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波峰焊的结构组成及其原理和功能

2018-04-08 信业通电子 840

目前所用的波峰焊通常由装版系统,焊剂涂覆系统,预热系统,焊接系统,电气,机械结构系统结构系统组成。

各系统功能如下所述:


1.装板系统

主要由道轨构成,道轨可以机械或电动控制间距,所焊接的PCB能在道轨上平稳运行。


2.焊剂涂覆系统

PCB上喷涂助焊剂,常用的方法有发泡剂,喷雾等。


3.预热系统

预热PCB的元器件,高温能使助焊剂中溶剂快速挥发以及活化助焊剂,从而达到去除pcb焊盘和元器件焊端正的氧化层,为高可靠性的焊接奠定基础。


4.焊接系统

焊接系统是波峰焊机最关键之一,是完成的焊接操作的重要环节,波峰焊的基本原理就是在焊料槽中接住泵的搅动作用,将熔融的液态焊料形成特定形状的波峰焊,插装了元器件的PCB至置于传送带上,经一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊接,如图所示。

PCBA加工

早 期的波峰焊机只有一个出料口,称为单波峰焊机,目前所用的波峰焊机有两个出口,又称为双波峰焊机,双波峰焊机的前一个出口的药的锡波形状为脉冲向上,其目 的是让焊点快速升温,同时使焊料在垂直方向上冲击贴有元器件的焊盘,但此时尚未形成可靠的焊点,双波峰焊剂的后一个出料口的锡波形状较为平坦,焊点在平坦 锡波中受热更均匀,焊料湿润充分从而更能形成高可靠性的焊点。早期的平坦波有各种不同的波形,有的波形想希腊字母λ,称为λ波,他的波形平坦而开阔;有的 波形像希腊字母Ω,称为Ω波。Ω波主要是在焊料出口内装有振动源,使锡箔表面产生小波幅振动,利用他的振荡可增加焊接功能,促使焊料湿润元器件引脚,可以 有效地解决焊接死区问题。但是在密度过高或者是零件高低度差异大时效果不明显,还有的波峰焊机在出料口有气泡冒出,故又称为气泡式锡波。他的原理是将空气 或者氮气由锡槽下方打入锡锅,并产生含无数小气泡的锡波。这些气泡随着焊料向上浮出,并具有较高的动能,从而打散焊点处包围的气体,是焊料较容易进入焊 盘。这种方式由日本人所设计,在日本经常被采用。


目前所用的波峰焊机种平坦波是将λ波主峰缩短,副峰引伸演变而成的,其特点是把波峰变得很宽,故又称为T波形,如图所示。印制板通过T形波峰时,焊料湿润印 制板焊接区,形成焊点,犹豫焊峰很宽,焊接时间可得到保证,焊料表面张力有充分时间把多余焊料完全拖回波峰面,减少桥接现象。


有的波峰焊机中在波峰后安装热风刀,高温的热风能有效地去除焊点桥连,并减轻组件的热应力。PCB经过波峰焊/热风刀后迅速进入冷却区,此时波峰焊机中安装有冷却风扇确保PCB冷却以减轻热滞留带来的损坏。


5.电气,机械结构系统

电气,机械结构系统是上述各系统有效运行的保证。性能高的波峰焊机各系统运行平稳,量化控制并且精度高,如预热温度,锡锅温度均能达到±1℃,此外道轨宽度,倾斜度,焊点在锡波中深度,停留时间均能量化控制。


波峰焊机中,主要工位是焊接系统,即焊料波峰与PCB接触工位,其余都是辅助工位,但波峰焊机是一个整体,辅助工位不可缺少或损坏。


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