项目 4 表面贴装元件的波峰焊接

项目4 表面贴装元件的波峰焊接

项目综述 在本项目中我们将学习表面贴装元件的波峰焊接的知识与技能，最终完成HE6105示波器触发电路的焊接及品质判定，这一工作将被分解为三个模块，分别是红胶和固化炉的使用、表面贴装元件的波峰焊接、波峰焊接案例分析，表面贴装元件的波峰焊接采用HE6105示波器触发电路为载体。通过实践训练，掌握红胶与固化炉的使用方法，熟悉波峰焊的操作步骤和注意事项，熟悉《IPC-A-610D》工艺标准，判定焊接量，量测、管控与优化贴片元件波峰焊接各个参数，排除常见波峰焊接故障。

模块一红胶和固化炉的使用 教学引入: 通过本模块的学习你将能够回答以下问题：红胶有什么用？如何使用固化炉固化红胶？通过本模块的学习我们将了解红胶和固化炉的作用及使用方法；掌握SMT对红胶和固化炉的基本要求；掌握固化炉参数的设定方法。能力目标：能使用红胶对贴片元件进行固定；能操作固化炉并设置、调整炉温曲线并判断固化品质。素质目标：培养安全、正确操作仪器的习惯；培养严谨的做事风格；培养协作意识。

（一）认识红胶 通过学习附录1-红胶的基本特性，完成以下3个子任务子任务1：认识红胶的作用请思考：红胶是什么样的？为什么在波峰焊工艺中需要使用红胶？请思考：红胶的组要成分是什么？不同成分固化时间、固化温度和有效保质期一样吗？子任务2：认识红胶的组成子任务3：认识SMT对红胶的基本要求请思考：SMT对红胶的基本要求是什么呢？

认识固化炉 图2 固化炉固化炉如图2所示，它位于SMT生产线中贴片机的后面，其作用是将红胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘连在一起。请思考：为什么在波峰焊工艺中使用红胶以后需要用固化炉固化？四、问题探究 1、课后查找红胶的资料，红胶应该如何储存? 2、课后查找固化炉的资料，固化炉使用是需注意哪些要点？五、拓展训练查找并分析固化炉的炉温曲线设置资料。

任务1一2 使用红胶与固化炉 一、任务目标 1、能对正确使用红胶； 2、能操作固化炉固化红胶，按照《IPC-A-610D》相关工艺标准判定红胶固化的品质。二、工作任务 1、对HE6105示波器触发电路板的贴片元件使用红胶 2、操作固化炉固化红胶并判断红胶固化品质三、任务实施任务引入：展示HE6105示波器触发电路板，上面安装有电阻、电容器、电感、二极管、三极管等常见贴片元器件。这些元器件在进行波峰焊接之前先要使用红胶并用固化炉固化。本任务介绍如何使用红胶与固化炉。

图 HE6105示波器触发电路板 （一）使用红胶通过学习附录2-红胶与固化炉的使用方法，完成以下2个子任务子任务1：取用红胶请思考：红胶在使用前应该怎么储存？使用时，如何把红胶注入点胶瓶内？使用时如未用完，应该怎么处理？子任务2：涂敷红胶对HE6105示波器触发电路板上设定焊盘位置涂敷红胶。请思考：使用点胶机点胶的操作步骤是什么？难点：操作点胶机点胶。

（二）使用固化炉 通过学习附录2-红胶与固化炉的使用方法，完成以下2个子任务子任务1：固化红胶 HE6105示波器触发电路板焊盘部位已涂敷好红胶，放置好元器件，把该电路板放入固化炉中，设置固化炉的炉温曲线，进行固化操作，结束后取出电路板。请思考：如何操作固化炉固化红胶？怎样设置固化炉的温度曲线？难点：固化炉的正确操作。子任务2：判断固化品质观察从固化炉中取出的HE6105示波器触发电路板上的元器件，判断固化品质并作分析。请思考：常见的红胶固化不良品有什么故障特点？产生原因是什么？如何改进和消除故障？

四、问题探究 课后查找使用红胶与固化炉的视频，总结红胶与固化炉使用时的要点。五、拓展训练对下图1所示的功放电路上的表面贴装元件使用红胶并用固化炉固化。

模块二表面贴装元件的波峰焊接

任务1一1 电路板焊接 一、任务目标 1、能熟悉波峰焊接工艺流程； 2、能熟悉波峰焊接操作过程； 3、能完成对HE6105示波器触发电路的波峰焊接工作。二、工作任务操作波峰焊接设备对HE6105示波器触发电路进行波峰焊接；三、任务实施任务引入：展示以固化好贴片元件的HE6105示波器触发电路板，本任务通过电路板的焊接将介绍波峰焊接工艺与焊接过程。

（一）波峰焊接的原理与组成 通过学习附录3-波峰焊接的原理与组成，完成以下2个子任务子任务1：观察波峰焊机外观，熟悉各部件功能请思考：目前使用的波峰焊机基本上以双波峰焊机为主吗？波峰焊机结构上主要有哪几部分组成？子任务2：熟知波峰焊接原理请思考：利用流动的焊料波峰进行焊接，其特点是什么？

（二）按双波峰焊机工艺实现电路板的波峰焊接（二）按双波峰焊机工艺实现电路板的波峰焊接通过学习附录3-波峰焊接的原理与组成，完成以下2个子任务子任务1：根据双波峰焊工艺流程，焊接电路板当完成点胶、贴装和胶固化后，印制板从波峰焊机的入口端随传送带向前运行。按照工艺流程，操作波峰焊机完成HE6105示波器触发电路进行波峰焊接。请思考：双波峰焊工艺流程主要有哪几道？每道流程的作用是什么？子任务2：绘制波峰焊工艺曲线请思考：波峰焊接时怎样控制预热温度？实际运行时，所焊接的PCB的温度要低于炉温吗，为什么？

（三）温度曲线分析 通过学习附录3-波峰焊接的原理与组成，分析波峰焊接的温度曲线请思考：预热温度高于焊接温度吗？哪一阶段是预热时间，哪一阶段是焊接时间？一般焊点的温度与锡波的温度基本一致吗？四、问题探究以6个学生为小组，课后查资料总结表面贴装元件波峰焊接的注意事项，下节课以小组为单位汇报成果。

五、拓展训练 对下图5所示的功放电路上的表面贴装元件进行波峰焊接。图5 功放电路

任务1一2 焊接质量检查 一、任务目标 1、能判定焊接质量； 2、量测、管控与优化贴片元件波峰焊接各个参数。二、工作任务判定焊接质量，调整波峰焊接各参数。三、任务实施任务引入：展示以通过波峰焊接的HE6105示波器触发电路板，本任务通过电路板的质量检查，熟悉合格焊点的要求、常见波峰焊缺陷及波峰焊主要工艺参数调整。

（一）判定焊接质量 通过学习附录4-焊点质量检测，完成以下2个子任务子任务1：认识合格焊点、优良焊点请思考：合格焊点的要求是什么？优良焊点的外观条件是什么？子任务2：焊接质量的目测判定请思考：常见的不合格焊点有哪些。可以大致分成哪几类？

子任务3：记录不合格焊点 通过目测焊接好的HE6105示波器触发电路板记录不合格焊点元器件名称及不合格现象。

（二）波峰焊主要工艺参数调整通过学习附录5-波峰焊主要工艺调整，完成以下6个子任务（二）波峰焊主要工艺参数调整通过学习附录5-波峰焊主要工艺调整，完成以下6个子任务子任务1：焊剂涂敷量调整请思考：焊剂的涂敷量有什么要求？如何涂敷，焊剂成分可保持不变？子任务2：波峰高度调整请思考：波峰焊接波峰高度的设定有什么要求? 子任务3：传送倾角调整请思考：波峰焊接时为何要在传送装置上设一个倾角？角度设置应在什么范围内？

子任务4：传送速度调整 请思考：波峰焊接时电路板的传送速度的快慢会影响焊接质量吗，如何影响？子任务5：预热温度调整请思考：一般的预热温度和预热时间控制在什么范围内呢？子任务6：焊接温度调整请思考：有铅焊接和无焊接时温度分别设置在什么范围内？难点：带速、预热时间、焊接时间和倾角之间需要互相协调，反复调整。

四、问题探究 以6个学生为小组，课后查资料总结波峰焊接工艺参数与焊接质量的关系，下节课以小组为单位汇报成果。五、拓展训练在自己家里找一只废旧家电拆出其主板，观察上面表面贴装元件，与自己所焊接的HE6105示波器触发电路板上的元器件相对比，比较焊接质量。

模块三波峰焊接案例分析

任务3一1 常见波峰焊缺陷分析及处理 一、任务目标 1、能熟悉焊料不足、焊料过多、焊点桥接或短路等缺陷原因； 2、能得出对策解决焊接故障。二、工作任务分析常见波峰焊缺陷并得出对策。三、任务实施任务引入：展示有波峰焊接缺陷的电路板，主要焊接缺陷为焊料不足、焊料过多、焊点桥接或短路等。本任务将分析常见波峰焊缺陷原因并作出对策。

（一）焊料不足 通过学习附录6-波峰焊缺陷分析及处理，完成以下3个子任务子任务1：找出电路板上焊料不足的焊点请思考：波峰焊接后，哪些现象属于焊料不足引起的？子任务2：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊料不足呢？子任务3：分析对策请思考：怎样预防焊料不足造成问题焊点呢？

（二）焊料过多 通过学习附录6-波峰焊缺陷分析及处理，完成以下3个子任务子任务1：找出电路板上焊料过多的焊点请思考：波峰焊接后，哪些现象属于焊料过多引起的？子任务2：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊料过多呢？子任务3：分析对策请思考：怎样预防焊料过多造成问题焊点呢？

（三）焊点桥接短路 通过学习附录6-波峰焊缺陷分析及处理，完成以下3个子任务子任务1：找出电路板上焊点桥接短路的焊点请思考：什么现象属于焊点桥接？焊点桥接会造成什么后果? 子任务2：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊点桥接呢？子任务3：分析对策请思考：怎样预防焊点桥接短路造成问题焊点呢？

（四）润湿不良、漏焊、虚焊 通过学习附录6-波峰焊缺陷分析及处理，完成以下3个子任务子任务1：找出电路板上润湿不良、漏焊、虚焊的焊点请思考：波峰焊接时，润湿不良会造成什么后果？子任务2：分析产生原因请思考：哪些原因会造成润湿不良、漏焊、虚焊呢？子任务3：分析对策请思考：对润湿不良造成问题焊点，我们应该怎么处理呢？

（五）锡球 通过学习附录6-波峰焊缺陷分析及处理，完成以下3个子任务子任务1：找出电路板上存在锡球的焊点请思考：波峰焊接时，焊点之间存在锡球会造成什么后果？子任务2：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊点之间有锡球呢？子任务3：分析对策请思考：如果出现焊点之间有锡球，我们应该怎样做？

（六）焊点有气孔、针孔 通过学习附录6-波峰焊缺陷分析及处理，完成以下3个子任务子任务1：找出电路板上有气孔、针孔的焊点请思考：焊点存在气孔和存在针孔外观上有什么区别？子任务2：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊点有气孔、针孔呢？子任务3：分析对策请思考：对于焊点存在气孔、针孔，我们应该怎么处理呢？

（七）焊点拉尖 通过学习附录6-波峰焊缺陷分析及处理，完成以下3个子任务子任务1：找出电路板上存在拉尖的焊点请思考：焊点拉尖是什么现象，会造成什么后果？子任务2：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊点拉尖呢？子任务3：分析对策请思考：对于焊点拉尖现象，我们有什么对策呢？

（八）其它缺陷 通过学习附录6-波峰焊缺陷分析及处理，完成以下4个子任务子任务1：找出电路板上板面脏污出请思考：波峰焊接时，板面脏污主要有什么原因造成的呢？子任务2：分析PCB变形的原因请思考：如何防止大尺寸PCB变形呢？子任务3：查找电路板是否有掉片（丢片），分析原因请思考：在波峰焊接过程中，贴片元件为什么会掉片（丢片）呢？子任务4：焊点疲劳试验检测请思考：对焊点进行x光、焊点疲劳试验检测时通常会发现哪些看不到的缺陷呢？

四、问题探究 观察测试波峰焊接过的HE6105示波器触发电路板是否有焊接缺陷，如有则分析产生原因，做出对策。五、拓展训练对功放电路上的表面贴装元件进行波峰焊接后，观察测试焊接质量，如有焊接缺陷，分析产生原因，并作出对策排除故障。

项目 4 表面贴装元件的波峰焊接