波峰焊是讓插件板的焊接面直接與高溫液態(tài)錫接觸達(dá)到焊接目的,其高溫液態(tài)錫保持一個(gè)斜面,并由特殊裝置使液態(tài)錫形成一道道類似波浪的現(xiàn)象,所以叫"波峰焊",其主要材料是焊錫條。工藝流程是將元件插入相應(yīng)的元件孔中→預(yù)涂助焊劑→預(yù)烘(溫度90-100℃,長度1-1.2m)→波峰焊(220-240℃)→切除多余插件腳→檢查。
線路板通過傳送帶進(jìn)入波峰焊機(jī)以后,會經(jīng)過某個(gè)形式的助焊劑涂敷裝置,在這里助焊劑利用波峰、發(fā)泡或噴射的方法涂敷到線路板上。由于大多數(shù)助焊劑在焊接時(shí)必須要達(dá)到并保持一個(gè)活化溫度來保證焊點(diǎn)的完全浸潤,因此線路板在進(jìn)入波峰槽前要先經(jīng)過一個(gè)預(yù)熱區(qū)。
助焊劑涂敷之后的預(yù)熱可以逐漸提升PCB的溫度并使助焊劑活化,這個(gè)過程還能減小組裝件進(jìn)入波峰時(shí)產(chǎn)生的熱沖擊。它還可以用來蒸發(fā)掉所有可能吸收的潮氣或稀釋助焊劑的載體溶劑,如果這些東西不被去除的話,它們會在過波峰時(shí)沸騰并造成焊錫濺射,或者產(chǎn)生蒸汽留在焊錫里面形成中空的焊點(diǎn)或砂眼。
波峰焊機(jī)預(yù)熱段的長度由產(chǎn)量和傳送帶速度來決定,產(chǎn)量越高,為使板子達(dá)到所需的浸潤溫度就需要更長的預(yù)熱區(qū)。另外,由于雙面板和多層板的熱容量較大,因此它們比單面板需要更高的預(yù)熱溫度。
目前波峰焊機(jī)基本上采用熱輻射方式進(jìn)行預(yù)熱,*常用的波峰焊預(yù)熱方法有強(qiáng)制熱風(fēng)對流、電熱板對流、電熱棒加熱及紅外加熱等。在這些方法中,強(qiáng)制熱風(fēng)對流通常被認(rèn)為是大多數(shù)工藝?yán)锊ǚ搴笝C(jī)有效的熱量傳遞方法。
在預(yù)熱之后,線路板用單波(λ波)或雙波(擾流波和λ波)方式進(jìn)行焊接。對穿孔式元件來講單波就足夠了,線路板進(jìn)入波峰時(shí),焊錫流動的方向和板子的行進(jìn)方向相反,可在元件引腳周圍產(chǎn)生渦流。這就象是一種洗刷,將上面所有助焊劑和氧化膜的殘余物去除,在焊點(diǎn)到達(dá)浸潤溫度時(shí)形成浸潤。
對于線路板混和技術(shù)組裝件,一般在λ波前還采用了擾流波。這種波比較窄,擾動時(shí)帶有較高的垂直壓力,可使焊錫很好地滲入到安放緊湊的引腳和表面安裝元件(SMD)焊盤之間,然后用波完成焊點(diǎn)的成形。在對未來的設(shè)備和供應(yīng)商作任何評定之前,需要確定用波峰進(jìn)行焊接的板子的所有技術(shù)規(guī)格,因?yàn)檫@些可以決定所需機(jī)器的性能。
隨著目前元器件變得越來越小而PCB越來越密,在焊點(diǎn)之間發(fā)生橋連和短路的可能性也因此有所增加。但已有了一些行之有效的方法可用來解決這種問題,其中一種方法是采用風(fēng)刀技術(shù)。
這是在PCB離開波峰時(shí)用一個(gè)風(fēng)刀向熔化的焊點(diǎn)吹出一束熱空氣或氮?dú)?,這種和PCB一樣寬的風(fēng)刀可以在整個(gè)PCB寬度上進(jìn)行完全質(zhì)量檢查,消除橋連或短路并減少運(yùn)行成本。
還有可能發(fā)生的其它缺陷包括虛焊或漏焊,也稱為開路,如果助焊劑沒有涂在PCB上時(shí)就會形成。如果助焊劑不夠或預(yù)熱階段運(yùn)行不正確的話則會造成頂面浸潤不良。
盡管焊接橋連或短路可在焊后測試時(shí)發(fā)現(xiàn),但要知道虛焊會在焊后的質(zhì)量檢查時(shí)測試合格,而在以后的使用中出現(xiàn)問題。使用中出現(xiàn)問題會嚴(yán)重影響制定的較低利潤指標(biāo),不只有只有是因?yàn)樽鳜F(xiàn)場更換時(shí)會產(chǎn)生的費(fèi)用,而且由于客戶發(fā)現(xiàn)到了質(zhì)量問題,因而對今后的銷售也會有影響。