波峰焊的基本原理解析

2020-05-19 12:01:49 254

波峰焊的原理很简单,就是指将熔化的焊料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线路板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。像回流焊一样,我们可以通过波峰焊机的内部结构来进一步了解波峰焊的原理。

波峰焊原理图

波峰焊机的结构组成:

波峰焊机主要由传送系统,助焊剂系统,预热系统,焊接系统、冷却系统组成。

(1)传送系统:传送系统的主要作用是使PCB能以某一较好的倾角和速度进入和退出焊料波峰,目前常用的传送系统有链式加送系统,钢带式夹送系统,爪式夹送系统和机械手夹持系统等。

(2)助焊剂系统:助焊剂系统主要作用是均匀地涂覆助焊剂,除去PCB和元器件焊接表面的氧化层和防止焊接过程中再氧化,助焊剂系统有多种,包括喷雾式、喷流式和发泡式。  其中,喷雾式助焊剂系统在一定压力下,焊剂通过喷嘴产生雾化,涂布在PCB焊接面上,适用于低固含量的焊剂。

(3)预热系统: 随着传送带运行,印制板进入预热区,焊剂中的溶剂被挥发掉,焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化,印制板焊盘、元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它污染物被清除,同时,印制板和元器件得到充分预热。波峰焊机中常见的预热方法有三种:空气对流加热、红外加热器加热、热空气和辐射相结合的方法加热,一般预热温度为130~150℃,预热时间为1~3分钟。预热温度控制得好,可防止虚焊、拉尖和桥接,减小焊料波峰对基板的热冲击,有效地解决焊接过程中PCB板翘曲、分层、变形问题。

(4)焊接系统:双波峰焊有两个焊接过程,第一个波峰是由窄喷嘴喷流出的“湍流”波峰,流速快,对组件有较高的垂直压力,使焊料对SMD的焊端有较好的渗透性润湿性,克服了焊料的遮蔽效应,经过第一个波峰的产品,因浸锡时间短以及部品自身的散热等因素,浸锡后存在着很多的短路,锡多,焊点光洁度不正常以及焊接强度不足等不良内容;第二个波峰是一个平滑的波峰,流动速度慢,有利于形成充实的焊缝,同时也可有效地去除焊端上过量的焊料,并使所有焊接面上焊料润湿良好,修正了焊接面,消除了可能的拉尖和桥接,获得充实无缺陷的焊缝。

(5)冷却系统:冷却系统主要是控制冷却速率,即控制风扇的转速和链条的传输速度,相对较快的冷却速率会增加焊点的机械抗拉强度,促使焊点表面光滑。

波峰焊机好像只比回流焊多一个助焊剂系统,其它都差不多。

波峰焊机和回流焊机结构原理虽然不同,但是所经历的焊接过程相差不远,特别要注意的有两个地方:一个是传送,回流焊是水平传送的,波峰焊是一定要爬坡的,也就是说传送链条有一定的倾角;二是焊接,回流焊机里不需要另外的焊膏,焊膏已经在印刷的时候印好了,主要适用于贴装元器件,波峰焊需要足够的液态焊料,主要是针对插装元器件。


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