自動焊接技術新.ppt

1、自動焊接技術,自動焊接技術 隨著電子技術的發(fā)展，電子產(chǎn)品向多功能、小型化、高可靠性方向發(fā)展。電路越來越復雜，產(chǎn)品組裝密度也越來越高，手工焊接雖能滿足高可靠性的要求，但很難同時滿足焊接高效率的要求。因此，高效的自動焊接技術就應運而生。 自動焊接技術基本分三種: 一。浸焊 二。波峰焊 三。再流焊（回流焊）,一.浸焊 浸焊是將插好元器件的印制電路板浸入熔融狀態(tài)的錫鍋中，一次完成印制電路板上所有焊點的焊接。它比手工焊接生產(chǎn)效率高、操作簡單，適于批量生產(chǎn)。浸焊包括手工浸焊和機器自動浸焊兩種形式。,1。全自動浸焊機 流程如下： 印制板安裝到夾具噴涂助焊劑預熱浸焊冷卻切腳,2。手工浸焊 手工浸焊是由操作工人

2、手持夾具將已插好元器件，涂好助焊劑的印制電路板浸入錫鍋中焊接。下圖手工浸焊機。,浸焊要點如下： 1. 焊錫有環(huán)保與不環(huán)保之分，不環(huán)?，F(xiàn)在基本被淘汰了，象錫鉛合金。環(huán)保的如錫銀銅合金?，F(xiàn)在環(huán)保焊錫的熔點一般為227-232，錫鍋熔化焊錫的溫度在230250為宜，一般設定在240上下，但有些元器件和印制板較大，可將焊錫的溫度提高到260左右。為了及時去除焊錫層表面的氧化層，可隨時加入松香助焊劑。,2.浸錫。用夾具夾住印制電路板的邊緣，以與錫鍋內(nèi)的焊錫液成3045的傾角，且與錫液保持平行浸入錫鍋內(nèi)，浸入的深度以印制板厚度的50%70%為宜，浸錫的時間約35S，浸焊后仍按原浸入的角度緩慢取出如下圖 所

3、示。,3.冷卻。剛焊接完成的印制板上有大量余熱未散，如不及時冷卻，可能會損壞印制板上的元器件?？刹捎蔑L冷或其他方法降溫。 4.檢查焊接質(zhì)量。焊接后可能會出現(xiàn)連焊，虛焊、假焊等，可用手工焊接補焊。如果大部分未焊好，應檢查原因，重復浸焊。但印制電路板上只能浸焊兩次，否則，會造成印制電路板變形，銅箔脫落，元器件性能變差。,5.虛焊與假焊都是指焊件表面沒有充分鍍上錫層,焊件之間沒有被錫固住,是由于焊件表面沒有清除干凈或焊劑用得太少以及焊接時間過短，焊接溫度過低所引起的。它的焊點成為有接觸電阻的連接狀態(tài)，導致電路工作不正常，出現(xiàn)時好時壞的不穩(wěn)定現(xiàn)象，噪聲增加而沒有規(guī)律性，給電路的調(diào)試、使用和維護帶來重大

4、隱患。此外，也有一部分虛焊點在電路開始工作的一段較長時間內(nèi)，保持接觸尚好，因此不容易發(fā)現(xiàn)。,但在溫度、濕度和振動等環(huán)境條件作用下，接觸表面逐步被氧化，接觸慢慢地變得不完全起來。虛焊點的接觸電阻會引起局部發(fā)熱，局部溫度升高又促使不完全接觸的焊點情況進一步惡化，最終甚至使焊點脫落，電路完全不能正常工作。這一過程有時可長達一、二年。 據(jù)統(tǒng)計數(shù)字表明，在電子整機產(chǎn)品故障中，有將近一半是由于焊接不良引起的。,二波峰焊 波峰焊是利用焊錫槽內(nèi)的機械式或電磁式離心泵，將熔融焊料壓向噴嘴，形成一股向上平穩(wěn)噴涌的焊料波峰并源源不斷地從噴嘴中溢出。裝有元器件的印制電路板以平面直線勻速運動的方式通過焊料波峰，在焊接面

5、上形成潤濕焊點而完成焊接。,波峰焊機 波峰焊機是在浸焊機的基礎上發(fā)展起來的自動焊接設備，兩者最主要的區(qū)別在于設備的焊錫槽。波峰焊機通常由波峰發(fā)生器、印制電路板傳輸系統(tǒng)、焊劑噴涂裝置、印制電路板預熱、冷卻裝置與電氣控制系統(tǒng)等基本部分組成 。,波峰焊工藝流程： 準備裝件噴涂焊劑預熱波峰焊冷卻 切腳清洗。,波峰發(fā)生器。波峰發(fā)生器是波峰焊機的核心，是衡量一臺波峰系統(tǒng)性能優(yōu)劣的主要依據(jù)，而波峰動力學又是波峰發(fā)生器技術水平的標志。 傳輸系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)是一條安放在滾軸上的金屬傳送帶，它支撐著印制電路板移動通過波峰焊區(qū)域。,助焊劑噴涂裝置。焊助劑噴涂裝置的作用是在波峰焊接之前將焊劑施加至印制電路板組件底部。助

6、焊劑噴嘴既可以實現(xiàn)連續(xù)噴涂，也可以被設置成檢測到有電路板通過時才進行噴涂的經(jīng)濟模式。,預熱裝置。預熱裝置由熱管組成，波峰焊機采用預熱系統(tǒng)以升高印刷電路板組件和焊劑的溫度，這樣做有助于在印刷電路板進入焊料波峰時降低熱沖擊，同時也有助于活化焊劑。預熱溫度一般為90-100，預熱處理能使印刷電路板材料和元器件上的熱應力作用降低至最小的程度，并且可以蒸發(fā)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(chǎn)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

7、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(shù)工藝里波峰焊機最有效的熱量傳遞方法。,焊料波峰。涂覆助焊劑的印刷電路板組件離開了預熱階段，通過傳輸帶穿過焊料波峰。焊料波峰是由來自于容器內(nèi)熔化了的焊料上下往復運動而形成的， 線路板用單波（波）或雙波（擾流波和波）方式進行焊接。對穿孔式元件來講單波就足夠了， 印刷電路板通過焊料波峰，就可以形成焊接點。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(chǎn)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

8、。 下圖情形需用雙波焊接，即同時開擾流波和 波,控制系統(tǒng)。隨著當代控制技術，微電子技術和計算機技術的迅猛發(fā)展，波峰焊控制技術也不例外，波峰焊采用計算機控制實現(xiàn)對系統(tǒng)進行最優(yōu)的實時自適應控制 .,三.再流焊 （1）再流焊接原理 再流焊亦稱回流焊，再流焊是伴隨微型化電子產(chǎn)品的出現(xiàn)而發(fā)展起來的焊接技術，主要應用于各類表面組裝元器件的焊接。,再流焊技術的焊料是焊錫膏，是預先在PCB焊盤上施放適量和適當形式的焊料，然后貼放表面組裝元器件，經(jīng)固化后，再利用外部熱源使焊料再次流動達到焊接目的的一種成組或逐點焊接工藝。,再流焊工藝流程： 涂敷焊劑貼裝表面組裝元器件烘干預熱 再流焊冷卻,（2）再流焊的特點 再流

9、焊與波峰焊技術相比，再流焊具有以下技術特點： 元件不直接浸漬在熔融的焊料中，所以元件受到的熱沖擊小。 僅在需要部位施放焊料，能控制焊料施放量，能避免橋接等缺陷的產(chǎn)生。所以焊接質(zhì)量好，節(jié)省焊料，焊點的一致性好，可靠性高。, 只要施放焊料的位置正確而貼放元器件的位置有一定偏離，在再流焊過程中，由于熔融焊料表面張力的作用，能夠自動校正偏差，把元器件拉回到近似準確的位置。 焊料中一般不會混入不純物。使用焊膏時，能正確地保持焊料的組成。,（3）再流焊設備的主要結構和工作方式 再流焊設備的主要由PCB傳輸裝置、加熱源、空氣循環(huán)裝置、冷卻裝置、排風裝置、溫度控制裝置以及計算機控制系統(tǒng)等基本部分組成。,（4）再流焊的分類 再流焊技術主要按照加熱方法進行分類，主要包括：氣相再流焊 （原理是利用含有碳氟化物的液體加熱至沸點（約215）汽化后產(chǎn)生的蒸氣）、紅外再流焊、熱風爐再流焊、