錫焊技術
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錫焊技術 烙鐵焊 波峰焊 . 9.3 烙鐵焊 (P154-158). 作用: ( P154) ˙機械自動焊後焊接面的修補及加強焊 ; ˙整機組裝中各部件裝聯焊接 ; ˙產量很小或單件生產產品的焊接 ; ˙溫度敏感的元器件及有特殊抗靜電要求的元器件焊接 ; ˙作為產品設計人員及維修人員的焊接工具 ; . 9.3.1 工具的選擇 (P155) 普通電烙鐵. 手槍式電烙鐵. 自動溫控或自動斷電式 :. 9.3.2 烙鐵頭的特性 (P155-156) 1. 溫度

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錫焊技術烙鐵焊 波峰焊


9 3 p154 158
9.3 烙鐵焊 (P154-158)

作用: (P154)

˙機械自動焊後焊接面的修補及加強焊;

˙整機組裝中各部件裝聯焊接;

˙產量很小或單件生產產品的焊接;

˙溫度敏感的元器件及有特殊抗靜電要求的元器件焊接;

˙作為產品設計人員及維修人員的焊接工具;


9.3.1 工具的選擇(P155)

  • 普通電烙鐵




9.3.2 烙鐵頭的特性(P155-156)

1. 溫度

待焊狀態時為330~370℃,在連續焊接時,前一焊點完成後, 焊接下一焊點前烙鐵頭溫度應能恢復到上述溫度。

烙鐵頭與焊件接觸時,在焊接過程中,焊接點溫度能保持在240℃~250℃。


2.烙鐵頭的形狀(P156)

頭部的形狀應與焊接點的大小及焊點的密度相適應,

一般應選擇頭部截面是園形的,特別在SMA的維修中使用的烙鐵,更要注意烙鐵頭的形狀隨著整機內元器件密度的提高,

一般 不宜選擇頭

部截 面是扁形的

烙鐵頭。


3. 烙鐵頭的耐腐蝕性

應儘量採用長壽命烙鐵頭,它是在銅基體表面鍍上一層鐵、鎳、鉻或鐵鎳合金這種鍍層不僅耐高溫,而且具有良好沾錫性能。


9.3.3 焊料的選擇(P156)

內帶助焊劑的管狀焊錫絲,錫鉛合金的含量一般為50-60%,為保證焊點的品質,應選擇錫含量在55%以上,內藏松香應為MAR。

焊錫絲的直徑有

0.5-2.4mm的8種規

格,應根據焊點的

大小選擇焊絲的直

徑。


9.3.4 烙鐵焊方法(P157)

1.焊前準備

烙鐵頭部的預處理(搪錫)

應在烙鐵架的小盒內準備松香及清潔塊(用水浸透),(如果不是長壽命烙鐵頭,需要用銼刀將頭部的氧化層清除),

接通電源後片刻,待烙鐵頭部溫度達到松香的熔解溫度(約150℃)時,將烙鐵頭插入松香,使其表面塗敷上一層松香,

脫離松香與錫絲接觸,使烙鐵

頭表面塗敷一層光亮的焊錫,長度

約5-10mm 。


烙鐵頭

接觸工件

送上

焊錫絲

焊錫絲

脫離焊點

烙鐵頭

脫離焊點

2.焊接步驟(P157)


3. 焊接要領(P158)

(1)烙鐵頭與被焊工件的接觸方式

接觸位置:烙鐵頭應同時接觸需要互相連接的兩個工件,烙鐵一般傾斜45;

接觸壓力:烙鐵頭與工件

接觸時應略施壓力,以對工件

表面不造成損傷為原則。


(2)焊錫的供給方法

供給時間:工件升溫達到焊料的熔解溫度時立即送上焊錫;

供給位置:送錫時焊錫絲應接觸在烙鐵頭的對側或旁側,而不應與烙鐵頭

直接接觸。;


供給數量:錫量要適中。

主要衡量標準為

潤濕角為15<θ<45;

不能呈“饅頭”狀,

否則會掩蓋假焊點


(3)烙鐵頭的脫離方法(P158)

脫離時間:觀察焊錫已充分

潤濕焊接部位,而焊劑尚未完全揮

發,形成光亮的焊點時立即

脫離,若焊點表面變

得無光澤而粗糙,則

說明脫離時間太晚了。


脫離動作:脫離時動作要迅速,一般沿焊點的切線方向拉出或沿引線的軸向拉出,即將脫離時又快速的向回帶一下,然後快速的脫離,以免焊點表面拉出毛剌。


按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的2種違反操作步驟的做法:

其一:烙鐵頭不是先與工件接觸,而是先與錫絲接觸,熔化的焊錫滴落在尚未預熱的焊接部位,這樣很容易導致虛假焊點的產生。

其二:更為嚴重的是有的操作者用烙鐵頭沾一點焊錫帶到焊接部位,這時助焊劑已全部揮發或焦化,失去了助焊作用,焊接品質就可想而知了。

因此在操作時,最重要的是烙鐵必須首先與工件接觸,先對焊接部位進行預熱,它是防止產生虛假焊(最嚴重的焊接缺陷)的有效手段。


9 4 p158 wave soldering
9.4 波峰焊按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的 (P158)(Wave Soldering)

在印製電路板的裝聯焊接中,常用的機械自動焊接方式有三種形式:浸焊、波峰焊及再流焊。

波峰焊是一種傳統的機械自動焊接方式,它是為適應通孔插裝印製電路板的焊接而產生的,但在表面安裝技術普遍應用的今天,它仍不失為一種主要的焊接手段。

波峰焊因具有焊點可靠,一致性好,效率高、成本低等特點,明顯優於烙鐵焊,在規模生產中,已普遍採用這種焊接方式。


短插/一次焊接按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的

塗敷助焊劑

9.4.1 波峰焊工藝流程: (P159)

插件前元器件必須預

先成型切短,焊接期間不

需再切腳,所以只需一次

焊接完成。

預 熱

焊 接

冷 卻


長插按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的/二次焊接

塗敷助焊劑

預 熱

第一次浸焊:

對元器件作預焊固定,

然後進入切削器,通過旋風

切削的方式將多餘引腳切去。

第二次波峰焊:

形成良好焊點。

浸 焊

冷 卻

切 頭

除去線頭

塗敷助焊劑

預 熱

波峰焊

冷卻


9.4.2 按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的波峰焊工藝(P159-160)

1.主要步驟:

(1)塗敷助焊劑(P160)

當印製電路板元件進入波峰焊機後,在傳送機構的帶動下,首先在盛放液態助焊劑槽的上方通過,設備將通過一定的方法在其

表面及元器件的引出端均勻

塗上一層薄薄的助焊劑,


(2)按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的預熱(P160)

印製電路板表面塗敷助焊劑後,緊接著按一定的速度通過預熱區加熱, 使表面溫度逐步上升至90-- 110度。


主要作用:按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的

揮發助焊劑中的溶劑,使助焊劑呈膠粘狀。

液態的助焊劑內有大量溶劑,主要是無水酒精,如直接進入錫缸,在高溫下會急劇的揮發,產生氣體使焊料飛濺,在焊點內形成氣孔,影響焊接品質。

活化助焊劑,增加助焊能力。

在室溫下焊劑還原氧化膜的作用是很緩慢的,必須通過加熱使助焊劑活性提高,起到加速清除氧化膜的作用


按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的減少焊接高溫對被焊母材的熱衝擊。

焊接溫度約245℃,在室溫下的印製電路板及元器件若直接進入錫槽,急劇的升溫會對它們造成不良影響。

減少錫槽的溫度損失。

未經預熱的印製電路板與錫面接觸時,使錫面溫度會明顯下降,從而影響潤濕、擴散的進行。


(3)焊接按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的(P160)

印製電路板元件在傳送機構的帶動下按一定的速度緩慢的通過錫峰,使每個焊點與錫面的接觸時間均為3~5秒,在此期間,

熔融焊錫對焊盤及元器件

引出端充分潤濕、擴散而

形成冶金結合層,獲得良

好的焊點。


2. 按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的焊接工藝參數的設定(P160-162)

(1)助焊劑比重(0.81—0.83Kg/m3)

波峰焊使用的助焊劑是液態的,助焊劑比重實際上是反映溶液中助焊劑成分的多少。

比重太大,焊接後板面殘餘焊劑太多;

比重太低,則助焊性能不夠,影響焊接品質。

在自動焊接設備中,一般均具有自動檢測及自動調整功能,如果無此功能,操作者則應每隔1小時用比重計檢測一次,以便及時調整。


(2)按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的預熱溫度(10010℃)

預熱溫度是指預熱結束,印製板進入錫槽焊接前銅箔面的溫度,這時印製電路板上的助焊劑正好處於膠粘狀態。

預熱溫度不足,就不能達到預熱的目的;

預熱溫度過高,焊劑過早揮發及焦化,會導致:,焊點粗糙;助焊性能下降,影響潤濕及擴散的進行,引起假焊,不能減小焊料的表面張力,導致焊料過多,造成橋連。

在實際生產中,預熱溫度是通過控制預熱時間來達到的。


(3)按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的焊接溫度(245±5℃)

波峰焊使用的焊料熔點為183℃,為取得良好的焊接效果,焊接溫度應高於熔點約50~65℃。

溫度過高,會導致焊點表面粗糙,形成過厚的金屬間化合物,導致焊點的機械強度下降;元器件及印製板過熱損傷。

溫度過低,會導致:假焊及橋連缺陷。


(4)按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的焊接時間(3-5秒)

焊接時間是指每個焊點接觸到焊料至離開焊料的這一段時間。

焊接時間過長,會導致:焊劑過多揮發,使焊點及板面乾燥、焊點粗糙,形成過厚的金屬間化合物,導致焊點的機械強度下降;元器件及印製板過熱損傷。

焊接時間過短(小於2秒),會導致:橋連、假焊,及較大的焊點拉尖現象;板面的焊劑殘留物增加。


5 2 3
(5)按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的錫峰高度 (印製板厚度的2/3)是指印制電路板通過錫峰時,錫峰頂部被壓低的高度。錫峰過高,焊料容易沖上印製電路板的元器件裝配面而造成焊件報廢;

錫峰過低,印製

板焊接面受錫流的壓力

不夠,對毛細作用不利,

使焊接品質下降。


(6)按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的傳送角度(5-7)

傳送角度是指印制板通過錫峰時與水平面的夾角。

改變傳送角度或速度的目的:

是找尋PCB傳送速度與波峰錫流流速相等的一點, 為錫的回流創造最佳條件。


可通過觀察拉尖方向來判別兩者的關係:按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的

拉尖方向與傳送方

向一致,說明V2V3,可

將角調大;

拉尖方向與傳送方

向相反,說明V2V3,可

將角調小;

拉尖方向垂直向下,

說明V2=V3此時的傳送

角度是正確的。


3.按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的波峰焊後的補焊(P162)

什麼是補焊:在機械焊接後,對焊接面進行修整,通常稱為“補焊”。

機械焊接的焊點不可能達到零缺陷。

元器件雖經預成型,但插入後伸出板面的長度不可能全部符合要求。

所以補焊是必不可少的。

補焊的工藝規範通常包括如下內容:


(1)补焊内容 按上述步驟及要領進行焊接是獲得良好焊點的關鍵之一,在實際生產中,最容易出現的(P162-163)

纠正歪斜元器件

补焊不良焊点

检查漏件

修剪引出脚


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