機(jī)中在波峰后安裝熱風(fēng)刀,高溫的熱風(fēng)能有效地去除焊點(diǎn)橋連,并減輕組件的熱應(yīng)力。PCB經(jīng)過波峰焊/熱風(fēng)刀后迅速進(jìn)入冷卻區(qū),此時(shí)波峰焊機(jī)中安裝有冷卻風(fēng)扇確保PCB冷卻以減輕熱滯留帶來的損壞。
5.電氣,機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
電氣,機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是上述各系統(tǒng)有效運(yùn)行的保證。性能高的波峰焊機(jī)各系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),量化控制并且精度高,如預(yù)熱溫度,錫鍋溫度均能達(dá)到±1℃,此外道軌寬度,傾斜度,焊點(diǎn)在錫波中深度,停留時(shí)間均能量化控制。
波峰焊機(jī)中,主要工位是焊接系統(tǒng),即焊料波峰與PCB接觸工位,其余都是輔助工位,但波峰焊機(jī)是一個(gè)整體,輔助工位不可缺少或損壞。