《教学课件SMT印刷技术与实践教程第5章：焊接.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教学课件SMT印刷技术与实践教程第5章：焊接.ppt（131页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、PPT模板下载：/moban/行业PPT模板：/hangye/节日PPT模板：/jieri/PPT素材下载：/sucai/PPT背景图片：/beijing/PPT图表下载：/tubiao/优秀PPT下载：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/资料下载：/ziliao/PPT课件下载：/kejian/范文下载：/fanwen/试卷下载：/shiti/教案下载：/jiaoan/字体下载：/ziti/SMT印刷技术与实践教程第5章：焊接第第5 5章章 焊接焊接第第5 5章：章：焊接焊接第第5 5章章 焊接焊接焊接技术及分类焊接技术
2、及分类焊接技术焊接技术-实现元器件与实现元器件与PCBPCB电气连接和机械连接，形成一定强度的焊点结构，保电气连接和机械连接，形成一定强度的焊点结构，保证电子产品性能和可靠性。证电子产品性能和可靠性。焊接原理：焊接原理：焊接的形成依靠熔化状态的焊料润湿焊接面，由毛细作用使焊料进焊接的形成依靠熔化状态的焊料润湿焊接面，由毛细作用使焊料进入焊件的间隙，依靠二者原子的扩散，形成一个合金层，从而实现焊件的结合。入焊件的间隙，依靠二者原子的扩散，形成一个合金层，从而实现焊件的结合。焊接类型：软钎焊焊接类型：软钎焊分类：分类：波峰焊波峰焊、再流焊再流焊和手工焊和手工焊第第5 5章章 焊接焊接将比母材将比母
3、材 (即被焊接的金属材料即被焊接的金属材料)熔点低的金属焊接材料熔熔点低的金属焊接材料熔化，使其与母材结合在一起的焊接称为化，使其与母材结合在一起的焊接称为钎焊钎焊。而采用的金属焊接材料的熔点在而采用的金属焊接材料的熔点在450450以下的焊接则称为以下的焊接则称为软软钎焊钎焊。在焊接学科中在焊接学科中，锡焊锡焊是属于软钎焊的范畴。是属于软钎焊的范畴。锡焊是通过锡焊是通过“润湿润湿”、“扩散扩散”、“冶金结合冶金结合”三个过程来三个过程来完成的。完成的。1.1锡焊原理第1讲 锡焊技术第第5 5章章 焊接焊接润湿：润湿过程的描述：润湿过程是指已经熔化了的焊料借助毛细管力沿着母材金属表面细微的凹凸
4、及结晶的间隙向四周漫流，从而在被焊母材表面形成一个附着层，使焊料与母材金属的原子相互接近，达到原子引力起作用的距离，我们称这个过程为熔融焊料对母材表面的润湿。第第5 5章章 焊接焊接 如何判别润湿?一般是用附着在母材表面的焊料与母材的接触角来判别。接触角：指沿焊料附着层边缘所作的切线与焊料附着于母材的界面的夹角。润湿：第第5 5章章 焊接焊接润湿：润湿过程是形成良好焊点的先决条件。90 表示已润湿；90 表示未润湿。第第5 5章章 焊接焊接第第5 5章章 焊接焊接第第5 5章章 焊接焊接第第5 5章章 焊接焊接第第5 5章章 焊接焊接 是指熔化的焊料与母材中的原子互相越过接触界面进是指熔化的焊
5、料与母材中的原子互相越过接触界面进入对方的晶格点阵。入对方的晶格点阵。扩散:伴随着润湿的进行，焊料与母材金属原子间的互相扩散现象开始发生，通常金属原子在晶格点阵中处于热振动状态，一旦温度升高，原子的活动加剧，原子移动的速度和数量决定加热的温度和时间。第第5 5章章 焊接焊接冶金结合:由于焊料与母材互相扩散，在两种金属之间形成一个中间由于焊料与母材互相扩散，在两种金属之间形成一个中间层层-金属间化合物，从而使母材与焊料之间达到牢固的金属间化合物，从而使母材与焊料之间达到牢固的冶金结合状态。冶金结合状态。第第5 5章章 焊接焊接产生连续均匀的金属间化合物，使母材与焊料之间达到牢固的冶金结合状态。是
6、形成优良焊接的基本条件。焊接的过程是：焊料先对金属表面产生润湿，伴随着焊接的过程是：焊料先对金属表面产生润湿，伴随着润湿现象发生，焊料逐渐向铜金属扩散，在焊料与铜金属润湿现象发生，焊料逐渐向铜金属扩散，在焊料与铜金属的接触界面上生成合金层，使两者牢固结合起来。的接触界面上生成合金层，使两者牢固结合起来。第第5 5章章 焊接焊接1.2 焊料定义：在焊接时，凡是用来使两种或两种以上金属连接成为一个整体的金属或合金被称为焊料。分类：按成分锡铅焊料、银焊料及铜焊料；按熔点软焊料（熔点在450以下和硬焊料（熔点高于450）。在电子设备装联中常用的焊接材料是锡铅系焊料第第5 5章章 焊接焊接锡铅比：一般采
7、用锡含量为6063%、铅含量为40-37%的共晶焊料。熔点：锡含量为61.9时(共晶点),熔点183，随着锡铅比例的变化，熔点逐渐升高。机械性能：处在共晶点附近的焊料的抗拉强度及剪切强度为最高，分别为5.36kg/mm2及3.47kg/mm2左右。表面张力及粘度：共晶焊料能较好的兼顾这两个特性。锡铅系焊料的特性第第5 5章章 焊接焊接1.3 助焊剂定义：助焊剂是一种促进焊接的化学物质，在锡焊中，它是一种不可缺少的辅助材料，其作用是极为重要的。作用：(1)熔解被焊母材表面的氧化膜;(2)防止被焊母材的再氧化;(3)降低熔融焊料的表面张力。第第5 5章章 焊接焊接助焊剂应具备的性能：助焊剂应具备的
8、性能：(1)有适当的活性温度范围有适当的活性温度范围,具有清除氧化物的能力；具有清除氧化物的能力；(2)良好的热稳定性（大于良好的热稳定性（大于100）；）；(3)密度应小于液态焊料的密度；密度应小于液态焊料的密度；(4)助焊剂的残留物不应有腐蚀性；助焊剂的残留物不应有腐蚀性；1.3 助焊剂-续第第5 5章章 焊接焊接1.3 助焊剂-续第第5 5章章 焊接焊接第第5 5章章 焊接焊接第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接1.烙铁工具选择第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接机械自动焊后焊接面的修补及加强焊;整机组装中各
9、部件装联焊接;产量很小或单件生产产品的焊接;温度敏感的元器件及有特殊抗静电要求的元器件焊接;作为产品设计人员及维修人员的焊接工具。作用：第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接1.温度待焊状态时为330370,在连续焊接时，前一焊点完成后,焊接下一焊点前烙铁头温度应能恢复到上述温度。烙铁头与焊件接触时，在焊接过程中，焊接点温度能保持在240250。烙铁头的特性第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接2.烙铁头的形状头部的形状应与焊接点的大小及焊点的密度相适应，一般应选择头部截面是园形的，特别在SMA的维修中使用的烙铁，更要注意烙铁头的形状随着整机内元器件密度的
10、提高，一般不宜选择头部截面是扁形的烙铁头。烙铁头的特性第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接3.烙铁头的耐腐蚀性应尽量采用长寿命烙铁头，它是在铜基体表面镀上一层铁、镍、铬或铁镍合金这种镀层不仅耐高温，而且具有良好沾锡性能。烙铁头的特性第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接焊料的选择内带助焊剂的管状焊锡丝，锡铅合金的含量一般为50-60%,为保证焊点的质量,应选择锡含量在55%以上,内藏松香应为MAR。焊锡丝的直径有0.5-2.4mm的8种规格,应根据焊点的大小选择焊丝的直径。第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接2.焊接方法烙铁头部的预处理（搪锡）应在烙铁
11、架的小盒内准备松香及清洁块（用水浸透），(如果不是长寿命烙铁头，需要用锉刀将头部的氧化层清除)，接通电源后片刻，待烙铁头部温度达到松香的熔解温度(约150)时，将烙铁头插入松香，使其表面涂敷上一层松香,脱离松香与锡丝接触，使烙铁头表面涂敷一层光亮的焊锡，长度约5-10mm。1.焊前准备第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接烙铁头接触工件送上焊锡丝焊锡丝脱离焊点烙铁头脱离焊点2.焊接方法步骤:第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接要领:烙铁头与被焊工件的接触方式焊锡的供给方法烙铁头的脱离方法第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接要领:1)烙铁头与被焊工件的接
12、触方式接触位置：烙铁头应同时接触需要互相连接的两个工件，烙铁一般倾斜45;接触压力：烙铁头与工件接触时应略施压力，以对工件表面不造成损伤为原则。第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接要领:2)焊锡的供给方法供给时间：工件升温达到焊料的熔解温度时立即送上焊锡；供给位置：送锡时焊锡丝应接触在烙铁头的对侧或旁侧，而不应与烙铁头直接接触。供给数量：锡量要适中。主要衡量标准为润湿角为545；不能呈“馒头”状，则会掩盖假焊点第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接要领:3)烙铁头的脱离方法脱离时间：观察焊锡已充分润湿焊接部位，而焊剂尚未完全挥发，形成光亮的焊点时立即脱离，若焊点表面变得无光泽而粗糙，则说明脱
13、离时间太晚了。脱离动作：脱离时动作要迅速，一般沿焊点的切线方向拉出或沿引线的轴向拉出，即将脱离时又快速的向回带一下，然后快速的脱离，以免焊点表面拉出毛剌。第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接按上述步骤及要领进行焊接是获得良好焊点的关键之一，在实际生产中，最容易出现的2种违反操作步骤的做法：其一：烙铁头不是先与工件接触，而是先与锡丝接触，熔化的焊锡滴落在尚未预热的焊接部位，这样很容易导致虚假焊点的产生。其二：更为严重的是有的操作者用烙铁头沾一点焊锡带到焊接部位，这时助焊剂已全部挥发或焦化，失去了助焊作用，焊接质量就可想而知了。因此在操作时，最重要的是烙铁必须首先与工件接触，先对焊接部位进行预热
14、，它是防止产生虚假焊(最严重的焊接缺陷)的有效手段。第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接焊点表面焊点表面：光滑，色泽柔和，没有砂眼，气孔、毛剌等缺陷光滑，色泽柔和，没有砂眼，气孔、毛剌等缺陷焊料轮廓焊料轮廓：印制电路板焊盘与引脚间应呈弯月面，润湿角印制电路板焊盘与引脚间应呈弯月面，润湿角1515 4545。焊焊 点点 间：间：无桥接、拉丝等短路现象。无桥接、拉丝等短路现象。焊料内部：焊料内部：金属没有疏松现象，焊料与焊件接触界面上形成金属没有疏松现象，焊料与焊件接触界面上形成331010的金属间化合物。的金属间化合物。良好焊点的标准 第2讲 烙铁焊第第5
15、 5章章 焊接焊接良好焊点的形貌 第2讲 烙铁焊第第5 5章章 焊接焊接贴片焊接技巧：1）在焊接之前先在焊盘上涂上助焊剂，用烙铁处理一遍，以免焊盘镀锡不良或被氧化，造成不好焊，芯片则一般不需处理。第第5 5章章 焊接焊接2）用镊子小心地将QFP芯片放到PCB板上，注意不要损坏引脚。使其与焊盘对齐，要保证芯片的放置方向正确。把烙铁的温度调到300多摄氏度，将烙铁头尖沾上少量的焊锡，用工具向下按住已对准位置的芯片，在两个对角位置的引脚上加少量的焊锡，仍然向下按住芯片，焊接两个对角位置上的引脚，使芯片固定而不能移动。在焊完对角后重新检查芯片的位置是否对准。如有必要可进行调整或拆除并重新在PCB板上对
16、准位置。第第5 5章章 焊接焊接3）开始焊接所有的引脚时，应在烙铁尖上加上焊锡，将所有的引脚涂上焊锡使引脚保持湿润。用烙铁尖接触芯片每个引脚的末端，直到看见焊锡流入引脚。在焊接时要保持烙铁尖与被焊引脚并行，防止因焊锡过量发生搭接。4）焊完所有的引脚后，用助焊剂浸湿所有引脚以便清洗焊锡。在需要的地方吸掉多余的焊锡，以消除任何可能的短路和搭接。最后用镊子检查是否有虚焊，检查完成后，从电路板上清除助焊剂，将硬毛刷浸上酒精沿引脚方向仔细擦拭，直到焊剂消失为止。第第5 5章章 焊接焊接5）贴片阻容元件则相对容易焊一些，可以先在一个焊点上点上锡，然后放上元件的一头，用镊子夹住元件，焊上一头之后，再看看是否
17、放正了;如果已放正，就再焊上另外一头。6）当我们完成一块电路板的焊接工作后，就要对电路板上的焊点质量的检查，修理，补焊。第第5 5章章 焊接焊接第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接1波峰焊工艺位置波峰焊是一种传统的机械自动焊接方式，它是为适应通孔插装印制电路板的焊接而产生的，但在表面安装技术普遍应用的今天，它仍不失为一种主要的焊接手段。第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接2.波峰焊设备-外观日东FM-350无铅型波峰焊锡机第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接2.波峰焊设备-内部结构第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接涂覆助焊剂预热第一峰焊接第二峰焊接冷却2.波峰焊工艺过程第3讲 波峰焊
18、第第5 5章章 焊接焊接涂敷助焊剂:当印制电路板组件进入波峰焊机后，在传送机构的带动下，首先在盛放液态助焊剂槽的上方通过，设备将通过一定的方法在其表面及元器件的引出端均匀涂上一层薄薄的助焊剂，第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接发泡法:第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接波峰法:第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接喷射法:第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接预热：印制电路板表面涂敷助焊剂后，紧接着按一定的速度通过预热区加热,使表面温度逐步上升至90-110度。第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接主要作用：挥发
19、助焊剂中的溶剂，使助焊剂呈胶粘状。液态的助焊剂内有大量溶剂，主要是无水酒精，如直接进入锡缸，在高温下会急剧的挥发，产生气体使焊料飞溅，在焊点内形成气孔，影响焊接质量。活化助焊剂，增加助焊能力，在室温下焊剂还原氧化膜的作用是很缓慢的，必须通过加热使助焊剂活性提高，起到加速清除氧化膜的作用第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接减少焊接高温对被焊母材的热冲击，焊接温度约245，在室温下的印制电路板及元器件若直接进入锡槽，急剧的升温会对它们造成不良影响。主要作用（续）：减少锡槽的温度损失，未经预热的印制电路板与锡面接触时，使锡面温度会明显下降，从而影响润湿、扩散的进行。第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊
20、接焊接焊接：印制电路板组件在传送机构的带动下按一定的速度缓慢的通过锡峰，使每个焊点与锡面的接触时间均为35秒，在此期间，熔融焊锡对焊盘及元器件引出端充分润湿、扩散而形成冶金结合层，获得良好的焊点。第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接3.波峰焊工艺参数设置助焊剂比重预热温度焊接温度焊接时间锡峰高度传送角度第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接波峰焊使用的助焊剂是液态的，助焊剂比重实际上是反映溶液中助焊剂成分的多少。比重太大，焊接后板面残余焊剂太多；比重太低，则助焊性能不够，影响焊接质量。在自动焊接设备中，一般均具有自动检测及自动调整功能，如果无此功能，操作者则应每隔1小时用比重计检测一次，以便
21、及时调整。助焊剂比重（0.810.83Kg/m3）第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接预热温度是指预热结束，印制板进入锡槽焊接前铜箔面的温度，这时印制电路板上的助焊剂正好处于胶粘状态预热温度不足，就不能达到预热的目的；预热温度过高，焊剂过早挥发及焦化，会导致：焊点粗糙；助焊性能下降,影响润湿及扩散的进行，引起假焊，不能减小焊料的表面张力，导致焊料过多，造成桥连。在实际生产中，预热温度是通过控制预热时间来达到的。预热温度（10010）第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接波峰焊使用的焊料熔点为183，为取得良好的焊接效果，焊接温度应高于熔点约5065。温度过高，会导致焊点表面粗糙，形成过厚的金
22、属间化合物，导致焊点的机械强度下降；元器件及印制板过热损伤。温度过低，会导致：假焊及桥连缺陷。焊接温度（245）第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接焊接时间是指每个焊点接触到焊料至离开焊料的这一段时间。焊接时间过长，会导致：焊剂过多挥发，使焊点及板面干燥、焊点粗糙，形成过厚的金属间化合物，导致焊点的机械强度下降；元器件及印制板过热损伤。焊接时间过短(小于秒),会导致：桥连、假焊，及较大的焊点拉尖现象；板面的焊剂残留物增加。焊接时间（3-5秒）第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接是指印制电路板通过锡峰时，锡峰顶部被压低的高度锡峰过高，焊料容易冲上印制电路板的元器件装配面而造成焊件报废;锡峰过
23、低，印制板焊接面受锡流的压力不够，对毛细作用不利，使焊接质量下降。锡峰高度(印制板厚度的2/3)第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接传送角度是指印制板通过锡峰时与水平面的夹角改变传送角度或速度的目的：是找寻PCB传送速度与波峰锡流流速相等的一点,为锡的回流创造最佳条件。传送角度（5-7）第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接4.焊料和焊剂焊料：目前一般采用Sn63/Pb37棒状共晶焊料，熔点183。焊剂：按照清洗要求助焊剂分为免清洗、水清洗半水清洗和溶剂清洗四种类型。按照松香的活性分类可分为R（非活性）、RMA（中等活性）、RA（全活性）三种类型。要根据产品对洁度和电性能的具体要求进行选择。
24、第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接焊接前准备开波峰焊机设置焊接参数连续焊接生产首件焊接并检验送修板检验5.波峰焊作业流程N第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接什么是补焊：在机械焊接后，对焊接面进行修整，通常称为“补焊”。机械焊接的焊点不可能达到零缺陷。元器件虽经预成型，但插入后伸出板面的长度不可能全部符合要求。所以补焊是必不可少的。补焊的工艺规范通常包括如下内容：6.波峰焊后的补焊第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接纠正歪斜元器件补焊不良焊点检查漏件修剪引出脚补焊内容第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接7.波峰焊焊接缺陷案例焊点拉尖或称冰柱，焊点
25、顶部拉尖呈冰柱状，小旗状。可能原因1预防对策PCB预热温度过低，使PCB与元器件温偏低，焊接时元件与PCB吸热。根据PCB尺寸、是否多层板、元器件多少、有贴装元器件等设置预热温度。预热温度在90130，有较多贴装元器件时预热温度取上限。第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接可能原因2预防对策电磁泵波峰焊机的波峰高度太高或引脚长，使引脚底部不能与波峰接触。因为磁泵波峰焊机是空心波，空心波的厚度45mm左右。波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3处。插元器件引脚成形要求元件引脚露出印制板焊接0.83mm。助焊剂活性差更换助焊剂。可能原因3预防对策7.波峰焊焊接缺陷案例第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊
26、接焊接插装元件引线直经与插装孔比例不正，插装孔过大，大焊盘吸热量大插装孔的孔径比引线直经大0.150.4mm（细引取下限，粗引线取上限）。可能原因3预防对策7.波峰焊焊接缺陷案例第3讲 波峰焊第第5 5章章 焊接焊接第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接第第5 5章章 焊接焊接焊接原理：焊接原理：Wave-SolderingWave-Soldering 将熔融焊料经外力喷流成设计要求的将熔融焊料经外力喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有元器件的焊料波峰，使预先装有元器件的PCBPCB以平以平面运动方式流经焊料波峰，实现元器件的面运动方式流经焊料波峰，实现元器件的机械、电气连接。机械、电气连接。
27、进板进板助焊剂助焊剂预热预热焊接焊接冷却冷却/出板出板第第5 5章章 焊接焊接焊接原理：焊接原理：Reflow SolderingReflow Soldering再流焊：通过加热重新熔化预先分配到再流焊：通过加热重新熔化预先分配到PCBPCB焊盘上的膏状焊料，实现表面组装焊盘上的膏状焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与元器件焊端或引脚与PCBPCB焊盘间电气与机械连接。焊盘间电气与机械连接。第第5 5章章 焊接焊接再流焊工作过程再流焊工作过程第第5 5章章 焊接焊接再流焊机分类再流焊机分类第第5 5章章 焊接焊接再流焊机结构再流焊机结构 回流焊机结构主体是一个热源受控的隧道式回流焊机结构主体是
28、一个热源受控的隧道式炉膛，沿传送系统的运动方向，设有若干独立控炉膛，沿传送系统的运动方向，设有若干独立控温的温区，通常设定为不同的温度，全热风对流温的温区，通常设定为不同的温度，全热风对流回流焊炉一般采用上、下两层的双加热装置。电回流焊炉一般采用上、下两层的双加热装置。电路板随传动机构直线匀速进入炉膛，顺序通过各路板随传动机构直线匀速进入炉膛，顺序通过各个温区，完成焊点的焊接。个温区，完成焊点的焊接。第第5 5章章 焊接焊接再流温度曲线再流温度曲线电路板由入口进入再流焊炉膛，到出口传出完成焊接，整个电路板由入口进入再流焊炉膛，到出口传出完成焊接，整个再流焊过程一般需经过再流焊过程一般需经过预热
29、、保温干燥、回流、冷却预热、保温干燥、回流、冷却等温度等温度不同的四个阶段。要合理设置各温区的温度，使炉膛内的焊不同的四个阶段。要合理设置各温区的温度，使炉膛内的焊接对象在传输过程中所经历的温度按合理的曲线规律变化，接对象在传输过程中所经历的温度按合理的曲线规律变化，这是保证再流焊质量的关键。这是保证再流焊质量的关键。第第5 5章章 焊接焊接 预热区：从室温逐步加热至预热区：从室温逐步加热至预热区：从室温逐步加热至预热区：从室温逐步加热至150150150150左右，溶剂挥发；左右，溶剂挥发；左右，溶剂挥发；左右，溶剂挥发；保温区：维持保温区：维持保温区：维持保温区：维持15015015015
30、0160160160160，活性剂开始作用，去除焊接对象表面氧化，活性剂开始作用，去除焊接对象表面氧化，活性剂开始作用，去除焊接对象表面氧化，活性剂开始作用，去除焊接对象表面氧化层；层；层；层；再流区：温度逐步上升，超过焊锡膏熔点温度再流区：温度逐步上升，超过焊锡膏熔点温度再流区：温度逐步上升，超过焊锡膏熔点温度再流区：温度逐步上升，超过焊锡膏熔点温度30%30%30%30%40%40%40%40%，焊膏完全熔化，焊膏完全熔化，焊膏完全熔化，焊膏完全熔化并润湿焊端与焊盘：称为工艺窗口。并润湿焊端与焊盘：称为工艺窗口。并润湿焊端与焊盘：称为工艺窗口。并润湿焊端与焊盘：称为工艺窗口。冷却区：迅速降
31、温，固化形成焊点完成焊接。冷却区：迅速降温，固化形成焊点完成焊接。冷却区：迅速降温，固化形成焊点完成焊接。冷却区：迅速降温，固化形成焊点完成焊接。再流温度曲线再流温度曲线第第5 5章章 焊接焊接 基本组成结构：基本组成结构：炉体、加热系统、传送系统、气动系统、冷却系统、炉体、加热系统、传送系统、气动系统、冷却系统、氮氮气系统、气系统、助焊剂回收系统、排气系统和控制系统等。加热温区为助焊剂回收系统、排气系统和控制系统等。加热温区为3-103-10温区不温区不等，温区数不同，设备长度不一。等，温区数不同，设备长度不一。再流焊机是再流焊机是SMTSMT设备中技术要求相对较低的设备，其品牌繁多，具体结
32、构设备中技术要求相对较低的设备，其品牌繁多，具体结构随加热方式有所不同，随加热方式有所不同，热风和红外加热热风和红外加热是最为广泛应用的再流焊加热方式。是最为广泛应用的再流焊加热方式。再流焊机基本组成结构再流焊机基本组成结构第第5 5章章 焊接焊接热风加热系统热风加热系统 热风再流焊机加热热风再流焊机加热系统主要由系统主要由热风马达、热风马达、加热管、热电耦、固态加热管、热电耦、固态继电器继电器SSRSSR、温控模块、温控模块等部分组成。等部分组成。炉膛被划分成若干独立控温温区，各温区又分上、下两温区，内装发热炉膛被划分成若干独立控温温区，各温区又分上、下两温区，内装发热管，热风马达带动风轮转
33、动，形成热风通过管，热风马达带动风轮转动，形成热风通过特殊结构的风道特殊结构的风道，经整流板吹出，经整流板吹出，使热气均匀分布在温区内。使热气均匀分布在温区内。第第5 5章章 焊接焊接气流组织设计气流组织设计第第5 5章章 焊接焊接热风加热系统热风加热系统第第5 5章章 焊接焊接热风加热温控系统热风加热温控系统 加热系统温控是主要通过调整加热系统温控是主要通过调整加热丝加热时间加热丝加热时间实现。每个温区均有实现。每个温区均有热电偶热电偶，安装在整流板出风口，安装在整流板出风口位置，检测温区温度，并把信号传递给控制系统温位置，检测温区温度，并把信号传递给控制系统温控模块；温控模块接收到信号，实
34、时进行数据运算控模块；温控模块接收到信号，实时进行数据运算处理，决定是否输出信号给处理，决定是否输出信号给SSRSSR。第第5 5章章 焊接焊接【温区间相互干扰温区间相互干扰】【加热效率及保温密封性】加热效率及保温密封性】【维护及维修便捷性维护及维修便捷性】【加热稳定性和实时性加热稳定性和实时性】【材料耐高温性能材料耐高温性能】热风加热系统要求热风加热系统要求第第5 5章章 焊接焊接顶盖升起系统顶盖升起系统【便于维修维护】【便于维修维护】【处理紧急故障】【处理紧急故障】【自动马达升降】【自动马达升降】【限位块【限位块+蜂鸣报警】蜂鸣报警】第第5 5章章 焊接焊接维护与维修方便维护与维修方便顶盖
35、升起系统与上下加热板分离系统顶盖升起系统与上下加热板分离系统第第5 5章章 焊接焊接便携式加热结构便携式加热结构第第5 5章章 焊接焊接红外加热系统红外加热系统 红外加热原理：红外加热原理：红外辐射体红外辐射体将将80%80%的热能以电磁波形式的热能以电磁波形式-红外线向外发射，以红外线向外发射，以非接触形式传递能量给非接触形式传递能量给待加热物体待加热物体，被辐射物体迅速升温，如形成共振，则升温，被辐射物体迅速升温，如形成共振，则升温大大加快。红外线按波长分为近、中、远红外加热。大大加快。红外线按波长分为近、中、远红外加热。第第5 5章章 焊接焊接 红外加热器种类繁多，大体可分两类，一类是灯
36、源辐射体，直接辐射热量，红外加热器种类繁多，大体可分两类，一类是灯源辐射体，直接辐射热量，称一次辐射体；另一类是面源板式辐射体，加热器铸造在陶瓷板、铝板或不锈钢称一次辐射体；另一类是面源板式辐射体，加热器铸造在陶瓷板、铝板或不锈钢板板内，热量首先通过传导转移到板面上。板板内，热量首先通过传导转移到板面上。【活化助焊剂及溶剂【活化助焊剂及溶剂-组分性能充分发挥】组分性能充分发挥】【基板升温快，温差小】【基板升温快，温差小】【温度曲线控制方便】【温度曲线控制方便】【红外加热器效率高，性价比高】【红外加热器效率高，性价比高】【反射和阴影效应】【反射和阴影效应】-红外热风再流焊红外热风再流焊红外加热系
37、统红外加热系统第第5 5章章 焊接焊接 传动系统将电路板，从再流焊机入口按一定传动系统将电路板，从再流焊机入口按一定速度输送到再流焊机出口，主要包括速度输送到再流焊机出口，主要包括导轨、网带、导轨、网带、中央支撑、链条、运输电机、轨道宽度调整机构、中央支撑、链条、运输电机、轨道宽度调整机构、和运输速度控制机构和运输速度控制机构等部分。等部分。传动系统传动系统第第5 5章章 焊接焊接【稳定性】【稳定性】轨道张力和落板监测，不卡板、不落板、轨道张力和落板监测，不卡板、不落板、小震动等小震动等【一致性】【一致性】同步链条与链条、中央支撑系统的速度匹同步链条与链条、中央支撑系统的速度匹配性配性【变形量
38、】【变形量】支撑设施最小支撑设施最小沉热容量沉热容量，表面处理，表面处理【适应性】【适应性】导轨速度及宽度可调，变频导轨速度及宽度可调，变频+全闭环控制全闭环控制传动系统要求传动系统要求第第5 5章章 焊接焊接主要传动方式：主要传动方式：1）链传动（）链传动（Chain）2）链传动链传动+网传动网传动(Mesh)3）网传动（）网传动（Mesh）4）链传动）链传动+中央支撑杆中央支撑杆5）双导轨运输系统双导轨运输系统传动方式传动方式第第5 5章章 焊接焊接ChainPCBAPCBAMESH链传动与网传动链传动与网传动第第5 5章章 焊接焊接链传动链传动+网传动网传动第第5 5章章 焊接焊接Lar
39、ge or thin PCBAWHEEL中央支撑杆中央支撑杆传动系统传动系统-中央支撑中央支撑第第5 5章章 焊接焊接助焊剂回收与冷却系统助焊剂回收与冷却系统焊接与冷却区域焊接与冷却区域粗过滤器粗过滤器精细过滤器精细过滤器热交换器热交换器后过滤器后过滤器多级回收多级回收水冷热交换器或风冷水冷热交换器或风冷第第5 5章章 焊接焊接排风系统排风系统 通常外接风机强制排风，通常外接风机强制排风，保证残余助焊剂排放良好，保证残余助焊剂排放良好，保证工作环境空气清洁、减保证工作环境空气清洁、减少废气对排风管道的污染。少废气对排风管道的污染。第第5 5章章 焊接焊接氮气供应系统氮气供应系统 全制程惰性气体
40、保护，全制程惰性气体保护，保证焊接顺利进行：防氧保证焊接顺利进行：防氧化、增强润湿能力，提高化、增强润湿能力，提高焊接质量。焊接质量。细脚距元件细脚距元件免清洗工艺免清洗工艺电磁阀电磁阀+流量计流量计+压力表压力表第第5 5章章 焊接焊接控制系统控制系统【完成可控温区温度控制】【完成可控温区温度控制】【传送系统速度检测与控制【传送系统速度检测与控制-无级调速】无级调速】【PCBPCB实时温度在线监测】实时温度在线监测】【实时设置或修改设定参数】【实时设置或修改设定参数】【人机交互对话动能】【人机交互对话动能】【自诊断系统和报警装置】【自诊断系统和报警装置】第第5 5章章 焊接焊接氮气焊接环境能
41、力：氮气焊接环境能力：纯度纯度ppmppm，耗量，测量功能，耗量，测量功能耗电量（启动和连续操作，负荷状态下）耗电量（启动和连续操作，负荷状态下）排风量和允许变化范围排风量和允许变化范围FluxFlux残留物的清除方法（简单、低成本）残留物的清除方法（简单、低成本）风速控制风速控制内置温度探测和监控内置温度探测和监控停电处理停电处理超温警报、保护功能超温警报、保护功能冷区长度和冷却方法冷区长度和冷却方法其他说明其他说明第第5 5章章 焊接焊接再流焊机性能稳定性与重复性再流焊机性能稳定性与重复性第第5 5章章 焊接焊接劲拓劲拓NS-800NS-800再流焊机结构认知再流焊机结构认知【设备类型】十
42、温区闭环独立温控热风再流焊【设备类型】十温区闭环独立温控热风再流焊PLCPLC控制全闭环温度控制控制全闭环温度控制网带网带+链条同步传输链条同步传输+中央支撑中央支撑冷却系统采用风冷冷却系统采用风冷 etc.etc.设备构成及作用？设备构成及作用？第第5 5章章 焊接焊接润滑系统润滑系统自动润滑：根据设置加油周期及加油时间，自动润滑：根据设置加油周期及加油时间，操作系统控制电磁阀开闭实现该功能。如传操作系统控制电磁阀开闭实现该功能。如传输链润滑不良，请检查：输链润滑不良，请检查：1 1）设置加油周期及加油时间）设置加油周期及加油时间 2 2）检查油杯出口是否堵塞）检查油杯出口是否堵塞 3 3）
43、电磁阀是否损坏）电磁阀是否损坏第第5 5章章 焊接焊接工艺位置 通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。1.回流焊第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接2.回流焊设备日东Genesin-608热风回流焊机第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接内部结构与原理第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接3.回流焊工艺过程分析及炉温曲线第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接4.回流焊工艺特点1)1)不像波峰焊那样，要把元器件直接浸渍在熔融的焊料中，不像波峰焊那样，要把元器件直接浸渍在熔融的焊
44、料中，所以元器件受到的所以元器件受到的热冲击小热冲击小。但由于再流焊加热方法不同，。但由于再流焊加热方法不同，有时会施加给器件有时会施加给器件较大的热应力较大的热应力2)2)只需要在焊盘上施加焊料，并能控制焊料的施加量，避免只需要在焊盘上施加焊料，并能控制焊料的施加量，避免了虚焊、桥接等焊接缺陷的产生，因此了虚焊、桥接等焊接缺陷的产生，因此焊接质量好，可靠焊接质量好，可靠性高；性高；第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接3)有自定位效应（selfalignment）当元器件贴放位置有一定偏离时，由于熔融焊料表面张力作用，当其全部焊端或引脚与相应焊盘同时被润湿时，在表面张力作用下，自动被拉回到近
45、似目标位置的现象4)焊料中不会混入不纯物，使用焊膏时，能正确地保证焊料的组分；5.回流焊工艺特点续第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接5)可以采用局部加热热源，从而可在同一基板上，采用不同焊接工艺进行焊接；6)工艺简单，修板的工作量极小。从而节省了人力、电力、材料。5.回流焊工艺特点第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接6.回流焊的分类按回流焊加热区域可分为两大类：一类是对按回流焊加热区域可分为两大类：一类是对PCBPCB整体加热整体加热进行回流焊，另一类是对进行回流焊，另一类是对PCBPCB局部加热局部加热进行回流焊。进行回流焊。对对PCBPCB整体加
46、热回流焊可分为：热板回流焊、红外回流焊、整体加热回流焊可分为：热板回流焊、红外回流焊、热风回流焊、热风加红外回流焊、气相回流焊热风回流焊、热风加红外回流焊、气相回流焊。对对PCBPCB局部加热回流焊可分为：激光回流焊、聚焦红外回局部加热回流焊可分为：激光回流焊、聚焦红外回流焊、光束回流焊、热气流回流焊。流焊、光束回流焊、热气流回流焊。第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接理想状态（目标）理想状态（目标）:（1 1）最佳焊点高度为焊锡高度加元件可焊端高度。）最佳焊点高度为焊锡高度加元件可焊端高度。（2 2）焊点覆盖引脚表面）焊点覆盖引脚表面,但没有超过引脚转折处。但没有超过引脚转折处。7.回流焊
47、焊点接受标准第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接拒收拒收:焊点廷伸到本体上焊点没有呈现良好的浸润状态。焊点产生开裂第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接焊点桥联（连焊）立碑效应引脚不共面第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接8.焊接缺陷及对策分析案例立碑效应：第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接“竖碑”现象也被称为“墓石、吊桥、曼哈顿”现象，常出现在红外再流焊和热风再流焊过程的片式元件中，表现为表面组装元件在竖直面内旋转一定的角度，有时可达90，完全离开焊盘。在钎焊体积小、质量
48、轻的片式元件时容易发生，特别是在1005（1mm0.5mm）或更小的0603（0.6mm0.3mm）贴装元件的生产中，元件两端受热不均匀，焊膏熔化有先后所致。立碑效应：第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接原因分析：1.再流焊温度曲线设定不合理，在进入再流区前的干燥渗透工作未做好，使PCB上仍然存在“温度梯度”，在钎焊区造成各焊点上锡膏熔化时间不一致，从而导致元件两端所承受的应力大小不同，这样就造成了竖碑的现象。2.焊盘的形状和尺寸不对称，两侧焊盘的热容量差异较大，导致可焊性差异较大；也可能是焊盘间距过大或过小，导致元件一端与焊盘接触不到位。3.第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接8.焊接缺
49、陷及对策分析案例锡膏未熔焊膏熔化不完全焊膏熔化不完全的原因分析的原因分析预防对策预防对策a.a.温度低温度低再流焊峰值再流焊峰值温度低或再流时间短，造温度低或再流时间短，造成焊膏熔化不充分成焊膏熔化不充分 。调整温度曲线，峰值温度一般定调整温度曲线，峰值温度一般定在比焊膏熔点高在比焊膏熔点高30 4030 40左右，左右，再流时间为再流时间为30s.30s.b.b.再流焊炉再流焊炉横向温度横向温度不均匀。一般发生在炉体不均匀。一般发生在炉体较窄，保温不良的设备较窄，保温不良的设备适当提高峰值温度或延长再流时适当提高峰值温度或延长再流时间。尽量将间。尽量将PCBPCB放置在炉子中间部放置在炉子中
50、间部位进行焊接位进行焊接 。第4讲 回流焊第第5 5章章 焊接焊接焊膏熔化不完全焊膏熔化不完全的原因分析的原因分析预防对策预防对策c.c.PCBPCB设计设计当焊膏熔化不完全当焊膏熔化不完全 发发生在大焊点，大元件、以及大元件周生在大焊点，大元件、以及大元件周围、或印制板背面有大器件。围、或印制板背面有大器件。1 1 尽量将大元件布在尽量将大元件布在PCBPCB的同一面，确实排布不开的同一面，确实排布不开时，应交错排布。时，应交错排布。2 2 适当提高峰值温度或延长再流适当提高峰值温度或延长再流 时间时间d.d.红外炉红外炉深颜色吸热多，黑色比深颜色吸热多，黑色比白色约高白色约高3040304