波峰焊機這一電子設備大家應該不陌生,為什么現在波峰焊機逐漸多了起來,而傳統的手工焊則不大多見了呢?本文就來簡單概括一下波峰焊和手工焊這兩者的不同之處。
波峰焊與手工焊
波峰焊
波峰焊是讓插件板的焊接面直接與高溫液態錫接觸達到焊接目的,其高溫液態錫保持一個斜面,并由特殊裝置使液態錫形成一道道類似波浪的現象,所以叫“波峰焊”,其主要材料是焊錫條。
發展簡述:
波峰焊是指將熔化的軟釬焊料(鉛錫合金),經電動泵或電磁泵噴流成設計要求的焊料波峰,亦可通過向焊料池注入氮氣來形成,使預先裝有元器件的印制板通過焊料波峰,實現元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。
波峰焊流程:將元件插入相應的元件孔中 →預涂助焊劑→ 預熱(溫度90-100℃,長度1-1.2m) → 波峰焊(220-240℃)冷卻 → 切除多余插件腳 → 檢查。
回流焊工藝是通過重新熔化預先分配到印制板焊盤上的膏狀軟釬焊料,實現表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。
波峰焊隨著人們對環境保護意識的增強有了新的焊接工藝。以前的是采用錫鉛合金,但是鉛是重金屬對人體有很大的傷害。于是促生了無鉛工藝,采用*錫銀銅合金*和特殊的助焊劑,且焊接溫度的要求更高的預熱溫度。
在大多數不需要小型化和大功率的產品上仍然在使用穿孔(TH)或混和技術線路板,比如電視機、家庭音像設備以及數字機頂盒等,仍然都在用穿孔元件,因此需要用到波峰焊。從工藝角度上看,波峰焊機器只能提供很少一點最基本的設備運行參數調整。
從以上描述我們可以看出:回流焊主要針對貼片保險絲,波峰焊主要針對插件保險絲;波峰焊要先噴助焊劑,再經過預熱,焊接,冷卻區。再流焊經過預熱區,回流區,冷卻區。另外,波峰焊適用于手插板和點膠板,而且要求所有元件要耐熱,過波峰表面不可以有曾經SMT錫膏的元件,SMT錫膏的板子就只可以過再流焊,不可以用波峰焊。
手工焊
手工焊接與返修是要求杰出的操作員技術和良好工具的工藝步驟;一個經驗不足的操作員可能會產生可靠性的惡夢。當配備足夠的工具和培訓時,操作員應該能夠創作可靠的焊接點。
表面貼裝手工焊接有時比通孔(through-hole)焊接更具挑戰性,因為更小的引腳間距和更高的引腳數。返修工藝中,必須小心,不要將印刷電路板過熱;否則電鍍通孔和焊盤都容易損傷。
焊接方法:
手工焊接握電烙鐵的方法,有正握、反握及握筆式三種。焊接元器件及維修電路板時以握筆式較為方便。
手工焊接一般分四步驟進行。
①備焊接:清潔被焊元件處的積塵及油污,再將被焊元器件周圍的元器件左右掰一掰,讓電烙鐵頭可以觸到被焊元器件的焊錫處,以免烙鐵頭伸向焊接處時燙壞其他元器件。焊接新的元器件時,應對元器件的引線鍍錫。
②加熱焊接:將沾有少許焊錫和松香的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘。若是要拆下印刷板上的元器件,則待烙鐵頭加熱后,用手或鑷子輕輕拉動元器件,看是否可以取下。
③清理焊接面:若所焊部位焊錫過多,可將烙鐵頭上的焊錫甩掉(注意不要燙傷皮膚,也不要甩到印刷電路板上!),用光烙錫頭“沾”些焊錫出來。若焊點焊錫過少、不圓滑時,可以用電烙鐵頭“蘸”些焊錫對焊點進行補焊。
④檢查焊點:看焊點是否圓潤、光亮、牢固,是否有與周圍元器件連焊的現象。
從以上描述可以看出波峰焊與手工焊本質的區別是在于預熱區,在預熱區PCB板上的助焊劑中的雜質會得到有效的揮發,從而提高產品的浴錫質量;再次它的工作效率會比手工焊高的多,板面要比手工焊來得干凈! 波峰焊效率較高且品質穩定,手焊呢品質不太好控制,人員因素太多了。
波峰焊和手工焊的不同
波峰焊的特點:
1.同一塊線路板上的不同焊點因熱容量、透錫要求、引腳間距的不同,所需的焊接參數可能大相徑庭,波峰焊的特點是使整塊線路板上的所有焊點在同一設定參數下完成焊接,由于不同焊占間需要相互配合,所以波峰焊較難完成高品質的線路板焊接要求,不過一般很少有這種情況。
2.波峰焊在正常工作中遇到的問題:焊好的熱敏器件(電容,LED等)容易因溫度過高而損壞,這樣對溫度要求敏感的元器件就需要單獨的用手工焊接;為防止上述情況的發生而使用的工裝夾具如果制作不當容易形成焊接陰影進而造成冷焊;
3.運行成本較高:在波峰焊的實際應用中,助焊劑的全板噴涂和錫渣的產生都帶來了較高的運行成本。
手工焊接的特點:
手工焊接由于具有歷史悠久、成本低、靈活性高等優勢,至今仍被廣泛采用。但是,在可靠性要求高、焊接難度大的一些應用中,由于下述原因受到相當的制約。
1.烙鐵頭的溫度難以精確控制:如果烙鐵頭的溫度過低,容易造成焊接溫度低于工藝窗口的下限而形成冷焊或虛焊,烙鐵頭溫度過高,容易使焊接溫度高于工藝窗口上限而形成過厚的金屬間化合物層,從而導致焊點變脆、強度下降,并可能導致焊盤脫落使線路板報廢。
2.勞動力較機器設備的成本優勢已經逐漸喪失,現在勞動力成本工資越來越貴,人員干活的效率越來越低。
3.焊點質量的好壞往往受到操作者的知識、技能和情緒的影響,很難進行控制。
波峰焊和手工焊工藝的區別
手工焊
1、烙鐵頭的溫度難以精確控制,這是一個最根本的問題。如果烙鐵頭溫度過低,容易造成焊接溫度低于工藝窗口的下限而形成冷焊或虛焊;同時,由于烙鐵的熱回復性畢竟有限,非常容易導致金屬化通孔內透錫不良。烙鐵頭溫度過高,容易使焊接溫度高于工藝窗口上限而形成過厚的金屬間化合物層,從而導致焊點變脆、強度下降,并可能導致焊盤脫落使線路板報廢;
2、焊點質量的好壞往往受到操作者的知識、技能和情緒的影響,很難進行控制;
3、勞動力較機器設備的成本優勢正在逐漸喪失。
波峰焊
1、同一塊線路板上的不同焊點因其特性不同(如熱容量、引腳間距、透錫要求等),其所需的焊接參數可能大相徑庭。但是,波峰焊的特點是使整塊線路板上的所有焊點在同一設定參數下完成焊接,因而不同焊點間需要彼此“將就”,這使得波峰焊較難完全滿足高品質線路板的焊接要求;
2、在實際應用中比較容易出現以下問題:
*熱沖擊過大時容易造成整塊線路板變形,從而使線路板頂部的元器件焊點開路
*雙面混裝電路板上焊好的表貼器件可能出現二次熔化
*焊好的熱敏器件(電容,LED等)容易因溫度過高而損壞
*為防止上述情況的發生而使用的工裝夾具容易形成焊接陰影進而造成冷焊
3、運行成本較高。在波峰焊的實際應用中,助焊劑的全板噴涂和錫渣的產生都帶來了較高的運行成本;尤其是無鉛焊接時,因為無鉛焊料的價格是有鉛焊料的3倍以上,錫渣產生所帶來的運行成本增加是很驚人的。此外,無鉛焊料不斷熔解焊盤上的銅,時間一長便會使錫缸中的焊料成分發生變化,這需要定期添加純錫和昂貴的銀來加以解決;
4、維護與保養麻煩。生產中殘余的助焊劑會留在波峰焊的傳送系統中,而且產生的錫渣需要定期清除,這些都給使用者帶來較為繁復的設備維護與保養工作;
5、線路板設計不良給生產帶來一定的困難。有些線路板在焊接時,由于設計者沒有考慮到生產實際情況,無論我們設定什么樣的波峰焊參數和采用各種夾具,焊接效果總是難以讓人完全滿意(例如,某些關鍵部位總是存在透錫不良或橋連等缺陷)。波峰焊后不得不進行補焊,從而降低了產品的長期可靠性。
總結
波峰焊與手工焊本質的區別是在于預熱區,在預熱區PCB板上的助焊劑中的雜質會得到有效的揮發,從而提高產品的浴錫質量,再次它的工作效率會比手工焊高的多,板面要比手工焊來得干凈!波峰焊效率較高且品質穩定,手焊呢品質不太好控制,人員因素太多了。
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