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SMT加工厂双波峰焊机的工作原理

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  • 来源:靖邦
  • 发布日期:2018-08-14 15:54:00
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精彩内容


波峰焊机的发展历程如图所示。

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双波峰焊机是为适应插装元器件与表面组装元器件混合安装特点而在单波峰焊机基础上发展起来的,结构就其发明以来基本固定为“紊流波+平滑波”的形式,如图所示。

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   纹流波的主要功能是产生一个向上冲击的紊流波,将因“遮蔽效应”(见图下)形成的气泡赶走,使锡波能够紧密地与焊盘接触从而减少漏焊现象的发生。向上冲击的紊流波也有利于安装孔的良好填锡。

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   平滑波,正如其名,其主要功能是产生一个无波焊与波谷的平滑锡波,用于焊缝形态的修正。平滑波的结构与宽度对波峰焊接质量的影响很大,一定程度上决定了波峰焊接的直通率,也是不同品牌波峰焊机的价值所在。

1)  平滑波工艺分析

平滑波可分为三个工艺区域:PCB进入区(A点前)、传热区(AB间的区域)和PC离开区(B点后),如图所示。

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(1)       焊剂。PCB进入AB之间的区域时,PCB完全被焊料桥连,可焊面上的焊剂被焊料排走,非可焊面(阻焊层具有吸附焊剂的能力)上焊剂仍然存在,如图所示。

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(2)       分离点BB点位置是动态的,视倾角、传送速度以及具体的PCBA来确定。如果是阻焊面,在B1点与锡波断开;如果是引线或焊盘,要到B2点位置断开。如果引线比较长,B1B2之间的距离就会比较长,如果长到引线锡料孤立垂直分离时,就可能形成桥连缺陷(传热中断的结果)。

  因此,PCB的设计,应尽可能提供“连续载波”的能力。

(3)       平滑波延伸段,主要功能是降低锡波的分离速度,合适的夹角为7°~10°。从实践角度来看,快速垂直分离也具有相同的功效。

(4)       AB长度与传送速度决定了PCB焊点的受热量。

2)  平滑波的主要波形

  平滑波的波形有几十种,流行的波形有单面波、双面波(或T形波)、λ波、带延伸板的λ波,图下是比较常见的波形。

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不同的平滑波波形结构决定了波峰焊机的性能,比如:

1)窄的平滑波。利于消除大部分的桥连现象,但热容量大的焊点(粗引线)有可能受热不足而增加桥连。如何满足不同粗细引线的焊接要求,就成为波峰焊接工艺控制的难点。

2)宽的平滑波。合适大热容量板(或焊点)的焊接,焊点也比较饱满,但桥连会比较多。

3)带延伸的平滑波,合适高效率的生产。由于焊点与波的分离属于慢速垂直分离,速度慢了往往会产生更多的桥连现象。

4)锡波产生的方式主要有机械式(波轮)和电磁式(早期推出的电磁式波往往打不高,是一个不足)。

  从以上的分析可以看出,没有一项技术是合适所有板型的,要提高波峰焊的质量,必须重视DFM和工艺的优化。还应该记住每种工艺参数的设定或经验,必须根据波峰焊机的波形和PCBA的工艺特点来确定,在一台设备上合适的参数在另一台未必适用!

3 )双波峰机的选型

波峰焊接机一般由焊剂喷涂系统、预热系统、传送系统、波峰系统和控制部分组成。选型时应了解各部分的工作原理和应用特点。

(1)焊接喷涂系统

焊剂喷涂主要有两大类,即压缩空气雾化方式和焊剂直接雾化方式。

主要应用问题:焊剂喷嘴堵塞、焊剂覆盖不全、助焊剂排风管道细(<6’’)风不足,焊剂散出比较多,气味大。

(2 )预热系统

应了解预热系统的热元器件与特点。一般波峰焊机所用的加热元器件有电热管、石英灯管、红外板和热风及其组合。

石英灯管热惯性小、能量密度大。

红外板容易裂,目前采用的不多。

热风多做辅助用,用于元器件面的加热。

(3)传送系统

传送系统可分位两类三种:夹爪类,主要有三段式和一 一段式;框架类。

①夹爪类。适合多品种小批量产品的生产,但设备利用效率较低,小板,特别是质量分布不平衡小板容易卡。三段式或.段式取决于波形的设计(是否需要大倾角)

 三段式,主要用于高效率波峰焊机。高效波峰焊机需要长的预热系统和加长  的宽平滑波,为了不把传送系统拍的太高,般设计成 段式,如图所示

一段式, 主要用于短预热系统,结构紧凑,传送可靠。

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②框架类。可以减少板的变形,也可以一次多板过炉。缺点是现场操作比较麻烦。

应用问题:较重的板掉板、卡板。

4)波峰系统

   它是波峰焊机的关键功能部件,决定波峰焊机的性能,选形时一定要根据要焊接的产品工艺特点进行选择。

文章来源:靖邦

文章链接:https://www.cnpcba.cn

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