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电子工业焊接技术简介

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电子工业焊接技术简介

    工业生产中电子产品的焊接,称为电子工业焊接,其焊接技术有三种: 浸焊、波峰焊、再流焊。

    1. 浸焊

    浸焊是将安装好电子元器件的印制电路板表面浸入溶化焊锡的焊锅内,浸入深度约为印制电路板的50%~70%。浸焊时间约为3~5s,浸焊槽的温度通过自动温度调节器保持在高于此焊锡熔点40~50℃的范围内,焊锡与焊点充分熔合,提起印制电路板,冷却。浸焊后印制电路板焊接表面上没有涂上阻焊层的所有金属部分将覆盖一层焊料,它一次完成了印制电路板上众多焊点的焊接,提高了焊接效率和质量。浸焊适用于元件引线较长的焊接。对于那些不能经受浸焊槽的温度的元件,如特殊的隧道二极管和不能清洗的器件(插头座)应在冷却后再装配。浸焊有手工和机械浸焊两种。

    2. 波峰焊

    波峰焊是使用波峰焊机进行焊接,由于这种方法效率高、质量好,是大批量生产主要采用的焊接方法。焊机上方装置有水平运动的链条,已插好元器件的印制电路板挂在这个链条上向前移动,波峰焊是用泵加压熔锡使之从长度为300mm左右的长方形喷嘴中喷流到待焊接的印制电路板上,一次性完成了所有焊点的焊接。

    波峰焊机链条的驱动部分通常使用无线变速装置,可在0~4m/min范围内变速。最佳速度应从经济角度、印制电路板的种类、所装元器件的热容量等因素来考虑确定。印刷电路板用夹具装挂在链条上保持稳步依次向前移动。夹具用不锈钢丝制成,有托纲式和夹子式两种。波峰焊的流程如图6-19所示,具体步骤如下:

    (1)涂助焊剂。助焊剂涂布器有发泡式、溢流式和浸渍式等。控助焊剂浓度的方法一般是控制其密度。

    (2)预热。它是使涂在电路板上的助焊剂得到适当蒸发而获得适宜的黏度,有盒形加热器、板状加热器和红外线灯泡等。印制电路板表面的加热温度应在100℃左右。

    (3)焊锡缸。位于传递链条下方的焊锡对焊料液进行温度控制,焊锡液在锡缸内始终处于循环流动状态,使工作区域的焊料表面无氧化层,易于焊接。而且,由于印制电路板与波峰之间处于相对运动状态,焊剂蒸发易于挥发,焊接点不会出现气泡。焊锡的含锡量通常为60%或者63%,其余为铅的含量。焊锡的熔化温度一般在250~255℃之间。

    (4)冷却。焊接后的电路板必须立即冷却。一般采用风扇、鼓风机和压缩空气管吹印制电路板来进行冷却。

    (5)清洗。在焊接过程中不能充分挥发而残留在焊点上的助焊剂,将对电气性能产生不良的影响,尤其是使用活性或酸性较强的残留物的危害更大。助焊剂残留还会粘附灰尘或者污物,吸收潮气。因此,焊接后要对焊点进行清洗,自动焊接中一般采用清洗机或者清洗装置洗净。

    图6-19 波峰焊的流程图

    3. 再流焊

    再流焊,也称回流焊。这是SMT的主要焊接方法,大部分用于小型和微型的贴面元件的焊接。按加热方式不同有红外线加热、饱和蒸气加热、热风加热、激光加热,其中红外线和气相加热焊接法应用最广泛。

    (1)气相再流焊,又叫冷凝焊,是利用液体气化焊提供焊接热量。它所用蒸气为惰性气体,如FC-70,其沸点为215℃,当它冷凝在元件引线和焊盘上时,置换出空气和潮气并释放出热量,使焊料熔化从而实现均匀焊接。不足之处是这种氟化物价格昂贵且有污染环境问题。

    (2)红外再流焊。红外线有远红外和近红外之分,其中远红外加热时焊件40%的热量来自红外辐射,60%则由热空气对流提供。近红外加热时,直接辐射热占95%以上。

    红外焊机又叫红外炉,贴装好的SMB由传送带输入,加热区一般分为三级,将温度逐渐加热到再流焊所需的温度,红外炉内的温度由温控系统调节。

    红外再流焊特点是: ①设备光源性价比高; ②加热速度可控; ③热波动较大,容易损伤基板和SMD。

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