电子生产中的自动焊接PPT学习教案

1、会计学1电子生产中的自动焊接电子生产中的自动焊接 THT工艺常用的自动焊接设备有浸焊机工艺常用的自动焊接设备有浸焊机、波峰焊机以及清洗设备、助焊剂自动涂敷、波峰焊机以及清洗设备、助焊剂自动涂敷设备等其它辅助装置设备等其它辅助装置； SMT工艺采用的典型焊接设备是再流焊工艺采用的典型焊接设备是再流焊设备以及锡膏印刷机、贴片机设备以及锡膏印刷机、贴片机等组成的焊接等组成的焊接流水线。流水线。 第1页/共67页自动焊接工艺流程自动焊接工艺流程 第2页/共67页元器件安装：元器件安装：人工插件人工插件第3页/共67页元器件安装：元器件安装：自动插件自动插件第4页/共67页预热焊接第5页/共67页3.4

2、.1 3.4.1 浸焊浸焊 掌握浸焊的基本设备、基本方法及注意事项掌握浸焊的基本设备、基本方法及注意事项。 注意：注意： 1 1 ）助焊剂尽量少，不能流到板面；）助焊剂尽量少，不能流到板面； 2 2 ）从助焊剂中提起印制板注意让助焊剂流掉；）从助焊剂中提起印制板注意让助焊剂流掉； 3 3 ）锡炉温度：）锡炉温度： 240 -250 240 -250 ； 4 4） 从锡炉中提起印制板注意让锡尽量流掉。从锡炉中提起印制板注意让锡尽量流掉。 第6页/共67页 浸焊（浸焊（Dip soldering） 第7页/共67页1020 第8页/共67页 1. 浸焊设备的工作原理浸焊设备的工作原理 把插好元器件

3、的印制电路板水平接触熔融把插好元器件的印制电路板水平接触熔融的铅锡焊料，使整块电路板上的全部元器件同的铅锡焊料，使整块电路板上的全部元器件同时完成焊接时完成焊接。 印制板上的导线被阻焊层阻隔，不需要焊接印制板上的导线被阻焊层阻隔，不需要焊接的焊点和部位，要用特制的阻焊膜（或胶布）贴的焊点和部位，要用特制的阻焊膜（或胶布）贴住，防止焊锡不必要的堆积。住，防止焊锡不必要的堆积。 浸焊设备价格低廉，现在还在一些小型企业浸焊设备价格低廉，现在还在一些小型企业中使用，有经验的操作者同样可以保证焊接的质中使用，有经验的操作者同样可以保证焊接的质量。量。 第9页/共67页第10页/共67页第11页/共67页

4、第12页/共67页第13页/共67页第14页/共67页 波峰焊（波峰焊（Wave Soldering） 波峰焊设备波峰焊设备第15页/共67页波峰焊机焊锡槽示意图波峰焊机焊锡槽示意图 第16页/共67页一般波峰焊机的内部结构示意图一般波峰焊机的内部结构示意图 第17页/共67页预热焊接波峰焊接设备波峰焊接设备第18页/共67页熔锡第19页/共67页2. 波峰焊工艺材料的调整波峰焊工艺材料的调整 : 焊料焊料 波峰焊一般采用波峰焊一般采用Sn63/Pb37的共晶焊料，熔点的共晶焊料，熔点为为183。Sn的含量应该保持在的含量应该保持在61.5%以上，并以上，并且且Sn/Pb两者的含量比例误差不得

5、超过两者的含量比例误差不得超过1%。 主要金属杂质的最大含量范围见下表主要金属杂质的最大含量范围见下表 第20页/共67页 助焊剂助焊剂 波峰焊使用的助焊剂，要求表面张力小，波峰焊使用的助焊剂，要求表面张力小，扩展率扩展率85%；粘度小于熔融焊料，容易被置；粘度小于熔融焊料，容易被置换；换；一般助焊剂的比重在一般助焊剂的比重在0.820.84g/ml，可以，可以用相应的溶剂来稀释调整，焊接后容易清洗。用相应的溶剂来稀释调整，焊接后容易清洗。 假如采用免清洗助焊剂，要求比重假如采用免清洗助焊剂，要求比重0.8 g/ml，固体含量，固体含量11011。 第21页/共67页一般助焊剂一般助焊剂免清洗

6、助焊剂免清洗助焊剂第22页/共67页 焊料添加剂焊料添加剂 防氧化剂防氧化剂 ：可以减少高温焊接时焊料的氧：可以减少高温焊接时焊料的氧化，不仅可以节约焊料，还能提高焊接质量。化，不仅可以节约焊料，还能提高焊接质量。 3. 几种改进型波峰焊机几种改进型波峰焊机 波峰焊机焊接波峰焊机焊接SMT电路板时存在以下问题电路板时存在以下问题： 气泡遮蔽效应。气泡遮蔽效应。 阴影效应。阴影效应。 第23页/共67页 斜坡式波峰焊机斜坡式波峰焊机 特点：特点：增加了电路板焊增加了电路板焊接面与焊锡波峰接面与焊锡波峰接触的长度接触的长度 ；有利于焊点内的有利于焊点内的助焊剂挥发，避助焊剂挥发，避免形成夹气焊点免

7、形成夹气焊点，还能让多余的，还能让多余的焊锡流下来。焊锡流下来。 第24页/共67页 高波峰焊机高波峰焊机 适用于适用于THT元器件元器件“长脚插焊长脚插焊”工艺工艺 ，一，一般，在高波峰焊机的后面配置剪腿机，用来剪般，在高波峰焊机的后面配置剪腿机，用来剪短元器件的引脚。短元器件的引脚。 第25页/共67页 双波峰焊机双波峰焊机 特别适合焊接那些特别适合焊接那些THTSMT混合元器件的混合元器件的电路板电路板。最常见的波型组合是。最常见的波型组合是“紊乱波紊乱波”“宽宽平波平波” 。第26页/共67页“紊乱波紊乱波”“宽平波宽平波”紊乱波宽平波第27页/共67页 选择性波峰焊设备选择性波峰焊设

8、备 工作原理是：为保护承受高温的能力较工作原理是：为保护承受高温的能力较差的差的SMD-集成电路，在由电路板设计文件转集成电路，在由电路板设计文件转换的程序控制下，小型波峰焊锡槽和喷嘴移换的程序控制下，小型波峰焊锡槽和喷嘴移动到电路板需要补焊的位置，顺序、定量喷动到电路板需要补焊的位置，顺序、定量喷涂助焊剂并喷涌焊料波峰，进行局部焊接。涂助焊剂并喷涌焊料波峰，进行局部焊接。 第28页/共67页4. 波峰焊的温度曲线及工艺参数控制波峰焊的温度曲线及工艺参数控制理想的双波峰焊的焊接温度曲线如下图所示：理想的双波峰焊的焊接温度曲线如下图所示： 23526090130第一波峰一般调整第一波峰一般调整为

9、为235240/1s左左右；右；第二波峰一般设置第二波峰一般设置在在240260/3s左左右。右。 第29页/共67页第30页/共67页不同印制电路板在波峰焊时的预热温度不同印制电路板在波峰焊时的预热温度 第31页/共67页第32页/共67页再流焊再流焊 （Re-flow Soldering） 第33页/共67页再流焊应用于各类表面安装元器件（再流焊应用于各类表面安装元器件（SMD）的）的焊接。焊料是焊锡膏。焊接。焊料是焊锡膏。 刮锡膏：在印刮锡膏：在印制电路板的焊制电路板的焊接部位施放适接部位施放适量和适当形式量和适当形式的焊锡膏的焊锡膏 贴片：贴放贴片：贴放SMD，焊锡，焊锡膏将元器件膏将

10、元器件粘在粘在PCB板板上上再流焊：外再流焊：外部热源加热部热源加热，使焊料熔，使焊料熔化而再次流化而再次流动浸润，将动浸润，将元器件焊接元器件焊接到印制板上到印制板上。第34页/共67页2. 再流焊工艺的特点与要求再流焊工艺的特点与要求 ：(1) 工艺的特点工艺的特点 元件不直接浸渍在熔融的焊料中，所以元件不直接浸渍在熔融的焊料中，所以元元件受到的热冲击小件受到的热冲击小 ; 假如贴片元件位置时有一些偏差假如贴片元件位置时有一些偏差 ，当焊盘浸，当焊盘浸润时，由于熔融焊料表面张力的作用，产生润时，由于熔融焊料表面张力的作用，产生自自定位效应定位效应（self-alignment），能够自动校

11、正偏），能够自动校正偏差。差。第35页/共67页 能在前导工序里控制焊料的施加量，减能在前导工序里控制焊料的施加量，减少了虚焊、桥接等焊接缺陷，所以少了虚焊、桥接等焊接缺陷，所以焊接质量焊接质量好，可靠性高。好，可靠性高。 再流焊的焊料是能够保证正确组分的焊再流焊的焊料是能够保证正确组分的焊锡膏，一般锡膏，一般不会混入杂质不会混入杂质。 可以采用局部加热的热源，因此可以采用局部加热的热源，因此能在同能在同一基板上采用不同的焊接方法进行焊接一基板上采用不同的焊接方法进行焊接。 工艺简单，工艺简单，返修的工作量很小返修的工作量很小。 第36页/共67页(2) 再流焊的工艺要求再流焊的工艺要求 ：

12、要设置合理的温度曲线。要设置合理的温度曲线。 第37页/共67页第38页/共67页第39页/共67页第40页/共67页第41页/共67页第42页/共67页第43页/共67页第44页/共67页第45页/共67页第46页/共67页第47页/共67页 SMT电路板在设计时就要确定焊接方向，电路板在设计时就要确定焊接方向，应当按照设计方向进行焊接。应当按照设计方向进行焊接。 在焊接过程中，要严格防止传送带震动在焊接过程中，要严格防止传送带震动。 必须对第一块印制电路板的焊接效果进行必须对第一块印制电路板的焊接效果进行判断，适当调整焊接温度曲线。判断，适当调整焊接温度曲线。 第48页/共67页3. 再流

13、焊炉的结构和主要加热方法再流焊炉的结构和主要加热方法 再流焊炉主要由炉体、上下加热源、再流焊炉主要由炉体、上下加热源、PCB传送装置、空气循环装置、冷却装置、排风装传送装置、空气循环装置、冷却装置、排风装置、温度控制装置以及计算机控制系统组成。置、温度控制装置以及计算机控制系统组成。按按热量传导分类热量传导分类：主要有辐射和对流两种方式：主要有辐射和对流两种方式 ；按照按照加热区域分类加热区域分类：整体加热和局部加热。：整体加热和局部加热。整体加热方法整体加热方法：红外线加热法、气相加热法、：红外线加热法、气相加热法、热风加热法、热板加热法；热风加热法、热板加热法；局部加热的方法局部加热的方法

14、：激光加热法、红外线聚焦加：激光加热法、红外线聚焦加热法、热气流加热法、光束加热法。热法、热气流加热法、光束加热法。 第49页/共67页第50页/共67页第51页/共67页第52页/共67页第53页/共67页第54页/共67页第55页/共67页第56页/共67页第57页/共67页第58页/共67页第59页/共67页第60页/共67页再流焊主要加热方法的优缺点再流焊主要加热方法的优缺点 表表1第61页/共67页表表2第62页/共67页5. 再流焊设备的主要技术指标再流焊设备的主要技术指标 温度控制精度温度控制精度（指传感器灵敏度）：应该（指传感器灵敏度）：应该达到达到0.10.2； 传输带横向温差传输带横向温差：要求：要求5以下；以下； 温度曲线调试功能温度曲线调试功能：如果设备无此装置，：如果设备无此装置，要外购温度曲线采集器；要外购温度曲线采集器； 最高加热温度最高加热温度：一般为：一般为300350，如果考，如果考虑温度更高的无铅焊接或金属基板焊接，应该虑温度更高的无铅焊接或金属基板焊接，应该选择选择350以上；以上；第63页/共67页 加热区数量和长度加热区数量和长度：加热区数量越多、长度：加