本文(wén)主要叙述了有關(guān)波峰焊機在操作(zuò)過程中的必要條(tiao)件，對關鍵技術方(fang)面進行了相應的(de)分析。圍繞如何用(yòng)好
波峰焊機，充分(fèn)發揮其内在的潛(qián)力，提出一些見解(jie)。
引言
當今世界，電(dian)子技術已擺在現(xian)代戰争的前沿陣(zhen)地，任何先進的武(wu)器都是以先進的(de)電子技術作爲支(zhi)撐。爲适應水上、水(shui)下艦艇所處的各(ge)種惡劣的環境 ，對(duì)于電氣設施的可(ke)靠性提 出了更高(gao)的要求。爲滿足這(zhè)一要求，緻力于電(diàn)氣硬件質 量的持(chí)續提高，我們從瑞(ruì)士引進一台 EPM-CDX-400型雙(shuang)波峰焊機。如何用(yòng)好這台設備，使其(qi)各方面參數達到(dao)最佳狀态，是現代(dài)技術工藝的一道(dào)新課題。
焊接基本(běn)條件的要求
●助焊(hàn)劑：助焊劑有多種(zhong)，但無論選用哪種(zhǒng)類型，其密度D必須(xū)控制在0.82~0.86g/cm3之間。我們(men)選用的是免清洗(xǐ)樹脂型助焊劑。該(gai)助焊劑除免清洗(xǐ)功能外，具有較好(hao)的可溶性，稀釋劑(ji)容易揮發。還能迅(xùn)速清除印制闆表(biǎo)面的氧化物并防(fáng)止二次氧化，降低(di)焊料表面張力， 提(ti)高焊接性能。
●焊料(liào)：波峰焊機采用的(de)焊料必須要求較(jiào)高的純度，金屬錫(xī)的含量要求爲63%。對(dui)其它雜質具有嚴(yan) 格的限制，否則對(dui)焊接質量有較大(dà)的影響。<<電子行業(ye)工藝标準彙編>>中(zhōng)對其它雜質的容(róng)限及對焊點的質(zhì)量影響作了如表(biao)1所示的技術分析(xī)。
表1焊料雜質容限(xiàn)及對焊接質量的(de)影響
在每天用機(ji)8小時以上的情況(kuang)下，要求每隔一定(dìng)的周期，對錫槽内(nei)的焊料進行化學(xue)或光譜分析，不符(fu)合要求時要進行(hang)更換。
●印制電路闆(pan)：選用印制闆材料(liao)時，應當考慮材料(liao)的轉化溫度、熱膨(peng)脹系數、熱傳導性(xing)、抗張模數、介電常(cháng)數、體積電阻率、表(biao)面電阻率、吸濕性(xìng)等因素。常用是的(de)環氧樹脂玻璃布(bù)制成的印制闆，其(qí)各方面的參數可(ke)達到有關規定的(de)要求。我們對印制(zhì)闆的物理變形作(zuò)了相應的分析，厚(hòu)度爲1.6mm的印制闆，長(zhǎng)度100mm，翹曲度必須小(xiao)于0.5mm。因爲翹曲度過(guò)大，壓錫深度則不(bu) 能保證一緻，導緻(zhi)焊點的均勻度差(cha)。
●焊盤：焊盤設計時(shí)應考慮熱傳導性(xìng)的影響，無論是賀(he)形還是矩形焊盤(pan)，與其相連的印線(xian)必須小于焊盤直(zhi)徑或寬度，若要與(yǔ)較大面的導電區(qu)，如地、電源等平面(miàn)相連時，可通過較(jiào)短的印制導線達(da)到熱隔離，見圖1焊(han)盤的正确設計。
●阻(zǔ)焊劑膜：在塗敷阻(zǔ)焊劑的工藝過程(chéng)中，應考慮阻焊劑(jì)的塗敷精度，焊盤(pán)的邊緣應當光滑(hua)，該暴露的部位不(bú)可粘附阻焊劑。
●運(yùn)輸和儲存：加工完(wán)成的印制闆，在運(yun)輸和儲存過程中(zhōng)，應當使用防振塑(sù)料袋抽真空包裝(zhuang) ，預防焊盤二次氧(yang)化和其它的污染(ran)。當更高技術要求(qiú)時，也可進行蕩金(jīn)處理，或者進行焊(han)料塗鍍的工藝處(chu)理。
元器件的要求(qiu)
●可焊性：用于波峰(feng)焊接組裝的元器(qi)件引線應有較好(hǎo)的可焊性。可焊性(xìng)的量化可采用潤(rùn)濕稱量法進行試(shi)驗，對于試驗結果(guǒ)用潤濕系數進行(háng)評定，潤濕系數按(àn)下式進行計算：Ơ=地(dì)F/T
式中：Ơ—潤濕系數，ŲN/S；
F—潤(run)濕力，ŲN；
T—潤濕時間，S。
由(you)止式可以看出，潤(rùn)濕時間T越短，則可(ke)焊性越好。潤濕稱(cheng)量法是精度較高(gao)的計量方法，但需(xu)要較複雜的儀器(qì)設備。如果試驗條(tiáo)件不具備，可選用(yong)焊球法進行試驗(yan)，簡單易行。
有些元(yuan)器件的引線選用(yòng)的材料潤濕系數(shù)很低，爲增加其可(ke)焊性，必須對這些(xiē)元器引線或焊煓(tuan)進行處理并塗鍍(du)焊料層，焊料塗鍍(du)層厚度應大于8ŲM,，要(yao)求表面光亮，無氧(yang)化雜質及油漬污(wū)染。
●元器件本身的(de)耐溫能力：采用波(bō)峰焊接技術的元(yuán)器件，必須要考慮(lü)元件本身的 耐溫(wen)能力，必須能耐受(shou)2600C/10S。對于無耐溫能力(li)的元器應剔除。
技(ji)術條件要求
上述(shu)的保障條件，隻是(shi)具備了焊接基礎(chǔ)，要焊接出高質量(liàng)的印制闆，重要的(de)是技術參數的設(she)置，以及怎樣使這(zhè)些技術參數達到(dao)最佳值，使焊點不(bu)出現漏焊、虛焊、橋(qiao)連、針孔、氣泡、裂紋(wén)、挂錫、拉尖等現象(xiàng)，設置參數應通過(guò)試驗和分析對比(bǐ)，從中找出一組最(zui)佳參數并記錄在(zài)案。以後再 遇到 類(lèi)似的輸入條件時(shí)就可以直接按那(na)組成熟的參數設(she)置而不必再去進(jin)行試驗。
●助焊劑 流(liú)量控制：調節助焊(han)劑 的流量，霧化顆(kē)粒及噴漈均勻度(dù)可用一張白紙進(jin)行試驗，目測助焊(han)劑 噴塗在白紙上(shàng)的分布情況，通過(guò)計算機軟件設置(zhi)參數，再用調節器(qì)配合調節，直到理(lǐ)想狀态爲止。通常(chang)闆厚爲1.6MM。元器件爲(wei)一般 通孔器件的(de)情況下，設定流量(liang)爲1.8L/H.
●傾斜角的控制(zhì)：傾斜角是波峰頂(ding)水平面與傳送到(dao)波峰處的印制闆(pǎn)之間的夾角。這個(gè)角度的夾角對于(yu)焊點質量緻關重(zhòng)要。由于地球的引(yin)力，焊錫從錫槽向(xiàng)外流動起始速度(du)與流出的錫槽後(hou)的自由落體速度(du)不一緻。如果夾角(jiao)調節不當會導緻(zhi)印制闆與焊錫的(de)接觸和分離的時(shi)間不同，焊錫對印(yìn)制闆的浸入力度(du)也不同。爲避免這(zhe)些問題，調節範圍(wéi)嚴格近控制在6º~10º之(zhi)間。
●傳送速度控制(zhì)：控制傳送速度在(zai)設置參數時應考(kao)慮以下諸方面的(de)因素：
1助焊劑噴塗(tú)厚度：因爲助焊劑(jì)的流量設定後，基(ji)本上是一個固定(ding)的參數。傳送速度(dù)的變化會使噴塗(tú)在印制闆上的助(zhù)焊劑厚度發生相(xiang)應的變化。
2預熱效(xiao)果：印制闆從進入(ru)預熱區到第一波(bō)峰這段時間裏，印(yin)制闆底面的溫度(dù)要求能夠達到 設(she)定的工藝溫度。傳(chuan)送速度的快慢會(huì)影響 預熱效果。
3闆(pǎn)材的厚度：傳送速(su)度與闆材的厚薄(báo)具有相應的關系(xì)，厚闆的傳送速度(du)應比薄 闆稍慢 一(yī)點。
4單面闆和雙面(mian)闆：單面闆和雙面(miàn)闆的熱 傳導性不(bú)同，所要求的預熱(re)溫度也相應不同(tóng)。
5無件的分布密度(du)：由于熱傳導的作(zuo)用，印制闆上元件(jian)的分布密度及元(yuán)器件體積的大小(xiǎo)，也 應作爲設置傳(chuan) 送速度的重要因(yīn)素之一國。
經實際(jì)操作，總結的傳送(sòng)速度參數調節範(fan)圍見表2。
表2傳送速(sù)度調節範圍
注：要(yao)求印制闆上沒有(yǒu)特殊的元器件(如(rú)：散熱器或者加固(gù)冷闆)
傳送速度v可(ke)按下式進行計算(suan)：v=L/t(m/min)
式中：L—總行程，從進(jìn)入預熱區的始端(duān)至第一波峰的長(zhang)度;
t—傳送時間，min;
V—傳送(sòng)速度，m/min
●溫度控制：
1 預(yu)熱溫度：印制闆在(zài)焊接前，必須達到(dào) 設定的工藝溫度(du)。用電子溫度計固(gu)定在印制闆的底(dǐ)面，當印制闆運行(háng)到達第一波峰時(shi)，可讀出印制闆底(di)面的實際溫度，然(rán)後通過計算機進(jìn)行修正。預熱速率(lü)可通過下式進行(hang)計算：
∆T=(T1-T2)/t
式中：T1—預熱的(de)工藝溫度；
T2—環境 溫(wēn)度；
t—預熱起始點至(zhì) 第一波峰之間的(de)傳送時間；
∆T—預熱速(su)率：℃/S.
通常，PCB的預熱速(sù)率爲線性值。當有(yǒu)些元器件的耐溫(wēn)曲線呈非線性值(zhi)時，根據需要，可通(tōng)過計算機軟件設(she)置八組輻射燈管(guan)相應的發射功率(lü) 。
2焊接溫度：波峰焊(hàn)接溫度取決于焊(hàn)點形成最佳狀态(tài)所需要的溫度，這(zhe)裏是指焊料熔液(yè)的溫度，往往實際(ji)溫度與計算機設(she)置的溫度有些偏(pian)差，焊接之前，必須(xu)進行實際測量。用(yòng)校準的溫度計或(huo)電子溫度計測量(liàng)錫槽各點溫度。按(àn)實際溫度值修改(gai)計算機設置的參(can)數。當基本達到設(she)計溫度時，空載運(yùn)行4分鍾，使溫度分(fen)布均勻後，再進行(hang)焊接。
以上兩個方(fāng)面的溫度設置範(fàn)圍及實際應用的(de)參數見表3。
表3溫度(du)調節範圍及采用(yong)實例
環境溫度對(dui)波峰焊接的影響(xiang)
當環境 溫度發生(sheng)較大的變化時，PCB預(yu)熱的工藝溫度随(sui)之上下浮動，焊接(jiē)效果立即會發生(sheng)變化。如果變化量(liang)太大以至于 預熱(rè) 的工藝溫度超過(guo)極限值，會造 成焊(hàn)點無法形成、虛焊(hàn)、焊層太厚或太薄(bao)、 橋連等不良現象(xiang)。由圖2可見環境 、溫(wēn)度對預熱工藝溫(wen)度一時間曲線的(de)影響。
波峰高度和(he)壓錫深度對焊接(jiē)的影響
波峰高度(dù)是指波棱到 波峰(fēng)頂點的距離，波峰(feng)過高或過低會影(yǐng)響被焊件與波峰(fēng)的接觸狀況，波峰(feng)高度調節範圍是(shi)在0~99%之間，實際對應(ying)高度約爲0~10mm。99%對應爲(wèi)機器的最大容限(xian)。實際選用波峰高(gao)設爲7mm左右。
壓錫深(shen)度是指被 焊印 制(zhì)闆浸 入焊錫的深(shen) 度，一般壓錫深度(du)爲闆厚的1/2~3/4.壓錫太(tai)深 容易使焊錫濺(jian)上元件面；壓錫太(tai)淺時，焊錫塗履力(li)度不夠，則會造 成(chéng)虛焊或漏焊。
結語(yu)
雙波峰焊機是科(ke)技含量較高的焊(hàn)接設備，以上的分(fèn)析和總結有待于(yu)完善，最佳參數隻(zhī)能在實際工作中(zhōng)不斷總結得到。
文(wén)章整理：昊瑞電子(zǐ)--助焊劑
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