無鉛波峰焊工藝對波峰焊機的要求
發布時間:2012/9/27 20:01:14 訪問次數:2011
(1) PCB預熱溫度／錫鍋溫度
如果采用Sn-0.7Cu作為波峰焊焊料，則波SKM200GAL173D峰焊機錫鍋溫度應設置為265℃～270℃，在此高溫下Sn-0.7Cu也有好的流動性和焊接性能（此時潤濕時間僅為0.5s），為了減少對PCB以及片式元器件的熱沖擊，要相應提高PCB預熱溫度，通常PCB預熱濕度應達到130℃～50℃（比傳統的錫鉛焊要高出30℃），只有達到預期的預熱溫度才能加速助焊劑溶劑的揮發和使焊劑活化，得到好的焊接效果。如果預熱溫度和預熱時間調整不當，則會造成較多的焊后殘留物，或由于焊劑活性不足，造成焊點潤濕性變差。當預熱溫度偏低時還可能導致氣體放出而產生焊料球和飛濺。為了不降低設備的生產能力，波峰焊機的預熱烘道要適當加長。目前無鉛波峰焊機的預熱烘道已由原來的一段改為兩段式加熱，并且長度達到1.8m以上，預熱的功率一般不低于15kW，這樣就確保了PCB進入錫鍋前有一個理想的預熱溫度。由于無鉛焊接工藝對溫度精度要求較高，錫鍋溫度的精度應控制在±1℃之內，此外，還要做好錫鍋周圍的保溫，防止環境溫度變化對它產生影響。
(2)助焊劑噴涂系統
在無鉛波峰焊實施過程中，助焊劑噴涂系統沒有特別要求，目前以霧化噴涂為多見，因為它比傳統的發泡式涂布均勻，并且價格適中。
(3)焊接時間與錫鍋的噴嘴
無鉛波峰焊過程中已提高了PCB預熱溫度和錫鍋溫度，從理論上說可以減少焊接時間，但是因Sn-Ag-Cu的潤濕能力偏低，因此，在實際生產中焊接時間仍控制在4～5s為最好。在雙波峰焊機中，焊接時兩波峰之間的溫度跌落（下降）晟大不超過500C。因此通常可將錫鍋的噴嘴適當加寬，兩噴嘴之間的距離適當減小，以保證做到焊接時波谷的溫度不低于2000C。
(4)焊料的防氧化
波峰焊工藝中焊料的防氧化一直是件麻煩的事，同SnPb合金焊料相比，高Sn含量的無鉛量焊料在高溫焊接中更容易氧化，錫鍋中形成氧化物殘渣( Sn02)，會影響焊接質量。設備廠家采用改善錫鍋噴嘴結構來減小氧化物，但最好的辦法是采用氮氣保護，雖然增加氮氣保護的設備前期投入較大，但從長遠利益考慮還是合算的，用氮氣保護既提高了焊接質量又
可以防止無鉛焊料因氧化帶來損失。
(5)錫鍋的防腐蝕
無鉛焊料的錫含量高，例如Sn-0.7Cu幾乎是純錫，在高溫時對鐵(Fe)有很強的浸析能力，傳統的波峰焊機的錫鍋及噴嘴大多采用不銹鋼材料，從而易發生溶蝕反應，隨著時間的推移，最終會導致部件的溶蝕損壞，特別是噴嘴及泵系統。
因此，目前國外的無鉛波峰焊機中的錫鍋及泵系統己采用鑄鐵系統，并在其部件的外側涂敷專用涂料，以達到防腐蝕的功能，國內則采用鈦金屬制造，以便使相應的部件達到預防高錫的腐蝕性。
(6)焊后冷卻系統
快速冷卻有兩重作用，一是呵減少無鉛焊料的枝狀晶體生成，以保證無鉛波峰焊焊點外觀光亮；二是在無鉛波峰焊接后主板常常會發生焊盤“剝離”缺陷，產生的原因在于冷卻過程中焊料合金的冷卻速率與PCB的冷卻速率不同。因此加速焊好的SM快速冷卻有助于克服此缺陷。目前在新型的無鉛波峰焊機中常采用冷水或強制冷風對焊接后的SMA進行冷卻。冷卻速率一般控制在5～6℃／s，應注意的是過快的冷卻速率又會造成片式電容的損壞，因此在調節冷卻速度要兼顧多方面的問題。
如果采用Sn-0.7Cu作為波峰焊焊料，則波SKM200GAL173D峰焊機錫鍋溫度應設置為265℃～270℃，在此高溫下Sn-0.7Cu也有好的流動性和焊接性能（此時潤濕時間僅為0.5s），為了減少對PCB以及片式元器件的熱沖擊，要相應提高PCB預熱溫度，通常PCB預熱濕度應達到130℃～50℃（比傳統的錫鉛焊要高出30℃），只有達到預期的預熱溫度才能加速助焊劑溶劑的揮發和使焊劑活化，得到好的焊接效果。如果預熱溫度和預熱時間調整不當，則會造成較多的焊后殘留物，或由于焊劑活性不足，造成焊點潤濕性變差。當預熱溫度偏低時還可能導致氣體放出而產生焊料球和飛濺。為了不降低設備的生產能力，波峰焊機的預熱烘道要適當加長。目前無鉛波峰焊機的預熱烘道已由原來的一段改為兩段式加熱，并且長度達到1.8m以上，預熱的功率一般不低于15kW，這樣就確保了PCB進入錫鍋前有一個理想的預熱溫度。由于無鉛焊接工藝對溫度精度要求較高，錫鍋溫度的精度應控制在±1℃之內，此外，還要做好錫鍋周圍的保溫，防止環境溫度變化對它產生影響。
(2)助焊劑噴涂系統
在無鉛波峰焊實施過程中，助焊劑噴涂系統沒有特別要求，目前以霧化噴涂為多見，因為它比傳統的發泡式涂布均勻，并且價格適中。
(3)焊接時間與錫鍋的噴嘴
無鉛波峰焊過程中已提高了PCB預熱溫度和錫鍋溫度，從理論上說可以減少焊接時間，但是因Sn-Ag-Cu的潤濕能力偏低，因此，在實際生產中焊接時間仍控制在4～5s為最好。在雙波峰焊機中，焊接時兩波峰之間的溫度跌落（下降）晟大不超過500C。因此通常可將錫鍋的噴嘴適當加寬，兩噴嘴之間的距離適當減小，以保證做到焊接時波谷的溫度不低于2000C。
(4)焊料的防氧化
波峰焊工藝中焊料的防氧化一直是件麻煩的事，同SnPb合金焊料相比，高Sn含量的無鉛量焊料在高溫焊接中更容易氧化，錫鍋中形成氧化物殘渣( Sn02)，會影響焊接質量。設備廠家采用改善錫鍋噴嘴結構來減小氧化物，但最好的辦法是采用氮氣保護，雖然增加氮氣保護的設備前期投入較大，但從長遠利益考慮還是合算的，用氮氣保護既提高了焊接質量又
可以防止無鉛焊料因氧化帶來損失。
(5)錫鍋的防腐蝕
無鉛焊料的錫含量高，例如Sn-0.7Cu幾乎是純錫，在高溫時對鐵(Fe)有很強的浸析能力，傳統的波峰焊機的錫鍋及噴嘴大多采用不銹鋼材料，從而易發生溶蝕反應，隨著時間的推移，最終會導致部件的溶蝕損壞，特別是噴嘴及泵系統。
因此，目前國外的無鉛波峰焊機中的錫鍋及泵系統己采用鑄鐵系統，并在其部件的外側涂敷專用涂料，以達到防腐蝕的功能，國內則采用鈦金屬制造，以便使相應的部件達到預防高錫的腐蝕性。
(6)焊后冷卻系統
快速冷卻有兩重作用，一是呵減少無鉛焊料的枝狀晶體生成，以保證無鉛波峰焊焊點外觀光亮；二是在無鉛波峰焊接后主板常常會發生焊盤“剝離”缺陷，產生的原因在于冷卻過程中焊料合金的冷卻速率與PCB的冷卻速率不同。因此加速焊好的SM快速冷卻有助于克服此缺陷。目前在新型的無鉛波峰焊機中常采用冷水或強制冷風對焊接后的SMA進行冷卻。冷卻速率一般控制在5～6℃／s，應注意的是過快的冷卻速率又會造成片式電容的損壞，因此在調節冷卻速度要兼顧多方面的問題。
(1) PCB預熱溫度／錫鍋溫度
如果采用Sn-0.7Cu作為波峰焊焊料，則波SKM200GAL173D峰焊機錫鍋溫度應設置為265℃～270℃，在此高溫下Sn-0.7Cu也有好的流動性和焊接性能（此時潤濕時間僅為0.5s），為了減少對PCB以及片式元器件的熱沖擊，要相應提高PCB預熱溫度，通常PCB預熱濕度應達到130℃～50℃（比傳統的錫鉛焊要高出30℃），只有達到預期的預熱溫度才能加速助焊劑溶劑的揮發和使焊劑活化，得到好的焊接效果。如果預熱溫度和預熱時間調整不當，則會造成較多的焊后殘留物，或由于焊劑活性不足，造成焊點潤濕性變差。當預熱溫度偏低時還可能導致氣體放出而產生焊料球和飛濺。為了不降低設備的生產能力，波峰焊機的預熱烘道要適當加長。目前無鉛波峰焊機的預熱烘道已由原來的一段改為兩段式加熱，并且長度達到1.8m以上，預熱的功率一般不低于15kW，這樣就確保了PCB進入錫鍋前有一個理想的預熱溫度。由于無鉛焊接工藝對溫度精度要求較高，錫鍋溫度的精度應控制在±1℃之內，此外，還要做好錫鍋周圍的保溫，防止環境溫度變化對它產生影響。
(2)助焊劑噴涂系統
在無鉛波峰焊實施過程中，助焊劑噴涂系統沒有特別要求，目前以霧化噴涂為多見，因為它比傳統的發泡式涂布均勻，并且價格適中。
(3)焊接時間與錫鍋的噴嘴
無鉛波峰焊過程中已提高了PCB預熱溫度和錫鍋溫度，從理論上說可以減少焊接時間，但是因Sn-Ag-Cu的潤濕能力偏低，因此，在實際生產中焊接時間仍控制在4～5s為最好。在雙波峰焊機中，焊接時兩波峰之間的溫度跌落（下降）晟大不超過500C。因此通常可將錫鍋的噴嘴適當加寬，兩噴嘴之間的距離適當減小，以保證做到焊接時波谷的溫度不低于2000C。
(4)焊料的防氧化
波峰焊工藝中焊料的防氧化一直是件麻煩的事，同SnPb合金焊料相比，高Sn含量的無鉛量焊料在高溫焊接中更容易氧化，錫鍋中形成氧化物殘渣( Sn02)，會影響焊接質量。設備廠家采用改善錫鍋噴嘴結構來減小氧化物，但最好的辦法是采用氮氣保護，雖然增加氮氣保護的設備前期投入較大，但從長遠利益考慮還是合算的，用氮氣保護既提高了焊接質量又
可以防止無鉛焊料因氧化帶來損失。
(5)錫鍋的防腐蝕
無鉛焊料的錫含量高，例如Sn-0.7Cu幾乎是純錫，在高溫時對鐵(Fe)有很強的浸析能力，傳統的波峰焊機的錫鍋及噴嘴大多采用不銹鋼材料，從而易發生溶蝕反應，隨著時間的推移，最終會導致部件的溶蝕損壞，特別是噴嘴及泵系統。
因此，目前國外的無鉛波峰焊機中的錫鍋及泵系統己采用鑄鐵系統，并在其部件的外側涂敷專用涂料，以達到防腐蝕的功能，國內則采用鈦金屬制造，以便使相應的部件達到預防高錫的腐蝕性。
(6)焊后冷卻系統
快速冷卻有兩重作用，一是呵減少無鉛焊料的枝狀晶體生成，以保證無鉛波峰焊焊點外觀光亮；二是在無鉛波峰焊接后主板常常會發生焊盤“剝離”缺陷，產生的原因在于冷卻過程中焊料合金的冷卻速率與PCB的冷卻速率不同。因此加速焊好的SM快速冷卻有助于克服此缺陷。目前在新型的無鉛波峰焊機中常采用冷水或強制冷風對焊接后的SMA進行冷卻。冷卻速率一般控制在5～6℃／s，應注意的是過快的冷卻速率又會造成片式電容的損壞，因此在調節冷卻速度要兼顧多方面的問題。
如果采用Sn-0.7Cu作為波峰焊焊料，則波SKM200GAL173D峰焊機錫鍋溫度應設置為265℃～270℃，在此高溫下Sn-0.7Cu也有好的流動性和焊接性能（此時潤濕時間僅為0.5s），為了減少對PCB以及片式元器件的熱沖擊，要相應提高PCB預熱溫度，通常PCB預熱濕度應達到130℃～50℃（比傳統的錫鉛焊要高出30℃），只有達到預期的預熱溫度才能加速助焊劑溶劑的揮發和使焊劑活化，得到好的焊接效果。如果預熱溫度和預熱時間調整不當，則會造成較多的焊后殘留物，或由于焊劑活性不足，造成焊點潤濕性變差。當預熱溫度偏低時還可能導致氣體放出而產生焊料球和飛濺。為了不降低設備的生產能力，波峰焊機的預熱烘道要適當加長。目前無鉛波峰焊機的預熱烘道已由原來的一段改為兩段式加熱，并且長度達到1.8m以上，預熱的功率一般不低于15kW，這樣就確保了PCB進入錫鍋前有一個理想的預熱溫度。由于無鉛焊接工藝對溫度精度要求較高，錫鍋溫度的精度應控制在±1℃之內，此外，還要做好錫鍋周圍的保溫，防止環境溫度變化對它產生影響。
(2)助焊劑噴涂系統
在無鉛波峰焊實施過程中，助焊劑噴涂系統沒有特別要求，目前以霧化噴涂為多見，因為它比傳統的發泡式涂布均勻，并且價格適中。
(3)焊接時間與錫鍋的噴嘴
無鉛波峰焊過程中已提高了PCB預熱溫度和錫鍋溫度，從理論上說可以減少焊接時間，但是因Sn-Ag-Cu的潤濕能力偏低，因此，在實際生產中焊接時間仍控制在4～5s為最好。在雙波峰焊機中，焊接時兩波峰之間的溫度跌落（下降）晟大不超過500C。因此通常可將錫鍋的噴嘴適當加寬，兩噴嘴之間的距離適當減小，以保證做到焊接時波谷的溫度不低于2000C。
(4)焊料的防氧化
波峰焊工藝中焊料的防氧化一直是件麻煩的事，同SnPb合金焊料相比，高Sn含量的無鉛量焊料在高溫焊接中更容易氧化，錫鍋中形成氧化物殘渣( Sn02)，會影響焊接質量。設備廠家采用改善錫鍋噴嘴結構來減小氧化物，但最好的辦法是采用氮氣保護，雖然增加氮氣保護的設備前期投入較大，但從長遠利益考慮還是合算的，用氮氣保護既提高了焊接質量又
可以防止無鉛焊料因氧化帶來損失。
(5)錫鍋的防腐蝕
無鉛焊料的錫含量高，例如Sn-0.7Cu幾乎是純錫，在高溫時對鐵(Fe)有很強的浸析能力，傳統的波峰焊機的錫鍋及噴嘴大多采用不銹鋼材料，從而易發生溶蝕反應，隨著時間的推移，最終會導致部件的溶蝕損壞，特別是噴嘴及泵系統。
因此，目前國外的無鉛波峰焊機中的錫鍋及泵系統己采用鑄鐵系統，并在其部件的外側涂敷專用涂料，以達到防腐蝕的功能，國內則采用鈦金屬制造，以便使相應的部件達到預防高錫的腐蝕性。
(6)焊后冷卻系統
快速冷卻有兩重作用，一是呵減少無鉛焊料的枝狀晶體生成，以保證無鉛波峰焊焊點外觀光亮；二是在無鉛波峰焊接后主板常常會發生焊盤“剝離”缺陷，產生的原因在于冷卻過程中焊料合金的冷卻速率與PCB的冷卻速率不同。因此加速焊好的SM快速冷卻有助于克服此缺陷。目前在新型的無鉛波峰焊機中常采用冷水或強制冷風對焊接后的SMA進行冷卻。冷卻速率一般控制在5～6℃／s，應注意的是過快的冷卻速率又會造成片式電容的損壞，因此在調節冷卻速度要兼顧多方面的問題。
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相關技術資料- 9-29檢查焊接爐是否適合通孔再流焊工藝
- 9-27無鉛波峰焊工藝對波峰焊機的要求
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