《广晟德全自动波峰焊培训教材.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广晟德全自动波峰焊培训教材.docx（32页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、 广 晟 德 全 自 动 波 峰 焊 培 训 教 材 目 录一、波峰焊机的基本组成二、波峰焊机各部分的构成、功能及故障处理21、运输系统21-1 运输的设置21-2 操作注意事项21-3 常见故障处理22、喷雾系统22-1、喷雾的设置22-2、操作注意事项22-3、常见故障处理23、预热系统23-1、预热的设置23-2、操作注意事项23-3、常见故障处理24、焊接系统24-1、锡炉的设置24-2、操作注意事项24-3、常见故障处理25、冷却系统25-1、冷却的设置25-2、操作注意事项25-3、常见故障处理26、电器控制系统26-1、电控的设置26-2、操作注意事项26-3、常见故障处理三、设
2、备保养明细表四、无铅波峰焊设备与工艺4.1、无铅波峰焊工艺的变化4.1-1、无铅钎料熔点的变化4.1-2、无铅钎料润湿性的变化4.2、无铅波峰焊设备特点4.2-1 高的焊接温度4.2-2 预热时间延长4.2-3 喷雾式助焊剂涂覆方式4.2-4 锡炉材料的选择4.2-5 更多氧化碴4.2-6 采用双波峰系统4.2-7 焊锡成分的准确性4.2-8 钎料的铜污染4.2-9 钎料的铁污染4.2-10 氮气保护4.3 无铅波峰焊工艺设定4.3-1 焊接温度4.3-2 波峰高度4.3-3 浸锡时间4.3-4 冷却系统4.3-5 传输系统4.3-6 助焊剂更换4.4 锡槽不纯物去除工艺 前 言设备性能的充分
3、发挥很大程度在于日常工作中的维护保养，制订规范的维护保养制度，加强操作人员的技能培训，是设备正常运行的有力障碍。本教材是在随机说明书的基础上结合相关故障的处理方法及焊接工艺编制而成，旨在为设备的日常使用提供一个参考，起到提纲挈领的作用，该文尽量做到简明扼要，通俗易懂。文中有不尽完善及文字错误的地方，敬请批评指正。编者一、 设备的基本组成波峰焊机由运输系统、助焊剂涂覆系统、预热系统、焊接系统、冷却系统、电气控制系统等几大块组成，如图1-1、1-2：图1-1 图1-2二、波峰焊机各部分的构成、功能及故障处理21 运输系统：是夹持PCB板以一定的速度和倾角经过波峰焊接的各工艺区的整体，即通常所说的运
4、输链爪，由运输导轨、同步传动装置、链爪、角度升降丝杆等组成。如图2.1-1、2.1-2、2.1-3、 图2.1-1 图2.2-2 图2.3-32.1-1 运输系统的设置A：因焊接浸渍时间一般为3-5 秒，时间过长会引起桥连和热冲击过大，会产生过热而损坏元器件及PCB 板（PCB板变形、起泡），低于3 秒则因热量不足，导致焊接性能劣化并形成虚焊、拉尖、桥连等缺陷。因此传输速度范围一般控制在1.2-1.4m/min，导轨角度一般控制在5-7 度之间。轨道宽窄要比PCB 板宽0.5mmB：导轨角度调整按图2.1-5 所示调整手轮来改变导轨倾斜角度，一般情况下以导轨与水平面形成5夹角为宜（图2.1-6
5、）上的角度仪会显示当前角度）。在实际生产过程中可根据PCB 板的设计与焊锡等要求，将该角度调至所要求的合适角度，如图2.1-6：接驳传动齿轮可上下移动可左右移动图2.1-62.1-2 操作注意事项2.1-2-1、入口接驳链条（图2.1-2）应与运输链条保持在同一直线，高度应一致。该部份可通过联接处的前、后、上、下移动来调整（图2.1-7）2.1-2-2、运输导轨在调节宽窄时要关闭运输，调节时用力要匀称，否则可能会引起导轨宽窄不一、调不动等故障。日常使用中应保持调节丝杆、光圆的清洁（图2.1-1）及定时加注黄油，以防卡死。运输系统1-1、常见故障处理案例1：故障现象：运输链条不能转动分析：1.调
6、速器接触不良或损坏2.D/A接口板接触不良或损坏3.运输电机损坏或电源线接头处接触不良、速度无法检测(2.1-11)到4.紧急开关处于按下状态处理：1.检查调速器接线或更换调速器2.检查D/A接口板（图2.1-10）接线或更换之3.更换电机或检查电源接驳线及检查测速传感器是否工作4.顺时针将紧急开关旋出案例 2：故障现象：运输链条时走时停出现抖动现象原因：1.运输链条润滑不够2运输马达上的限力器松动或有油污引起打滑3换向传动齿轮（图2.1-3）磨损,走动时啮合不好4链条过松或过紧处理：1.在运输链上加注润滑油2拆开运输马达的保护罩用专用扳手紧固限力器3更换损坏齿轮4调整链条的松紧度案例 3：故
7、障现象：导轨调节宽、窄困难分析：1.调节长轴(图2.1-8)松脱，引起调节不同步2丝杆与螺母套磨损，配合不好3传动六方轴（图2.1-9）变形，阻力过大处理：1 松开调节长轴,将每组丝杆（图2.1-8）调成一致后再装上调节长轴,使其同步2.更换螺母套3.更换六方轴(图2.1-9)传动齿轮 2.2、喷雾系统：其主要作用是往PCB 板上涂覆助焊剂，它由气压调节阀、松香喷嘴、喷嘴移动装置、入板检测电眼等组成,如图2.2-2、2.2-3:2.2-1、喷雾系统的设置A：助焊剂的主要作用1）、除去PCB板焊盘及元件脚上的氧化物，保持被焊接表面的洁净2）、对表面张力的平衡施加影响，减少接触角，促进钎料漫流a：
8、防止加热时再度氧化b：降低钎料时的表面张力c：传热：一般被焊接的部份都存在不少间隙，在焊接过程中，这些间隙中的空气会起到隔热的作用，从而导致传热不良，如果这些间隙被助焊剂填充满，则可以加速热量的传递，迅速达到热平衡B：喷雾效果调节：1、确认各调节阀组件是否拧紧，喷嘴的空气帽是否拧紧，方向是否正确2、将流体调节螺母拧在一半位置，确认各气流管连接是否正确3、将流量调节阀、气压调节阀全部关闭，在连喷状态下单独开启每个调节阀，确认是否连接正确4、调整方法：A、首先开启流量调节阀，使松香喷出的高度在PCB板面上方少许B、根据PCB板的大小及雾化效果，适当调节气压调节阀，使之喷出的助焊剂雾化的同时不致有助
9、焊剂滴落D、如流量调节阀开到最大，感觉助焊剂量还不够，可适当将流体调节螺母旋松少许2.2-2、操作注意事项A、松香喷头(图2.2-6)的保养1、每班次用毛刷沾上酒精水，刷洗外表面2、将空气帽拧下，将空气帽浸泡于酒精水中两分钟。用刷子刷洗干净，使之空气帽上的小孔保持通畅，然后用风枪吹干3、将空气帽拧下后，露出的流体喷咀外表，用刷子洗去残余的助焊剂，并用风枪吹干后，将空气帽装回原位，并确认拧紧，方向正确4、将流体调节螺母拧下，小心弹簧飞出，并将弹簧及针阀取出，清洗干净，吹干后，在顶针及密封圈上涂上少许润滑油脂，然后将腔体清洗干净，在内壁涂上少许黄油，将针阀及弹簧装回原位，并将调节螺母拧至适当位置。
10、操作时注意不要使顶针变形B、注意事项：1、不能将整个喷嘴长时间浸泡于酒精或其它有机溶剂中以防腐蚀2、顶针拆装时，应轻拿轻放，以防变形3、确认空气帽是否拧紧，否则会影响喷雾效果4、平时调助焊剂的喷射量时应调节流量调节阀，而不是调节流体调节螺母5、经常保持喷枪气缸腔体的润滑，以便顶针活塞在腔内能自由上下活动6、每班次将松香过滤网（图2.2-3、2.2-4）浸于洗爪液或天那水等有机溶剂中30 分钟左右，洗掉上面粘附的松香酒精泵松香过滤网2.2-3、常见故障处理液 位电眼EESPX613气动泵PB1011松香过滤网调节螺母针阀 腔体空气帽案例 1：故障现象：松香喷嘴喷不出助焊剂分析：1 气压不足而打不
11、开喷嘴针阀(图2.2-6)2.气管接错3.松香喷头堵塞4.控制气阀损坏处理2.2-3、常见故障处理液 位电眼EESPX613气动泵PB1011松香过滤网调节螺母针阀 腔体空气帽案例 1：故障现象：松香喷嘴喷不出助焊剂分析：1 气压不足而打不开喷嘴针阀(图2.2-6)2.气管接错3.松香喷头堵塞4.控制气阀损坏处理；1.确定气压在5-7Ba2.检查气管是否与相应接口对应3.折下喷头清洁，在喷嘴针阀上涂抹黄油增加润滑性4.更换气阀案例 2：故障现象：喷雾系统异响，并出现不规则晃动原因：1.直行轴承损坏，导向光圆（图2.2-1）刮花2.移动机构紧固螺丝松动3.步进电机电源线联接处松动处理：1.更换轴
12、承、光圆2.检查移动机构,紧固松动部位3.检查线路案例 3：故障现象：自动加松香系统无法自动加松香分析： 1.松香气动泵（图2.2-5）没有工作2.松香液位感应电眼（型号：EE-SPX613）感应不良3.机器长期未使,至使松香泵堵塞处理：1检查适配板（SE-CS-V01 图2.3-3）上的220YC 端有无电压输出2调整液位电眼位置或更换电眼3清洁松香泵或更换气动泵案例 4：故障现象：喷雾系统的步进马达经常不能正常往返运动分析：1.驱动器发热引起步进马达不动作2.驱动器损坏3.线路接触不良处理：1.在驱动器旁加装冷却风扇加强散热2.更换损坏的驱动器3.检查线路案例 5：故障现象：喷雾不准确，有
13、时松香提前喷，有时延续后喷分析：1.PCB板参数（图2.2-5）设置不正确2.运输速度不稳定处理：1.检查PCB板参数(按PCB板实际尺寸设置)确定其参数正确2.观察链条速度运行是否稳定,调整测速电眼位置,使检测的速度显示平稳2.3、预热系统：预热的目的是避免在波峰焊接时PCB板急剧受热，并使助焊剂中含有的有机溶剂挥发，激活助焊剂中的活性成份，它由发热管、反射罩、高温玻璃、测温针等组成。如图2.3-1：2.3-1、预热的主要作用1）将助焊剂预热到活化温度，使其的酸性活化剂进行化学分解，与基体金属表面氧化物互相作用，净化被焊接表面A、被焊元器件温度逐步增加，将波峰焊接过程中对PCB板及元件产生的
14、有害热冲击降低到最低程度，缓和了热应力，并减少PCB板的变形情况B、去除助焊剂中过多溶剂，在钎料波峰处时，减少焊接时出现喷溅现象和产生的气体而出现焊接空洞现象C、提高了PCB 板上元器件焊前温度，可以缩短元件加热到润湿温度所需时间，减弱焊缝中填充钎料和基体金属之间发生的过量冶金现象2.3-2、预热区的设置预热温度的选择：无铅波峰焊预热区温度爬升斜率一般小于2 度/秒，温度一般为110-150（160）度，可根据板面元器件分布密集程度及板的耐温性能综合设定2.3-3、常见故障处理案例 1：故障现象：预热区温度升不到设置温度分析：1.发热管损坏2.热电偶接头接触不良3.固态继电器（图2.3-2）开
15、路4.排气量过大或室内风影响5.适配板（图2.3-3）上光电藕合元件故障6.温度设置不当处理：1.断开电源，检查发热管的静态电阻，看是否损坏2.紧固或更换热电偶3.更换固态继电器4.调节排气板排除室内风影响5.更换光电藕合器 案例2：故障现象：预热区温度超出设置温度太多分析：1.温度设置不当2.温度上限报警值设置不当3.温度控制器失控4.热电偶开路5.固态继电器击穿6.光电藕合器件击穿处理：1.重新设置温度2.重新设定温度上限报警值3.检查或更换温度控制器4.检查或更换热电偶5.更换固态继电器6.更换光电藕合器案例 3：故障现象：在生产过程中预热突然停止加热原因：1.固态继电器烧坏引起无法控制
16、加热2.D/A卡烧坏,无信号输出3.电源线接确不良4.发热管烧坏处理：1.更换固态继电器2.更换D/A卡3.检查线路4.更换发热管2.4、焊接系统：产生焊接工艺所要求的特定的钎料波峰，完成波峰焊接过程，由波峰喷口、盛锡容器、驱动马达等组成，如图2.4-1、2.4-2、2.4-5: 图2.4-1 图2.4-2 图2.4-3 图2.4-42.4-1、锡炉的主要作用焊点加热过程中主要影响因素是热源的温度，被焊零件的热容量和热传导，即被焊零件对焊点的散热效果，加热和熔化的钎料以及保证良好润湿所必须的热量2.4-2、锡炉的设置钎接温度的优化范围的确定：焊点最佳接合温度=钎料的融点+（40-50）度波峰高
17、度的设置：通过变频器面板（图2.4-3）输入频率，以改变马达的转速，从而改变波峰高度，参数设定表如下：AppendiceA Conveter Setup ProceduresATV31H037M2A （Schneider）Attention: Please make sure all CODEs are input correctly beforeoperating,otherwise accidents will be occurred.Buttons Basic Function：1。RUN：manully start inveter 2。FWD/REV：chagne rotational
18、 direction 3。ESC：exit menu 4：adjust value 5。ENTenter 6。STOP/RESET：stop/resetWave motors setting valueCodeParatmet erRangeSetting ValueRemarkI/O-TCCControl mode2CCTL-LACAccess LevelL3CTL-FR1SettingPirorityLCCCTL-CHCFMix ModeSEP二次波峰喷口（图2.4-2）的调整：调整二次波峰喷口上的调整螺丝可以使喷口整体抬高或降低，调整喷口前后调节板，可以改变喷口前、后方向上的锡的流量，波
19、峰形状，喷口上波峰宽度调节板可以改变波峰宽、窄，从而改变焊接时的接触面，改善焊接效果2.4-3、常见故障处理案例 1：故障现象：工控机界面显示有信号输出但波峰马达不工作分析： 1.电控箱内的适配板（SE-CS-V01 图2.3-3）上的230YB（喷流马达）、230YC（波峰马达）是否有电压输出2.变频器损坏3.波峰马达（图2.4-1）机械卡死4.线路接触不好处理：1.更换适配板上损坏的元件2.更换变频器3.调整传动机械部份加注润滑油4.检查线路案例 2：故障现象：锡炉液位低报警分析：1.锡条添加不够2.锡炉液位检测开关(2.4-4)位置安装不合理3.检锡炉液位的开关坏4.外部线路问题处理：1
20、.添加锡条2.调整锡炉液位检测开关位置3.更换液位检测开关4.检查外部线路案例 3：故障现象：锡炉不能加热分析：1.控制电源的交流接触器因工作电流过大（接线松动引起电流过大）烧坏引起2.无外部电源输入3.适配板烧坏(SE-CS-V01)（图2.3-3）处理：1.更换交流接触器2.检查外部电源3.更换适配板案例 4：故障现象：锡炉升温很慢分析：1.加热电源接触器（图2.3-2）烧坏引起供电不正常2.U 型发热管烧坏引起功率不足3下层加热可控硅（图2.3-2）保护无输出或损坏处理：1.用万用表测量接触器是正常及输出电压是否平衡2.断开电源后用万用表测量锡炉发热管之间的电阻 ,找出烧坏的发热管更换3
21、重启机器或更换可控硅案例 5：故障现象:操作界面显示波峰马达故障，查看变频器显示（图2.4-3）为OCF（故障代码）报警分析: 1.变频中SET-菜单和DRC-菜单中的参数不正确2.变频器本体内部元件损坏3.马达烧坏方法：1.按说明书上所附的变频器故障表检查参数是否设置错误2.更换变频3.检查波峰马达阻值,更换马达注：对波峰马达故障，首先查看变频器面板显示的故障代码，然后参照变频器说明书的101-103 页所标明的故障原因解决方案进行处理2.5、冷却系统：由于热能的影响，即使在波峰焊接完成后，PCB 上的余热还将使PCB 的温度继续上升，这样一来，就会影响元器件性能，降低PCB 板铜箔的粘接强
22、度。该部份由冷却风机、风量调节阀、风罩等组成。2.5-1、冷却的设置无铅波峰冷却速率业界一般要求为4-12 度/秒，理论上冷却主要影响焊点的晶粒度，IMC 形态和厚度及低熔共晶的偏析，防止剥离现象产生，目前没有相关研究指出实际生产中设备冷却速率的影响及最佳的冷却斜率推荐，但降低组件焊后温度方便拿是最明显的作用2.5-2、操作注意事项防止将风向直接吹向锡炉而影响炉温2.5-3、常见故障处理案例 1：故障现象：开启冷风机，风机工作一会就出现过流报警分析：1.冷却风机启动电容损坏，启动电流过大而出现过流报警2.冷却风机绕组烧坏处理：1.更换启动电容2.检查电机阻值,更换电机案例 2：故障现象：开启冷
23、却风机后有异响风量调节阀冷却风罩分析：1元器件掉进风轮2风轮损坏或松动处理：1清理元器件2整固风轮或更换风机2.6、电气控制系统：它是对系统各部件的工作进行协调和管理，是系统的中枢神经。由工控机、显示器、相关的控制元器件及相关线路等组成。如图2.6-1、如图12.6-1、电控系统的设置A：1、TR610（如下图）电子时间制设置：1 复位按钮（RES）为清除所有的程式记忆以及在存储器中记忆并显示现在的时间。当按下RES 按钮，显示dat1,按4 次C1 键显示NO，按Prog 键显示 ：。同时按2 键和3 键d，输入当前周时，同时按2 键和9键h，输入当前小时同时按2 键和10 键m，输入当前分
24、钟，按Prog 键返回到当前时间显示状态。如果h,m 保持按下2s 以上，则为快速循环变化。2 冬令时/夏令时切换同时按d+h 输入+1h （夏令时）,同时按d+m 输入-h（冬令时）。3 选择一周自动开机时间按 Prog 键显示 ：，按d 键输入自动开机周时，再按Prog 键记忆，再按d 键输入下一个自动开机周时，并按Prog 键记忆。如果选择某天不自动开机，可连续按d 键跳过，按h 键输入自动开机小时数，按m 键输入自动开机分钟数，设定好之后按Prog 键存储。4 选择一周自动关机时间按 C1 键显示 ：C，按d 键输入自动开机周时，再按Prog 键记忆，再按d 键输入下一个自动关机周时，
25、并按Prog键记忆如果选择某天不自动关机，可连续按d 键跳过，按h 键输入自动关机小时数，按m 键输入自动关机分钟数，设定好之后按Prog 键存储。设定好自动关机时间之后按键2 返回当前时间显示。5 某天自动开关机时间设定按 Prog 键显示 ：，按h 键输入自动开机小时数，按m 键输入自动开机分钟数，设定好之后按Prog 键存储; 按C1 键显示 ：C，按h 键输入自动开机小时数，按m 键输入自动开机分钟数，设定好之后按Prog 键存储。同理设定下一次自动开关机时间。连续按Prog 键检查自动开关机时间的设定。6 当前显示的开关机时间清除按Prog 键调出自动开关机时间，同时按h+m 键清除
26、，再按键2 返回。7 清除所有的开关机时间：同时按d+h+m 键清除。8. 手动开关机操作：按12 键选择手动开关机。9 常久开/关设定： 同时按m+12 键选择常久开，再同时按一次选择常久关，再同时按一次选择自动开关。2、TR610 时间制（新款）的设定:（1）、设置时间:按RES 键清除时间制中的程序，按+/-键选ENGLISH 后按OK 键确定。然后按+/-调校YEAR(年份)，调校后按OK 键。之后按同样方法调MONTH(月份)，DAY(日期)，HOUR(时)和MINUTE(分)。（2）、设定时开关:按MENU 键(目录)，显示为PROGRAM(程序)，按OK 键。按+/-键选择NEW
27、 PROG(新程序)，按OK 键。选TIME ON(开机时间)或TIME OFF(机时间)后按OK 键，然后调校HOUR(时)和MINUTE(分)，之后选择MONDAY(星期一)，TUESDAY(星期二)，WEDNESDAY(星期三)，THURSDAY(星期四)，FRIDAY(星期五)，SATURDAY(星期六)或SUNDAY(星期日)，按OK 键。然后可选STORE(储存)或COPY(拷贝)，若选STORE后可按MENU 键返回，若选COPY 后可按+/-键选ADD (增加) 或DELETE(取消)星期一至星期日的时间制，按OK 键确定。举例: ADD MO是增加星期一，DELET MO 是
28、取消星期一。然后选择STORE(储存)，按OK 键。B、软件操作及各菜单功能介绍（详细操作见SAC-3JA 用户手册）1开机首先打开机器的总电源（如需设置为自动开关机器的控制线路的电源， 则需要设置电控箱中的时间定时器（图23 ） ）将机器面板上的POWER 开关转换至ON 档打开工控机的电源开关，主机启动后将自动进入波峰焊的控制软件界面（图30），自动进入锡炉加热状态点击工具栏中的解锁按钮（如设置了密码则输入密码） 点击确定键即可解锁点击工具栏参数SV 或菜单中的参数设置中的机器参数设置即可设置预热、锡炉温度，各马达的转速，运 输 速度点击工具栏中PCB按钮或菜中参数设置中的PCB参数设置即
29、可根据PCB板实际尺寸、喷雾参数及波峰的起停时间，从而减少助焊剂的消焊锡的氧化量点击具栏中上下限按钮或菜单中超温报警设置，可设置各加热区的报警范围，以上参数设置好后且锡炉温度达到设置值时即可进入正式投产。此时点击工具栏中的保存按钮即可保存当前设置的参数，以便今后生产同一机种时调用，而不必再从新设定相关参数。2软件中其它功能键（图2.6-1）的含义菜单中的参数设置：此健需在关闭控制面板上所有功能键后才能显示，该菜中的锡炉化锡临界温度的设置，可以优化锡炉的熔锡时间，此参数根据所使用的锡条的熔点来确定，调整后一般不再修改参数上锁：保护参数不被非授权人修改参数解锁：输入指定密码后即可进行相关参数的设置
30、测曲线：使用本机上自带的三个测温插孔配合PCB 板可测得PCB板在焊接过程中的实际温度、焊接时间等相关工艺参数，为修正参数提供依据。复位：当出现报警后，排除了硬件故障后，点击此按钮即可恢复生产参数PV：实时显示各加热区的实际温度语言选择：可进行中、英文界面选择定时器设置：通过设置每天开、关机时间来达到自动开、关机器，此功能需在自动模式下设置保存。每周可设置七天，每天五个时间段。查看菜单下的加热状态图：可以观察到各加热区的控制输出量的曲线图测功能：在无信号输入的状态下可以手动测试各输出信号是否正常打印：打印温度曲线归零：当意处情况导致伺服喷雾系统故障时或第一次使用喷雾系统时，可以通过本工具按钮把
31、伺服喷雾系2.6-2、注意事项保持电箱内的清洁，防鼠、防水，以防发生短路情况2.6-3、常见故障处理案例 1：故障现象：工控机自检后重启，无法进入WIN98 系统分析：1.CPU 周围的滤波电容损坏，引起供电不稳2.WIN98 系统损坏处理：1.更换损坏电容或主板2.重装WIN98 恢复系统（在确定系统损坏的情况下先不要格式化硬盘，因为各软件在D 盘中有备份，可以从D 盘恢复）案例 2：故障现象：光标乱跑，不受控制分析：1.鼠标本身损坏2.鼠标线松动3.鼠标线屏蔽不好,线路干扰处理：1.检查线路,排除松动情况2.更换鼠标3.将鼠标延长线更换为屏蔽线附：保养点检明细及检修周期部份内容办法频度点检
32、处置结果运输系统传动链条保养情况目视一周加高温油记录弹簧链爪弹簧目视开机能否弹起接驳齿轮箱目视三月加高温油记录传动速度确认开机量尺寸关测传动稳定性目视运行时调张紧链轮助焊剂系比重比重计测量一小时松香0.83g/cm3记录气源确认开机固定5Bar松香液纯度测量确认15天更换记录空气过滤器动作一月清洁内芯记录排风锡波管动作一月清洁记录喷雾系统喷雾过滤网动作每班清洗记录喷嘴一天清洗记录直线轴承动作六月清洁助轴承。加润滑油记录抽风机目视三月清洁记录 预 热高温玻璃板目视一天清理污渍设定温度确认一小时与指示温度相调整锡 炉喷口整流网动作10天清理氧化物记录固定座、叶轮轴承座动作一月加高温油记录氧化物与残
33、留助焊剂动作二小时清理氧化物记录焊锡成份仪器测量1月记录升降、移动轴承座目视三月加黄油记录洗 爪毛刷目视三月每年更换冷 却抽风机动作三月清洁四、无铅波峰焊设备与工艺波峰焊的焊接机理是将熔融的液态钎料，借助动力泵的作用，在钎料槽液面形成特定形状的钎料波，插装了元器件PCB 置于传送带上，经过某一些特定的角度以及一定的浸入深度穿过钎料波峰而实现焊点焊接的过程。当PCB 进入波峰面前段时，基板与引脚被加热，并在未离开波峰焊前整个PCB 浸在钎料中，即被钎料所包围，但是在离开波峰尾端的瞬时，少量的钎料由于润湿力的作用，粘附在焊盘上，并由于表面张力的原因，会以引线为中心收缩至最小状态，此时钎料与焊盘之间
34、的润湿力大于两焊盘之间的钎料的内聚力，因此会形成完美的焊点，离开波峰尾部的多余钎料由于重力的原因回落到锡锅中。41 无铅波峰焊工艺的变化411 无铅钎料熔点的变化近几年来有关无铅料的研究工作发展很快。国内外已有的研究成果表明最有可能代替SnPb 钎料的无毒合金是Sn 基合金，主要以Sn基为主添加Ag、Zn、Cu、Sb、Bi、In 等金属元素，通过钎料合金化来改善合金性能提高可焊性。相对于传统的SnPb 钎料而言，目前常用SnCu、SnAg、SnAgCu等钎料的熔点都有所升高，高出40C 左右，这就决定了无铅波峰焊过程需要更高的工作温度，如图3-1 所示。 图 3-1 无铅钎料熔点与传统SnPb
35、钎料熔点及焊接温度比较P由于焊接温度的提高，相应预热温度也要升高，这就决定了在预热速率不变情况下，预热区需要加长，如图3-2 所示。图 3-2 无铅钎料工艺曲线与传统SnPb钎料工艺曲线比较4.1.2 无铅钎料润湿性的变化相对传统锡铅钎料而言，无铅钎料不仅熔点升高，润湿性也大大下降，如图3-3 所示。这样就对助焊剂提出了更高的要求，需要助焊剂有更高的活性的同时，还要不含VOC 等有害物质。图 3-3 无铅钎料与63Sn-37Pb 钎料润湿角的比较目前广泛采用水溶性或是免清洗助焊剂。免清洗助焊剂最大特点是省去清洗工序，减少清洗设备、材料、能源和废物处理等方面的费用，但需考虑其相容性方面的因素，即
36、各助焊剂之间以及免清洗助焊剂与现行工艺之间的相容性问题。向免清洗助焊剂转换的关键问题：1）润湿能力。免清洗助焊剂腐蚀性的降低可能导致促进钎料润湿能了的降低；2）涂覆工艺。免清洗助焊剂多为低级醇类物质，而这类物质难以发泡并且易燃，只能用于喷雾涂覆；3）预热工艺。免清洗助焊剂防止再氧化能力是非常有限的，因此，预热温度过高将对助焊剂的使用极为不利，过低又会使得挥发性物质在焊接过程中才会完全逸出，在焊点中产生气孔现象。同时由于助焊剂中的固相成分相对减少，改变了熔融钎料的表面张力，从而改变了钎料波峰出口区的几何参数，需要对传送带速度、倾角和波峰高度等参数重新进行优化组合。4.2 无铅波峰焊设备特点波峰焊
37、机理很简单，也很好理解，但是要在生产中获得良好的焊点，就要严格控制各工艺参数，其中任何一个参数设置不当都会产生焊接不良。目前无铅钎料的使用，给波峰焊工艺与设备带来新的特点。4.2-1 高的焊接温度主要无铅钎料Sn0.7Cu 熔点（227）较传统SnPb（183）高44，设备的可加热最高温度也应相应提高至少44，所以设备材料及结构设计必须具有良好的耐热性，在高温下不变形。另外无铅波峰焊的焊接温度较高(一般设定为260)，为减少印刷电路板组装件与波峰接触时的热冲击，需要增加预热时间。最好的解决方法是增加设备的预热区长度，其长度由产量和传送速度来决定。无铅化后预热区的长度由以前的90100cm变为1
38、20150cm，增加了预热时间。对于加热方式来说，基本采用热辐射方式进行预热，最常用的波峰焊预热方法由强制热风对流，电热板对流、电热棒加热和红外线加热等。4.2-2 预热时间延长预热阶段主要是蒸发多余溶剂和PCB 制造过程中夹带的水分，增加粘性并起到活化助焊剂的作用。如果粘度太低，助焊剂会被熔融钎料过早的排挤出，造成表面润湿不良。预热阶段干燥助焊剂也可加强其表面活性，加快焊接过程。并且基板和元器件在预热阶段加热到100以上，可以降低热冲击，较少基板翘曲的可能。另外预热阶段可以加快PCB 板及元器件上挥发物质的蒸发，避免在波峰上引起焊锡飞溅和PCB 上的锡球。不足的预热时间和温度会造成焊后残留，
39、或活性不足，造成润湿性差。预热低可能导致焊接时水蒸气、液体助焊剂等气体排放造成钎料球，这种情况在低挥发性有机化合物（VOC）的水基助焊剂上特别明显。过高则会导致助焊剂在到达波峰之前就已经失去作用，导致焊锡表面张力增大，造成桥连或冰柱。表 3-1 为免清洗助焊剂和水溶性助焊剂的工艺参数，从这些数据可以计算出预热区的长度。对于不同的助焊剂的活性参数要求，需要的预热区长度可能有所变化，但差别不是很大。表3-1 免清洗和水溶性助焊剂的工艺参数活性参数No-cleanWater soluble涂覆量（ug/in2）Foam:1000-1500Spray:450-800Spray:1200PCB顶部预热温
40、度100-120104-113PCB底部预热温度高于顶部35高于顶部22温度梯度最大2/s最大2/s传输角5-805-80传输速度（m/min）1.0-1.81.0-1.8接触时间（s）1.5-3.51.5-4钎料槽温度（）235-260255-2654.2-3 喷雾式助焊剂涂覆方式常用助焊剂用CFC 等清洗剂清洗，其中含有的ODS（臭氧耗竭物质）破坏生态环境，严重威胁人类安全。免清洗助焊剂和水溶性助焊剂解决了不使用CFC类清洗剂减少环境污染方面和解决因细间隙、高密度元器件组装带来的清洗困难问题，它们的使用已同无铅钎料一样，成为一种必然趋势。表3-2 所示为三种不同助焊剂的物理参数的比较，分别
41、代表传统的松香基助焊剂、免清洗助焊剂和水溶性助焊剂。助焊剂涂覆分为发泡和喷雾。发泡法是借助一个浸在助焊剂液体中的鼓风机喷出低压清洁的的空气泡，并沿着烟筒型的喷管吹向表面，通过喷嘴使焊接面接融泡沫，涂上一层均匀的助焊剂，其优点是和连续焊接工艺相容，发泡要求精度不高，适用于混合组装基板，并且设备简单、价格低、使用维修方便。但其缺点是助焊剂槽采用开放式，蒸发损失相当大，直接和空气接触密度不易控制、助焊剂易氧化，涂覆厚度偏多，需较长的时间预热以使溶剂挥发，且涂覆不均匀，印制板上有残余物，不能控制助焊剂涂覆量，需要时常监视助焊剂的成分变化及更换助焊剂，消耗量大。一般发泡方式针对固体含量在5%以上的助焊剂
42、来说，效果较好。无铅焊接的免清洗焊剂和无残渣助焊剂，其固体含量一般都低于5%，多数免清洗助焊剂的固体含量为2%，不适合发泡应用，故助焊剂涂敷方式优选喷雾方式，要求喷雾气压稳定，电脑控制参数设置，同时提供便捷的助焊剂更换方法。喷雾法可以设计成单通路系统，有单通路系统中的非再循环的封闭容器供给焊剂，为此就不需要监控焊接的固体含量。喷雾涂覆工艺由于具有涂覆均匀、用量少、不需进行任何滴定或比重的监控，不需定期排放旧助焊剂，可控制板上的助焊剂沉积量及封闭式系统，消除了助焊剂污迹问题等优点。通过基板传送速度，空气压力，喷嘴摆速和助焊剂浓度，可使喷射的层厚控制在110m。当助焊剂的涂覆量过大时，就会使PCB
43、 焊后残留过多影响外观，而且对PCB 具有一定腐蚀性，有可能在使用过程中造成电路破坏。另外还会低落在发热管上引起着火，影响发热丝使用寿命。如果太少或不均匀，就可能造成露焊、虚焊或连焊。4.2-4 锡炉材料的选择Tony Gyemant 倾向于所有的设备都采用不锈钢材料。其中叶轮、喷嘴和导管推荐采用全钛材料，锡炉壁可以使用一个不锈钢材料做成的衬垫，如图3-17 所示。Kester 公认为渗氮钢、不锈钢、铸铁和带陶瓷涂层材料都具有良好性能，特别是小的浸渍炉采用铸铁材料时受富Sn钎料的影响并不明显。AIM 公司也认为原有设备的更换并不象一般认为的那么危险，铸铁和标准钢在无铅钎料中有良好的抗腐蚀性能。图3-17 全套不锈钢材料波峰焊设备P可见，对于不锈钢替代材料的研究上，主要集中于铸铁、钛以及带涂层材料。不同材料各有特点，需根据不同的需要和实际情况来进行选择。对于无铅波峰焊设备，锡炉里面的叶轮、输送管和喷口多采用以下材料：1）钛及钛合金；2）表面渗氮不锈钢；3）表面陶瓷喷涂不锈钢。对于锡炉多用材料为：1）钛及钛合金；2）铸铁；3）表面
