【文章內(nèi)容簡介】 時(shí)，焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、元器件端頭和引腳，焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤，將焊盤、器件引腳與氧氣隔離；PCB進(jìn)入保溫區(qū)時(shí)，使PCB和元器件得到充分預(yù)熱，以防PCB突然進(jìn)入焊接高溫區(qū)而損壞PCB和元器件；當(dāng)PCB進(jìn)焊接區(qū)時(shí)，溫度迅速上升使焊膏達(dá)到熔化狀態(tài)，液態(tài)焊錫對PCB的焊盤，元器件端頭和引腳潤濕、擴(kuò)散、漫流或回流混合形成焊錫接；PCB進(jìn)入冷卻區(qū)，使焊點(diǎn)凝固。此時(shí)完成了再流焊。 再流焊工藝特點(diǎn)（與波峰焊技術(shù)相比）a. 不像波峰焊那樣，要把元器件直接浸漬在熔融的焊料中，所以元件受到 的熱沖擊小。但由于再流焊加熱方法不同，有時(shí)會(huì)施加給器較大的熱應(yīng)力；b. 只需要在焊盤上施加焊料，并能控制焊料的施加量，避免了虛焊橋接等焊接缺陷的產(chǎn)生，因此焊接質(zhì)量好，可靠性高； c. 有自定位效應(yīng)（self alignment）—當(dāng)元器件貼放位置有一點(diǎn)偏時(shí)，由于熔融焊料表面張力作用，當(dāng)其全部焊端或引腳與相應(yīng)焊盤被潤濕時(shí)，在表面張力作用下，自動(dòng)被拉回到近似目標(biāo)位置的。d. 焊料中不會(huì)混入不純物，使用焊膏時(shí)，能正確地保證焊料的成分。e. 可以采用局部加熱熱源，從而可在同一基板上，采用不同焊接工藝進(jìn)行焊接；f. 工藝簡單，修板的工作量極小。從而節(jié)省了人力、電力、材料。 再流焊的工藝要求a. 要設(shè)置合理的再流焊溫度曲線—再流焊是SMT生產(chǎn)中關(guān)鍵工序，根據(jù)再流焊原理，設(shè)置合理的溫度曲線，才能保證再流焊質(zhì)量。不恰當(dāng)?shù)臏囟惹€會(huì)出現(xiàn)焊接不完全，虛焊、元件翹立、焊錫球多等焊接缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。要定期做溫度曲線的實(shí)時(shí)測試。b. 要按照PCB設(shè)計(jì)時(shí)的焊接方向進(jìn)行焊接。c. 焊接過程中，在傳送帶上放PCB要輕輕地放平穩(wěn)，嚴(yán)防傳送帶震動(dòng)并注意在機(jī)器出口處接板，防止后出來的板掉落在先出來的板上碰傷SMD引腳。d. 必須對首塊印制板的焊接效果進(jìn)行檢查。檢查焊接是否充分有無焊膏融化不充分的痕跡、焊點(diǎn)表面是否光滑、焊點(diǎn)形狀是否呈半月狀、錫球和殘留物的情況、連焊和虛焊的情況。還要檢查PCB表面顏色變化情況，再流焊后允許PCB有少許但是均勻的變色。并根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)整溫度曲線。在整批生產(chǎn)過程中要定時(shí)檢查焊接質(zhì)量。 DIP插接元件的安裝通過SMT生產(chǎn)線的PCB可以說是主板的半成品，相對于它的機(jī)械化設(shè)備智能操作，DIP插接生產(chǎn)線要簡單得多，它是由工作人員手工完成的。插接元件主要包括：I／O接口、 CPU插座、PCI／AGP插槽；內(nèi)存插槽、BIOS插座、電容、跳線、晶振等。插接之前的元件都必須經(jīng)過IQC檢測，對于一些引腳較長的電容、電阻還要進(jìn)行修剪，以便插接操作。 PCB送上DIP生產(chǎn)線后，操作工人按照預(yù)定的插接順序?qū)⒉考逶赑CB的相應(yīng)位置，整個(gè)工序由多名操作工人完成。如圖28 (a)手工電容等元器件 (b)每個(gè)工人負(fù)責(zé)一個(gè)獨(dú)立的工序 (c)手工插裝I/O接口、內(nèi)存插槽等 (d)完成 圖28 手插件工序圖 波峰焊（wave solder）所有指定元件插接到PCB后通過傳輸帶自動(dòng)送入波峰焊接機(jī)（如圖29），波峰焊接機(jī)是自動(dòng)的焊接設(shè)備，在它的前段將給要焊接的插接件噴上助焊劑，通過不同的溫區(qū)變化對PCB加熱。波峰焊機(jī)的后半部是一個(gè)高溫的液態(tài)錫爐，它均勻平穩(wěn)地流動(dòng)，為了防止它的氧化，通常在它的表面還覆蓋著一層油。PCB傳過來后利用其高溫的液態(tài)錫和助焊劑的作用將插接件牢牢焊接在PCB上。 圖29 波峰焊接機(jī) 波峰焊工藝波峰焊主要用于傳統(tǒng)通孔插裝印制電路板電裝工藝，以及表面組裝與通孔插裝元器件的混裝工藝，波峰焊是利用熔融焊料循環(huán)流動(dòng)的波峰與裝有元器件的PCB焊接面相接觸，以一定速度相對運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)群焊的焊接工藝。與手工焊接相比較，波峰焊具有生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。適用于表面貼裝元器件的波峰焊設(shè)備有雙波峰或電磁泵波峰焊機(jī)。 波峰焊操作步驟1 焊接前準(zhǔn)備a. 在待焊PCB（該P(yáng)CB已經(jīng)過涂敷貼片膠、SMC/SMD貼片、膠固化并完成THC插裝工序）后附元器件插孔的焊接面涂阻焊劑或粘貼耐高溫粘帶，以防波峰焊后插孔被焊料堵塞。如有較大尺寸的槽和孔也應(yīng)用耐高溫粘帶貼住，以防波峰焊時(shí)焊錫流到PCB的上表面。（如水溶性助焊劑只能采用阻焊劑，涂敷后放置30min或在烘燈下烘15min再插裝元器件，焊接后可直接水清洗）b. 用比重計(jì)測量助焊劑比重，若比重大，用稀釋劑稀釋。c. 將助焊劑倒入助焊劑槽 2 開爐a. 打開波峰焊機(jī)和排風(fēng)機(jī)電源b. 根據(jù)PCB寬度調(diào)整波峰焊機(jī)傳送帶（或夾具）的寬度3 設(shè)置焊接參數(shù)a. 發(fā)泡風(fēng)量或助焊劑噴射壓力：根據(jù)助焊劑接觸PCB底面的情況定。b. 預(yù)熱溫度：根據(jù)波峰焊機(jī)預(yù)熱區(qū)的實(shí)際情況設(shè)定c. 傳送帶速度：根據(jù)不同的波峰焊機(jī)和待焊接PCB的情況設(shè)（—）d. 焊錫溫度：（必須是打上來的實(shí)際波峰溫度為250177。5℃時(shí)的表顯示溫度）4 首件焊接并檢驗(yàn)（待所有焊接參數(shù)達(dá)到設(shè)定值后進(jìn)行） a. 把PCB輕輕地放在傳送帶（夾具）上，機(jī)器自動(dòng)進(jìn)行噴涂助焊、干燥、預(yù)熱、波峰焊、冷卻。b. 在波峰焊出口處接住PCB。c. 進(jìn)行首件焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。5 根據(jù)首件焊接結(jié)果調(diào)整焊接參數(shù)6 連續(xù)焊接生產(chǎn) a. 方法同首件焊接。b. 在波峰焊出口處接住PCB，檢查后將PCB裝入防靜電周轉(zhuǎn)箱送修后附工序（或直接送連線式清洗機(jī)進(jìn)行清洗）。c. 連續(xù)焊接過程中每塊印制板都應(yīng)檢查質(zhì)量，有嚴(yán)重焊接缺陷的制板，應(yīng)立即重復(fù)焊接一遍。如重復(fù)焊接后還存在問題，應(yīng)檢查原、對工藝參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整后才能繼續(xù)焊接。 7 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)方法：目視或用25倍放大鏡觀察。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：a. 焊接點(diǎn)表面應(yīng)完整、連續(xù)平滑、焊料量適中，無大氣孔、砂眼；b. 焊點(diǎn)的潤濕性好，呈彎月形狀，插裝元件的潤濕角θ應(yīng)小于0176。，以15—45176。為最好，見圖210(a)；片式元件的潤濕角θ小于0176。，焊料應(yīng)在片式元件金屬化端頭處全面鋪開，形成連續(xù)均勻的覆蓋層，見圖210(b)； (a) 插裝元器件焊點(diǎn) (b)貼裝元件焊點(diǎn) 圖210 插裝元器件和貼裝元件焊點(diǎn)潤濕示意圖c. 虛焊和橋接等缺陷應(yīng)降至最少；d. 焊接后貼裝元件無損壞、無丟失、端頭電極無脫落；e. 要求插裝元器件的元件面上錫好（包括元件引腳和金屬化）。f. 焊接后印制板表面允許有微小變色，但不允許嚴(yán)重變色，不允阻焊膜起泡和脫落。 波峰焊原理下面以雙波峰機(jī)為例來說明波峰焊原理。如圖211當(dāng)完成點(diǎn)（或印刷）膠、貼裝、膠固化、插裝通孔元器件的印制板從波峰焊機(jī)的人口端隨傳送帶向前運(yùn)行，通過助焊劑發(fā)泡（或噴霧）槽時(shí)，使印制板的下表面和所有的元器件端頭和引腳表面均勻地涂敷一層薄薄的助焊劑； 圖211 雙波峰焊示意圖 隨傳送帶運(yùn)行印制板進(jìn)入預(yù)熱區(qū)（預(yù)熱溫度在90—130℃），預(yù)熱的作用：①助焊劑中的溶劑被揮發(fā)掉，這樣可以減少焊接時(shí)產(chǎn)生氣體；②助焊劑中松香和活性劑開始分解和活性化，可以去除印制板焊盤、元器件端頭和引腳表面的氧化膜以及其它污染物，同時(shí)起到保護(hù)金屬表面防止發(fā)生再氧化的作用③使印制板和元器件充分預(yù)熱，避免焊接時(shí)急劇升溫產(chǎn)生熱應(yīng)力損壞印制板和元器件。印制板繼續(xù)向前運(yùn)行，印制板的底面首先通過第一個(gè)熔融的焊料波，第一個(gè)焊料波是亂波（振動(dòng)波或紊流波），使焊料打到印制板的底面所有的焊盤、元器件焊端和引腳上，熔融的焊料在經(jīng)過助焊劑凈化的金屬表面上進(jìn)行浸潤和擴(kuò)散。然后印制板的底面通過第二個(gè)熔融的焊料波，第二個(gè)焊料波是平滑波，平滑波將引腳及焊端之間的連橋分開，并將去除拉尖等焊接缺陷。當(dāng)印制板繼續(xù)向前運(yùn)行離開第二個(gè)焊料波后，自然降溫冷卻形成焊點(diǎn)，即完成焊接。 雙波峰焊理論溫度曲線 圖212 雙波峰焊溫度曲線圖 波峰焊工藝對元器件和印制板的基本要求 a. 應(yīng)選擇三層端頭結(jié)構(gòu)的表面貼裝元器件，元器件體和焊端能經(jīng)受兩次以上260℃波峰焊的溫度沖擊，焊接后元器件體不損壞或變形，片式元件端頭無脫帽現(xiàn)象；b. 如采用短插一次焊工藝，—3mm；c. 基板應(yīng)能經(jīng)受260℃/50s的耐熱性，銅箔抗剝強(qiáng)度好，阻焊膜在高溫下仍有足夠的粘附力，焊接后阻焊膜不起皺；d. —%；e. 對于貼裝元器件采用波峰焊工藝的印制電路板必須按照貼裝元器件的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，元器件布局和排布方向應(yīng)遵循較小的元件在前和盡量避免互相遮擋的原則； 3 焊接及裝配質(zhì)量的檢測波峰焊接后，最后的工序是對組裝好的PCB板進(jìn)行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測。所用設(shè)備有放大鏡、顯微鏡、在線測試儀（ICT）、飛針測試儀、自動(dòng)光學(xué)檢測（AOI）、XRAY檢測系統(tǒng)、功能測試儀等。專用檢測臺(tái)上，質(zhì)檢員使用一片塑料模板與貼片PCB對照，用來檢測PCB上的元件是否漏焊、位置是否放正、焊接是否嚴(yán)密、引腳是否連焊等。在檢測過程中為了防止靜電帶來的損害，質(zhì)檢員的手臂都要帶靜電環(huán)，其他生產(chǎn)線與主板直接接觸的人員都必須如此。質(zhì)檢不合格的PCB將送到SMT生產(chǎn)線的維修部門，用人工對出現(xiàn)的焊點(diǎn)、位置和漏焊元件進(jìn)行修正，修正后再重新返回檢測。 AIO（automatic optical inspection）檢測 概述 運(yùn)用高速高精度視覺處理技術(shù)自動(dòng)檢測PCB板上各種不同貼裝錯(cuò)誤及,并可提供在線檢測方案,以提高生產(chǎn)效率,及焊接質(zhì)量通過使用AOI檢測機(jī)（如圖36）作為減少缺陷的工具,在裝配工藝過程的早期查找和消除錯(cuò)誤,AOI將減少修理成本將避免報(bào)廢不可修理的電路板.1 范圍及主要特點(diǎn)1).范圍：它通過直接對在線器件電氣性能的測試來發(fā)現(xiàn)制造工藝的缺陷和元器件的不良，對工藝類可發(fā)現(xiàn)如缺件,位移和元件歪斜,立碑,翻件,錫洞，極性,OCR OCV2).主要特點(diǎn)a. 高速檢測系統(tǒng) 與PCB板貼密度無關(guān)b. 快速便捷的編程系統(tǒng)