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線路板通過傳送帶進入波峰焊機以后,會經過某個形式的助焊劑涂敷裝置,在這里助焊劑利用波峰、發泡或噴射的方法涂敷到線路板上。由于大多數助焊劑在焊接時必須要達到并保持一個活化溫度來保證焊點的完全浸潤,因此線路板在進入波峰槽前要先經過一個預熱區。助焊劑涂敷之后的預熱可以逐漸提升PCB的溫度并使助焊劑活化,這個過程 還能減小組裝件進入波峰時產生的熱沖擊。它還可以用來蒸發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,它們會在過波峰時沸騰并造成焊錫濺射,或者產生蒸汽留在焊錫里面形成中空的焊點或砂眼。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熱溫度。
目前波峰焊機基本上采用熱輻射方式進行預熱,最常用的波峰焊預熱方法有強制熱風對流、電熱板對流、電熱棒加熱及紅外加熱等。在這些方法中,強制熱風對流通常被認為是大多數工藝里波峰焊機最有效的熱量傳遞方法。在預熱之后,線路板用單波(λ波)或雙波(擾流波和λ波)方式進行焊接。對穿孔式元件來講單波就足夠了,線路板進入波峰時,焊錫流動的方向和板子的行進方向相反,可在元件引腳周圍產生渦流。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,在焊點到達浸潤溫度時形成浸潤。
對于混和技術組裝件,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λ波完成焊點的成形。在對未來的設備和供應商作任何評定之前,需要確定用波峰進行焊接的板子的所 有技術規格,因為這些可以決定所需機器的性能。
幾種典型工藝流程
A1.1 單機式波峰焊工藝流程
a.元器件引線成型一印制板貼阻焊膠帶(視需要)———插裝元器件———印制板裝入焊機夾具———涂覆助焊劑———預熱———波峰焊———冷卻———取下印制板———撕掉阻焊膠帶—二—檢驗———辛L焊———清洗———檢驗———放入專用運輸箱;
b.印制板貼阻焊膠帶———裝入模板———插裝元器件———吸塑———切腳———從模板上取下印制板———印制板裝焊機夾具———涂覆助焊劑———預熱———波峰焊(精焊平波和沖擊波)———冷卻———取下印制板———撕掉吸塑薄膜和阻焊膠帶———檢驗———補焊———清洗——檢驗———放入專用運輸箱。
A1.2 聯機式波峰焊工藝流程
將印制板裝在焊機的夾具上———人工插裝元器件———涂覆助焊劑———預熱———浸焊———冷去口———切腳———刷切腳屑———噴涂助焊劑———預熱———波峰焊(精焊平波和沖擊波)———冷卻———清洗———印制板脫離焊機—一檢驗———補焊———清洗———檢驗———放入專用運輸箱。
附錄B
波峰焊機基本操作規程
(參考件)
波峰焊
B1 波峰焊機基本操作規程
B1.1 準備工作
a. 檢查波峰焊機配用的通風設備是否良好;
b. 檢查波峰焊機定時開關是否良好;
c.檢查錫槽溫度指示器是否正常。
方法:進行溫度指示器上下調節,然后用溫度計測量錫槽液面下10—15mm處的溫度,判斷溫度是否隨其變化:
d. 檢查預熱器系統是否正常。
方法:打開預熱器開關,檢查其是否升溫且溫度是否正常;
e.檢查切腳刀的工作情況。
方法:根據印制板的厚度與所留元件引線的長度調整刀片的高低,然后將刀片架擰緊且平穩,開機目測刀片的旋轉情況,最后檢查保險裝置有無失靈;
f. 檢查助焊劑容器壓縮空氣的供給是否正常;
方法:倒入助焊劑,調好進氣閥,開機后助焊劑發泡,使用試樣印制板將泡沫調到板厚的1/2處,再鎮緊眼壓閥,待正式操作時不再動此閥,只開進氣開關即可;
g.待以上程序全部正常后,方可將所需的各種工藝參數預置到設備的有關位置上。
操作規則
a.波峰焊機要選派1~2名經過培訓的專職工作人員進行操作管理,并能進行一般性的維修保養;
b.開機前,操作人員需配戴粗紗手套拿棉紗將設備擦干凈,并向注油孔內注入適量潤滑油;
c.操作人員需配戴橡膠防腐手套清除錫槽及焊劑槽周圍的廢物和污物;
d,操作間內設備周圍不得存放汽油、酒精、棉紗等易燃物品;
e.焊機運行時,操作人員要配戴防毒口罩,同時要配戴耐熱耐燃手套進行操作;
f.非工作人員不得隨便進入波峰焊操作間;
g.工作場所不允許吸煙吃食物;
h.進行插裝工作時要穿戴工作帽、鞋及工作服。
B2單機式波峰焊的操作過程
B2.1 打開通風開關。
B2.2 開機
a.接通電源;
b.接通焊錫槽加熱器;
c. 打開發泡噴涂器的進氣開關;
d.焊料溫度達到規定數據時,檢查錫液面,若錫液面太低要及時添加焊料;
e.開啟波峰焊氣泵開關,用裝有印制板的專用夾具來調整壓錫深度;
f. 清除錫面殘余氧化物,在錫面干凈后添加防氧化劑:
g.檢查助焊劑,如果液面過低需加適量助焊劑;
h.檢查調整助焊劑密度符合要求;
i.檢查助焊劑發泡層是否良好;
j. 打開預熱器溫度開關,調到所需溫度位置;
波峰焊
k.調節傳動導軌的角度;
l.開通傳送機開關并調節速度到需要的數值;
m.開通冷卻風扇;
n.將焊接夾具裝入導軌;
o. 印制板裝入夾具,板四周貼緊夾具槽,力度適中,然后把夾具放到傳送導軌的始端;
p.焊接運行前,由專人將傾斜的元件扶正,并驗證所扶正的元件正誤;
q. 高大元器件一定在焊前采取加固措施,將其固定在印制板上。
B3 聯機式波峰焊機操作過程
B3.1 按B2章中B2.1及B2.2中a—k的程序進行操作。
B3.2 繼續本機的操作
a. 插件工人按要求配戴細紗手套。(若有靜電敏感器件要配戴導電腕帶)插件工應堅持在工位前等設備運行;
b. 根據實際情況調整運送速度,使其與焊接速度相匹配;
c.開通冷卻風機;
d. 開通切腳機;
e. 將夾具放在導軌上,將其調至所需焊接印制板的尺寸;
f. 執行B2.2中P和q項;
g. 待程序全部完成后,則可打開波峰焊機行程開關和焊接運行開關進行插裝和焊接。
B4 焊后操作
a.關閉氣源;
b.關閉預熱器開關;
c.關閉切腳機開關;關閉清洗機開關;
d.調整運送速度為零,關閉傳送開關;
e.關閉總電源開關;
f. 將冷卻后的助焊劑取出,經過濾后達到指標仍可繼續使用,將容器及噴涂口擦洗干凈;
g.將波峰焊機及夾具清洗干凈。
B5 焊接過程中的管理
a.操作人必須堅守崗位,隨時檢查設備的運轉情況;
b.操作人要檢查焊板的質量情況,如焊點出現導常情況,如一塊板虛焊點超過百分之二應立即停機檢查;
c.及時準確做好設備運轉的原始記錄及焊點質量的具體數據記錄;
焊完的印制板要分別插入專用運輸箱內,相互不得碰壓,更不允許堆放(如有靜電敏感元件一定要使用防靜電運輸箱)。