波峰焊機(jī)這一電子設(shè)備大家應(yīng)該不陌生,為什么現(xiàn)在波峰焊機(jī)逐漸多了起來,而傳統(tǒng)的手工焊則不大多見了呢?本文就來簡單概括一下波峰焊和手工焊這兩者的不同之處。
波峰焊與手工焊
波峰焊
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。
發(fā)展簡述:
波峰焊是指將熔化的軟釬焊料(鉛錫合金),經(jīng)電動泵或電磁泵噴流成設(shè)計(jì)要求的焊料波峰,亦可通過向焊料池注入氮?dú)鈦硇纬?,使預(yù)先裝有元器件的印制板通過焊料波峰,實(shí)現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。
波峰焊流程:將元件插入相應(yīng)的元件孔中 →預(yù)涂助焊劑→ 預(yù)熱(溫度90-100℃,長度1-1.2m) → 波峰焊(220-240℃)冷卻 → 切除多余插件腳 → 檢查。
回流焊工藝是通過重新熔化預(yù)先分配到印制板焊盤上的膏狀軟釬焊料,實(shí)現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。
波峰焊隨著人們對環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)有了新的焊接工藝。以前的是采用錫鉛合金,但是鉛是重金屬對人體有很大的傷害。于是促生了無鉛工藝,采用*錫銀銅合金*和特殊的助焊劑,且焊接溫度的要求更高的預(yù)熱溫度。
在大多數(shù)不需要小型化和大功率的產(chǎn)品上仍然在使用穿孔(TH)或混和技術(shù)線路板,比如電視機(jī)、家庭音像設(shè)備以及數(shù)字機(jī)頂盒等,仍然都在用穿孔元件,因此需要用到波峰焊。從工藝角度上看,波峰焊機(jī)器只能提供很少一點(diǎn)最基本的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)調(diào)整。
從以上描述我們可以看出:回流焊主要針對貼片保險(xiǎn)絲,波峰焊主要針對插件保險(xiǎn)絲;波峰焊要先噴助焊劑,再經(jīng)過預(yù)熱,焊接,冷卻區(qū)。再流焊經(jīng)過預(yù)熱區(qū),回流區(qū),冷卻區(qū)。另外,波峰焊適用于手插板和點(diǎn)膠板,而且要求所有元件要耐熱,過波峰表面不可以有曾經(jīng)SMT錫膏的元件,SMT錫膏的板子就只可以過再流焊,不可以用波峰焊。
手工焊
手工焊接與返修是要求杰出的操作員技術(shù)和良好工具的工藝步驟;一個(gè)經(jīng)驗(yàn)不足的操作員可能會產(chǎn)生可靠性的惡夢。當(dāng)配備足夠的工具和培訓(xùn)時(shí),操作員應(yīng)該能夠創(chuàng)作可靠的焊接點(diǎn)。
表面貼裝手工焊接有時(shí)比通孔(through-hole)焊接更具挑戰(zhàn)性,因?yàn)楦〉囊_間距和更高的引腳數(shù)。返修工藝中,必須小心,不要將印刷電路板過熱;否則電鍍通孔和焊盤都容易損傷。
焊接方法:
手工焊接握電烙鐵的方法,有正握、反握及握筆式三種。焊接元器件及維修電路板時(shí)以握筆式較為方便。
手工焊接一般分四步驟進(jìn)行。
①備焊接:清潔被焊元件處的積塵及油污,再將被焊元器件周圍的元器件左右掰一掰,讓電烙鐵頭可以觸到被焊元器件的焊錫處,以免烙鐵頭伸向焊接處時(shí)燙壞其他元器件。焊接新的元器件時(shí),應(yīng)對元器件的引線鍍錫。
②加熱焊接:將沾有少許焊錫和松香的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘。若是要拆下印刷板上的元器件,則待烙鐵頭加熱后,用手或鑷子輕輕拉動元器件,看是否可以取下。
③清理焊接面:若所焊部位焊錫過多,可將烙鐵頭上的焊錫甩掉(注意不要燙傷皮膚,也不要甩到印刷電路板上?。?,用光烙錫頭“沾”些焊錫出來。若焊點(diǎn)焊錫過少、不圓滑時(shí),可以用電烙鐵頭“蘸”些焊錫對焊點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊。
④檢查焊點(diǎn):看焊點(diǎn)是否圓潤、光亮、牢固,是否有與周圍元器件連焊的現(xiàn)象。
從以上描述可以看出波峰焊與手工焊本質(zhì)的區(qū)別是在于預(yù)熱區(qū),在預(yù)熱區(qū)PCB板上的助焊劑中的雜質(zhì)會得到有效的揮發(fā),從而提高產(chǎn)品的浴錫質(zhì)量;再次它的工作效率會比手工焊高的多,板面要比手工焊來得干凈! 波峰焊效率較高且品質(zhì)穩(wěn)定,手焊呢品質(zhì)不太好控制,人員因素太多了。
波峰焊和手工焊的不同
波峰焊的特點(diǎn):
1.同一塊線路板上的不同焊點(diǎn)因熱容量、透錫要求、引腳間距的不同,所需的焊接參數(shù)可能大相徑庭,波峰焊的特點(diǎn)是使整塊線路板上的所有焊點(diǎn)在同一設(shè)定參數(shù)下完成焊接,由于不同焊占間需要相互配合,所以波峰焊較難完成高品質(zhì)的線路板焊接要求,不過一般很少有這種情況。
2.波峰焊在正常工作中遇到的問題:焊好的熱敏器件(電容,LED等)容易因溫度過高而損壞,這樣對溫度要求敏感的元器件就需要單獨(dú)的用手工焊接;為防止上述情況的發(fā)生而使用的工裝夾具如果制作不當(dāng)容易形成焊接陰影進(jìn)而造成冷焊;
3.運(yùn)行成本較高:在波峰焊的實(shí)際應(yīng)用中,助焊劑的全板噴涂和錫渣的產(chǎn)生都帶來了較高的運(yùn)行成本。
手工焊接的特點(diǎn):
手工焊接由于具有歷史悠久、成本低、靈活性高等優(yōu)勢,至今仍被廣泛采用。但是,在可靠性要求高、焊接難度大的一些應(yīng)用中,由于下述原因受到相當(dāng)?shù)闹萍s。
1.烙鐵頭的溫度難以精確控制:如果烙鐵頭的溫度過低,容易造成焊接溫度低于工藝窗口的下限而形成冷焊或虛焊,烙鐵頭溫度過高,容易使焊接溫度高于工藝窗口上限而形成過厚的金屬間化合物層,從而導(dǎo)致焊點(diǎn)變脆、強(qiáng)度下降,并可能導(dǎo)致焊盤脫落使線路板報(bào)廢。
2.勞動力較機(jī)器設(shè)備的成本優(yōu)勢已經(jīng)逐漸喪失,現(xiàn)在勞動力成本工資越來越貴,人員干活的效率越來越低。
3.焊點(diǎn)質(zhì)量的好壞往往受到操作者的知識、技能和情緒的影響,很難進(jìn)行控制。
波峰焊和手工焊工藝的區(qū)別
手工焊
1、烙鐵頭的溫度難以精確控制,這是一個(gè)最根本的問題。如果烙鐵頭溫度過低,容易造成焊接溫度低于工藝窗口的下限而形成冷焊或虛焊;同時(shí),由于烙鐵的熱回復(fù)性畢竟有限,非常容易導(dǎo)致金屬化通孔內(nèi)透錫不良。烙鐵頭溫度過高,容易使焊接溫度高于工藝窗口上限而形成過厚的金屬間化合物層,從而導(dǎo)致焊點(diǎn)變脆、強(qiáng)度下降,并可能導(dǎo)致焊盤脫落使線路板報(bào)廢;
2、焊點(diǎn)質(zhì)量的好壞往往受到操作者的知識、技能和情緒的影響,很難進(jìn)行控制;
3、勞動力較機(jī)器設(shè)備的成本優(yōu)勢正在逐漸喪失。
波峰焊
1、同一塊線路板上的不同焊點(diǎn)因其特性不同(如熱容量、引腳間距、透錫要求等),其所需的焊接參數(shù)可能大相徑庭。但是,波峰焊的特點(diǎn)是使整塊線路板上的所有焊點(diǎn)在同一設(shè)定參數(shù)下完成焊接,因而不同焊點(diǎn)間需要彼此“將就”,這使得波峰焊較難完全滿足高品質(zhì)線路板的焊接要求;
2、在實(shí)際應(yīng)用中比較容易出現(xiàn)以下問題:
*熱沖擊過大時(shí)容易造成整塊線路板變形,從而使線路板頂部的元器件焊點(diǎn)開路
*雙面混裝電路板上焊好的表貼器件可能出現(xiàn)二次熔化
*焊好的熱敏器件(電容,LED等)容易因溫度過高而損壞
*為防止上述情況的發(fā)生而使用的工裝夾具容易形成焊接陰影進(jìn)而造成冷焊
3、運(yùn)行成本較高。在波峰焊的實(shí)際應(yīng)用中,助焊劑的全板噴涂和錫渣的產(chǎn)生都帶來了較高的運(yùn)行成本;尤其是無鉛焊接時(shí),因?yàn)闊o鉛焊料的價(jià)格是有鉛焊料的3倍以上,錫渣產(chǎn)生所帶來的運(yùn)行成本增加是很驚人的。此外,無鉛焊料不斷熔解焊盤上的銅,時(shí)間一長便會使錫缸中的焊料成分發(fā)生變化,這需要定期添加純錫和昂貴的銀來加以解決;
4、維護(hù)與保養(yǎng)麻煩。生產(chǎn)中殘余的助焊劑會留在波峰焊的傳送系統(tǒng)中,而且產(chǎn)生的錫渣需要定期清除,這些都給使用者帶來較為繁復(fù)的設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)工作;
5、線路板設(shè)計(jì)不良給生產(chǎn)帶來一定的困難。有些線路板在焊接時(shí),由于設(shè)計(jì)者沒有考慮到生產(chǎn)實(shí)際情況,無論我們設(shè)定什么樣的波峰焊參數(shù)和采用各種夾具,焊接效果總是難以讓人完全滿意(例如,某些關(guān)鍵部位總是存在透錫不良或橋連等缺陷)。波峰焊后不得不進(jìn)行補(bǔ)焊,從而降低了產(chǎn)品的長期可靠性。
總結(jié)
波峰焊與手工焊本質(zhì)的區(qū)別是在于預(yù)熱區(qū),在預(yù)熱區(qū)PCB板上的助焊劑中的雜質(zhì)會得到有效的揮發(fā),從而提高產(chǎn)品的浴錫質(zhì)量,再次它的工作效率會比手工焊高的多,板面要比手工焊來得干凈!波峰焊效率較高且品質(zhì)穩(wěn)定,手焊呢品質(zhì)不太好控制,人員因素太多了。
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線路板
+關(guān)注
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波峰焊
+關(guān)注
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