【正文】 藝需求的反應(yīng)，波峰焊接繼續(xù)以良好的結(jié)果適應(yīng)和完成新的任務(wù)。在焊接方向線上的間隔近的焊盤橋接是存在多時的一個問題。對于方形焊盤，當(dāng)焊盤離開熔化的焊錫時，焊錫不能夠呈現(xiàn)一個低能量的外形?！　″a膏通孔(PIH, pin/pasteinhole)工藝是用來減少在制造一些混合技術(shù)裝配中的工藝步驟的一種方法。特制的“點”或“面”波峰焊接設(shè)備的數(shù)量越來越多。傳統(tǒng)的熱風(fēng)焊錫均涂(HASL, hot air solder leveling)工藝，雖然一般對焊接性能有好處，但與進(jìn)化的設(shè)計和工藝存在一個問題?？赡芑卦斐刹蛔愕目珊感院筒粷M意的焊接表現(xiàn)，甚至當(dāng)使用有侵蝕性的焊接助焊劑。因為PWB為每個焊接的連接提供表面的一半，它必須表現(xiàn)出持續(xù)和足夠的可焊性特征。用來焊接電子的助焊劑范圍從侵蝕性強(qiáng)的有機(jī)酸到傳統(tǒng)的松香基材料到弱有機(jī)酸，低殘留物、低活性、免清洗助焊劑。松香包圍活性劑，因此防止反應(yīng)，這種反應(yīng)可能使裝配的可操作性降級?！　‘?dāng)清洗裝配密度高的裝配時，從一些元件之間和下面清除所有助焊劑殘留物是困難的。注意，使用低殘留物助焊劑，可焊性特性必須是好的。一種噴霧上助焊劑的裝置，跟著空氣刀，提供保證在要焊接的表面均勻施用助焊劑正確數(shù)量的最有些的和受控的方法。預(yù)熱也減少對元件的溫帶沖擊，當(dāng)元件暴露在突然的溫度梯度下時可能被削弱或變成不能運(yùn)行?！　】刂坪土私饧訜岬乃俾?、在波峰焊接各個階段的溫度、和在給定溫度或以上的時間長度對于達(dá)到和在生產(chǎn)良好的焊接結(jié)果是關(guān)鍵的。　　對于任何裝配，最佳的時間/溫度曲線是取決于許多因素，而不是助焊劑化學(xué)成分?！　τ谌魏沃竸蛔愕念A(yù)熱時間和溫度將造成較多的殘留物留下，或許活性不足，造成熔濕(wetting)差。助焊劑在波峰上的出現(xiàn)幫助降低焊錫的表面張力。設(shè)計、元件、PWB、元件貼裝操作、可焊性特性、助焊劑、熱能的一部分和一個平穩(wěn)的材料輸送系統(tǒng)都應(yīng)該到位。焊接工位要求關(guān)注與維護(hù)，作為一個可再生產(chǎn)的設(shè)備功能的良好工藝控制程序的部分。F的范圍。F，在較厚的多層板上已經(jīng)取得成功。使用一個已定義的控制系統(tǒng)和保持它盡可能簡單　　有時。結(jié)論　　低成本、低缺陷的焊接表現(xiàn)是配合設(shè)計、零件、材料、工藝、設(shè)備功能和有知識的人員的一個函數(shù)。因為你不能控制你不連續(xù)測量的東西，做足你的功課，限制材料和驗證工藝。例如，已經(jīng)采用直接測量PCB在波峰焊接中經(jīng)歷的技術(shù)。在回流焊接爐中，當(dāng)板經(jīng)歷加熱溫度時，出現(xiàn)的是化學(xué)反應(yīng)，不象在波峰焊接中。焊接應(yīng)該可以在一次過中達(dá)到，不出現(xiàn)缺陷。雖然溫度是重要的，但它不能說明板與焊錫波峰的相互作用。如果問一個制造工程師從哪里主要出現(xiàn)裝配缺陷，最常見，他或她會指向波峰焊機(jī)?！　±?，調(diào)節(jié)預(yù)熱器永遠(yuǎn)不能消除由于太長駐留時間引起的錫橋或者由于浸錫深度太淺所引起的不焊(skipping)。 浸錫深度(immersion depth): 浸錫深度是板浸在焊錫波內(nèi)有多深。 　　圖一解釋了板的浸錫深度與接觸長度的相互關(guān)系，顯示浸錫深度直接決定接觸長度。 波峰形狀　　我們許多人都有在兩臺不同的波峰焊機(jī)上運(yùn)行同一個裝配的經(jīng)驗，看到的是兩個很不同的板的品質(zhì)的出現(xiàn)?！　?圖二顯示波峰形狀對接觸長度的影響。波峰焊機(jī)永遠(yuǎn)不能保證可重復(fù)性。因此，波峰焊接的參數(shù)必須主要基于板與波峰的相互作用，而不是波峰焊機(jī)的設(shè)定。選擇了最大批量的裝配來用作研究，它代表在該地生產(chǎn)的所有電路板的19%。下面是進(jìn)行的步驟： 測量與建立平行度。得出 312 ppm(parts per million)的缺陷率，這個被認(rèn)為在工廠內(nèi)是正常的，按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是很好的，盡管有一定量的返工數(shù)量。另外作一些測量以證實發(fā)生所希望的板與波的相互作用。因此，達(dá)到了電路板質(zhì)量的可重復(fù)性?！　D三的藍(lán)線顯示該結(jié)果。波峰焊機(jī)的設(shè)定現(xiàn)在是非主要的，與使用的波峰焊機(jī)無關(guān)?！　∑渌^察包括： 所發(fā)現(xiàn)的最佳駐留時間與以前發(fā)生的有很大的不同，但是那時沒有測量。因此，上述研究也對第二種板進(jìn)行。雖然不太象第一種板所獲得的新基線那么低，但該工藝過程得到所研究的第二種板的顯著更低的缺陷率，這種板以前也是以 1 秒運(yùn)行?？墒?，板的實際浸錫深度決定于幾個因素，包括錫缸高度、PCB怎樣座落在傳送帶的指爪上、彎曲、破裂或變鉤的指爪、傳送帶角度、以及是否使用托盤。因此，不同板的類型最受益于不同浸錫深度?！　?yōu)化要求對板上實際缺陷有關(guān)的調(diào)整。該過程只要花幾分鐘，并且將馬上產(chǎn)生對你有幫助的信息： 象平時你對特定的板一樣設(shè)定波峰焊機(jī)。 再運(yùn)行相同板類型中的一個，記錄其波峰焊接品質(zhì)?！　∪绻宓钠焚|(zhì)惡化，那么增加傳送帶速度，重復(fù)相同的步驟。所有波峰焊機(jī)有其自己的數(shù)據(jù)變化和可重復(fù)性的正常范圍，這個只有通過在機(jī)器保持在使用的每個設(shè)定時，對駐留時間和浸錫深度的直接測量來確定。對于兩類工廠，在不同的波峰焊機(jī)之間，甚至工廠位置之間可靠地移動一種特定板的靈活性也要增加。生產(chǎn)效率不高，裝焊工藝水平低，質(zhì)量不穩(wěn)定，是產(chǎn)品各批次生產(chǎn)引起波動的因素之一。 當(dāng)時紡電大批量生產(chǎn)有2/3印制板電裝靠外協(xié)完成生產(chǎn)成本高，外協(xié)電裝質(zhì)量更難控制。在市場經(jīng)濟(jì)形勢下，要求民用產(chǎn)品不斷提高質(zhì)量而且盡可能降低成本。此工藝方法實施后可改變我廠電裝工藝面貌，提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，提高操作工人技術(shù)水平，提高勞動生產(chǎn)串，有利于開展規(guī)模生產(chǎn)，挖掘企業(yè)潛力，在不增加電裝工人數(shù)的前提下將因工作量大而擴(kuò)散外協(xié)電裝印制板部件收回來，節(jié)約外協(xié)費(fèi)用，且有利于改善生產(chǎn)現(xiàn)場管理，提高裝焊生產(chǎn)線的綜合管理水平。(設(shè) 計、工藝參數(shù)與該廠標(biāo) 制訂)。 1．5按工藝及小批生產(chǎn)成功的產(chǎn)品，修改印制板等設(shè)計文件。 2．2配合設(shè)計師貫徹Q/KF3792廠標(biāo)，逐項進(jìn)行工藝性審查，符合波峰焊工藝要求。 2．4 配合元器件預(yù)成形定點單位—華立公司，協(xié)作、制造元器件加工成形工裝，負(fù)責(zé)技術(shù)問題的處理。 3 元器件、垮接線預(yù)加工單位——華立公司： 3．3組織生產(chǎn)、交貨時間符合生產(chǎn)進(jìn)度要求。 4．4庫房保管要求通風(fēng)干燥，控制保管貯存期為二個月，先進(jìn)庫先發(fā)貨。 5．2設(shè)計規(guī)定定點供應(yīng)的元器件按要求選購，如有變化應(yīng)事先通知有關(guān)設(shè)計工藝人員。 6．2制訂波峰焊機(jī)操作規(guī)程和保養(yǎng)規(guī)則。 7．1配合元器件訂貸，要與供貸方簽訂6個月內(nèi)可焊性好的保證協(xié)議，并做好進(jìn)廠檢驗。 8工裝制造部門： 9．4做好設(shè)備的正常維護(hù)保養(yǎng)，定期檢查記錄，內(nèi)容包括：各加油點是否缺油，助焊劑發(fā)泡管是否有堵塞現(xiàn)象，各導(dǎo)軌面、傳動件是否清潔、潤滑、預(yù)熱器溫度是否正常、鏈條運(yùn)行是否平穩(wěn)、焊劑自動濃度調(diào)節(jié)儀工作是否正常、波峰錫泵工作是否正常、設(shè)備照明是否完好等。 10．1深入現(xiàn)場及時做好各有關(guān)部門的技術(shù)協(xié)調(diào)工作。 經(jīng)過一年多努力，使工廠研制生產(chǎn)的民品及部分軍品基本上全部實現(xiàn)“短插一次波峰焊”新工藝。此新工藝成功并推廣應(yīng)用于全廠各產(chǎn)品生產(chǎn)曾得到工廠獎勵并列入工廠及上海船舶工業(yè)公司技術(shù)進(jìn)步總結(jié)文件。焊料系統(tǒng)可以看成由一系列含有助焊劑的化學(xué)材料組成，包括焊膏、波峰焊助焊劑及大多數(shù)返修材料等，為了便于測定，我們將波峰焊中使用的錫條或錫絲作為普通制品對待，不當(dāng)作化工產(chǎn)品放在評測系統(tǒng)之中。這樣做目的是為了對采用不同規(guī)范的多個供應(yīng)商進(jìn)行評估，從而使工程師們找出比現(xiàn)行性能更好的系統(tǒng)。 第二步是確定對哪些供應(yīng)商進(jìn)行比較。 由于允許報價的供應(yīng)商很多，因此要按照反饋時間和價格對名單進(jìn)行精減。此次試驗采用的是本公司日常生產(chǎn)的一種最復(fù)雜的板，該板上需采用細(xì)間距器件和插針再流焊。另外，這次試驗還選擇了下面四個參數(shù)：印刷后保持時間、貼裝后保持時間、焊膏批次以及回焊環(huán)境。另外，試驗所用板的批量為30塊。當(dāng)從一種焊膏換成另一種時，漏印模板與刮刀都要作徹底清洗，而且應(yīng)使用自動模板清洗機(jī)，以免因每個人清洗效果不同而引入額外的變量。 在試驗過程當(dāng)中，應(yīng)記住這是在作焊膏評測，而不是在對工藝進(jìn)行優(yōu)化，因此不要改變工藝流程。 試驗中的一個重要的指標(biāo)是在線測試儀(ICT)的針床測試性。 將每一塊板的目檢與測試儀檢查結(jié)果都記入表中，然后詳細(xì)計算出每種焊膏每一缺陷的平均值、中間值或總和。請注意這里將數(shù)值進(jìn)行規(guī)范化的目的僅僅是為了作比較。 其中一項“印刷外觀”缺陷只是公司對焊膏印刷之后外觀的看法。每個加權(quán)值都與各焊膏相應(yīng)缺陷的得分?jǐn)?shù)相乘，將這些結(jié)果加在一起從而得出焊膏的最后得分。當(dāng)波峰焊助焊劑和返修材料測試完成后，采用與焊膏評測時相同的方法算出總分值。當(dāng)最后的系統(tǒng)評估完成后，就可向公司采購部門提供經(jīng)過全面認(rèn)證的合格焊料供應(yīng)商名單。由于大多數(shù)助焊劑在焊接時必須要達(dá)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(jìn)入波峰槽前要先經(jīng)過一個預(yù)熱區(qū)。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(yù)熱溫度。對穿孔式元件來講單波就足夠了，線路板進(jìn)入波峰時，焊錫流動的方向和板子的行進(jìn)方向相反，可在元件引腳周圍產(chǎn)生渦流。 在對未來的設(shè)備和供應(yīng)商作任何評定之前，需要確定用波峰進(jìn)行焊接的板子的所有技術(shù)規(guī)格，因為這些可以決定所需機(jī)器的性能。 還有可能發(fā)生的其它缺陷包括虛焊或漏焊，也稱為開路，如果助焊劑沒有涂在PCB上時就會形成。 在波峰焊接階段，PCB必須要浸入波峰中將焊料涂敷在焊點上，因此波峰的高度控制就是一個很重要的參數(shù)?？梢酝ㄟ^設(shè)計錫泵系統(tǒng)來避免這種問題，使其從錫槽的底部而不是錫渣聚集的頂部抽取錫。另外也可以采用低殘余物工藝，此時會有一些助焊劑殘余物留在板子上，而根據(jù)產(chǎn)品或客戶的要求這些殘余物是可以接受的。因此，生產(chǎn)率的問題比以前更為重要，所有設(shè)備都必須要有盡可能高的正常運(yùn)行時間。 采用何種波峰焊接方法? 波峰焊方法或工藝的采用取決于產(chǎn)品的復(fù)雜程度以及產(chǎn)量，如果要做復(fù)雜的產(chǎn)品以及產(chǎn)量很高，可以考慮用氮氣工藝比如CoN▼2▼Tour波峰來減少錫渣并提高焊點的浸潤性。比如Speedline ELECTROVERT提供了一個獲得專利的熱風(fēng)刀去橋接技術(shù)，用來去除橋接以及做焊點的無損受力測試。 但是必須要注意，要使焊點質(zhì)量得到顯著的提升，并不需要在波峰焊設(shè)備上設(shè)定更多的選項。雖然還有更便宜的臺式機(jī)型，但這些只適合于用在研究開發(fā)或制作樣機(jī)的場合，因為對于要適應(yīng)制造商對增長的需求而言，它們都不夠經(jīng)用。除了將雙波峰作為標(biāo)準(zhǔn)配置外，同時還提供有更多先進(jìn)的配置，比如惰性氣體環(huán)境等。 如欲了解更多信息，請聯(lián)系作者Nithia Devan。 運(yùn)輸代主要用途是將電路底板送入波峰焊錫機(jī)，沿途經(jīng)助焊劑添加區(qū)，預(yù)熱區(qū)，錫爐等。 預(yù)熱區(qū)提供足夠的溫度，以便形成良好的焊點。焊接過程中，先在一塊插有組件的PCB (PCBA)上涂敷焊劑、經(jīng)過預(yù)熱后再通過由熔化了的焊料所形成的波峰，從而使PCB接觸波峰頂部將組件和PCB焊盤的連接處焊接起來。湍流波既可以通過讓熔化的焊料經(jīng)過一個振蕩器來形成，亦可以通過向焊料池中注入氮氣來形成。對于某些焊劑來說，還必須滿足一定的時間 – 溫度特性要求。若果預(yù)熱不夠充分，PCBA可能從焊波中迅速吸收 熱量，導(dǎo)致波的焊料局部固化或引起短路展望波峰焊技術(shù)的應(yīng)用 在大多數(shù)不需要小型化的產(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)備以及即將推出的數(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。助焊劑涂敷之后的預(yù)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(jìn)入波峰時產(chǎn)生的熱沖擊。 目前波峰焊機(jī)基本上采用熱輻射方式進(jìn)行預(yù)熱，最常用的波峰焊預(yù)熱方法有強(qiáng)制熱風(fēng)對流、電熱板對流、電熱棒加熱及紅外加熱等。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(dá)浸潤溫度時形成浸潤。二、避免缺陷 隨著目前元器件變得越來越小而PCB越來越密，在焊點之間發(fā)生橋連和短路的可能性也因此有所增加。如果助焊劑不夠或預(yù)熱階段運(yùn)行不正確的話則會造成頂面浸潤不良?？梢栽诓ǚ迳细郊右粋€閉環(huán)控制使波峰的高度保持不變，將一個感應(yīng)器安裝在波峰上面的傳送鏈導(dǎo)軌上，測量波峰相對于PCB的高度，然后用加快或降低錫泵速度來保持正確的浸錫高度。采用惰性氣體也可減少錫渣并節(jié)省費(fèi)用。像合約制造商這樣的用戶對于所焊接的產(chǎn)品設(shè)計不會有一個總的控制，因此他們要尋求更寬的工藝范圍，這可以通過采用有腐蝕性的助焊劑然后進(jìn)行清洗的方法來達(dá)到。在選擇波峰焊設(shè)備時，必須要考慮各個系統(tǒng)的MTBF(平均無故障時間)及其MTTR(平均修理時間)。如果使用一臺中型的機(jī)器，其功藝可以分為氮氣工藝和空氣工藝。風(fēng)刀位于焊槽的出口處，以與水平呈40176。而且對所有生產(chǎn)設(shè)備而言，檢查每個工程數(shù)據(jù)的真實準(zhǔn)確性也是很重要的，最好的方法是在購買前用機(jī)器先運(yùn)行一下板子。采用發(fā)泡式或噴霧式助焊劑涂敷設(shè)備。 在高端市場，用95,000到190,000美元可以買到高產(chǎn)量的機(jī)器，能每天運(yùn)行24小時并只需很少的人工干預(yù)。它涉及到產(chǎn)品的性能、可靠性和質(zhì)量等，甚至影響到其后的每一工藝步驟。盡管波峰焊接工藝已有多年的歷史，而且還將繼續(xù)沿用下去，然而，我們要是能夠用上切實可行的、有生命力的波峰焊接工藝需持時日。過去，250℃的焊錫鍋溫度被視為“標(biāo)準(zhǔn)”。重要的問題是要提供足夠的熱量，提高所有引線和焊盤的溫度，從而確保焊料的流動性，濕潤焊點的兩面。在采購中，要規(guī)定的金屬微量浮渣和焊料的錫含量的最高極限，在各個標(biāo)準(zhǔn)中，(如象IPC/JSTD006都有明確的規(guī)定)。這種聚集，加上明顯的錫損耗，可使焊料喪失流動性，并產(chǎn)生焊接問題。 焊點的外觀就能直接體現(xiàn)出工藝問題或材料問題。為了監(jiān)控錫鍋中的化合物，應(yīng)進(jìn)行常規(guī)分析。使用“芯片波峰”這對焊接高密度組件很有幫助，由于暴露于大氣的焊料表面太大，而使焊料氧化，所以會產(chǎn)生更多的浮渣。浮渣還可能夾雜于波峰中，導(dǎo)致波峰的不穩(wěn)定或湍流，因此要求對焊錫鍋中的液體成份給予更多的維護(hù)。錫鍋上應(yīng)配備可調(diào)節(jié)的低容量焊料傳感器和報警裝置。 應(yīng)該對數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在離開波峰的后面(出口端)就應(yīng)使焊料運(yùn)行降速，并慢慢地停止運(yùn)行。應(yīng)提供充分的傾角，不產(chǎn)生橋接、毛刺、拉絲和焊球等缺陷。在整平的層流波峰后面的振動部分也可用來消除氣泡，保證焊料實現(xiàn)滿意的接觸組件