任务6-1自动焊接工具与设备知识分享

单元六：自动焊接技术任务6.1自动焊接工具与设备【内容提要】

随着电子产品的高速发展，以提高生产效率、降低成本、保证质量为目的的机械化、自动化锡焊技术不断发展，先后出现了浸焊、波峰焊、回流焊等自动焊接技术。

通过本任务的学习，了解自动焊接技术所用工具与设备的结构、分类，掌握自动焊接设备的功能和工作原理。

6.1.1浸锡机

1.普通浸锡机

普通浸锡机是在一般锡锅的基础上加焊锡滚动装置和温度调节装置构成的，如图6.1所示。它既可用于对元器件引线、导线端头、焊片等进行浸锡，也适用于小批量印制板的焊接。由于锡锅内的焊料不停地滚动，增强了浸锡效果。1.普通浸锡机使用浸锡炉时要注意调整温度。锡锅一般设有加温挡和保温挡。开关置加温挡时，炉内两组电阻丝并联，温度较高，便于熔化焊料。当锅内焊料已充分熔化后，应及时转向保温挡。此时电阻丝从并联改为串联，电炉温度不再继续升高，维持焊料的熔化，供浸锡用。为了保证浸锡质量，应根据锅内焊料消耗情况，及时增添焊料，并及时清理锡渣和适当补充焊剂。

2.超声波浸锡机超声波浸焊机是通过向锡锅内辐射超声波来增强浸锡效果的，适于一般浸锡较困难的元器件焊接。超声波浸焊机一般由超声波发生器、换能器、水箱、焊料槽、加温设备等几部分组成。超声波浸焊机在焊接双面印制电路板时，能使焊料浸润到焊点的金属化孔里，使焊点更加牢固，还能振动掉粘在板上的多余焊料。

【做一做】

判别下列生产场合下适宜选择哪种浸锡机进行浸锡操作？并说明理由。1.小批量少品种；2.大批量多品种；3.浸锡较困难的元器件焊接。

6.1.2波峰焊接机1.波峰焊接机的结构波峰焊接机的主要结构是一个温度能自动控制的熔锡缸，缸内装有机械泵和具有特殊结构的喷嘴。机械能根据焊接要求，连续不断地从喷嘴压出液态锡波，当印制板由传送机以一定速度进入时，焊锡以波峰的形式不断地溢出至印制板面进行焊接。波峰焊接机通常由涂助焊剂装置、预热装置、焊料槽、冷却风扇和传送装置等部分组成，其结构形式有圆周式和直线式两种，如图6.2所示。(a)圆周式(b)直线式图6.2

波峰焊接机结构图2.波峰焊接机工位组成波峰焊接机是进行波峰焊的主要设备，常见的波峰焊机由图6.3所示的工位组成。焊前准备涂助焊剂预热焊接热风刀冷却卸板图6-3

波峰焊机工位图2.波峰焊接机工位组成１）焊前准备。焊前准备主要是对印制板进行去油污处理，去除氧化膜和涂阻焊剂。2)涂助焊剂。涂敷焊剂的形式有发泡式、喷流式、浸渍式、喷雾式等，其中发泡式是最常用的形式。涂敷的焊剂应注意保持一定的浓度，焊剂浓度过高，印制板的可焊性好，但焊剂残渣多，难以清除；焊剂浓度过低，则可焊性变差，容易造成虚焊。2.波峰焊接机工位组成

3)预热。预热可以逐渐提升PCB的温度并使助焊剂活化，这个过程还能减小组装件进入波峰时产生的热冲击。它还可以用来蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂。

4)波峰焊接。印制板经涂敷焊剂和预热后，由传送带送入焊料槽，焊料槽中焊锡流动的方向和板子的行进方向相反，可在元件引脚周围产生涡流，将上面所有助焊剂和氧化膜的残余物去除，在焊点到达润湿温度时形成润湿，完成焊接。2.波峰焊接机工位组成

5）热风刀。热风刀工序的目的是去除桥联并减轻组件的热应力。

6）冷却。强制冷却的作用是减轻热滞留带来的不利影响。因为印制板焊接后，板面温度很高，焊点处于半凝固状态，轻微的震动都会影响焊接的质量，另外印制板长时间承受高温也会损伤元器件。因此，焊接后必须进行冷却处理，一般是采用风扇冷却。3.波峰焊接机的类型表面安装使用的波峰焊接机是在传统单波峰波峰焊接机的基础上进行重大革新，以适应高密度组装的需要。其外形如图6.4所示，主要改进在波峰上，新型的波峰焊机主要有斜坡式波峰焊机、双波峰焊机、高波峰焊机、电磁泵喷射波峰焊机等。图6.4

波峰焊接机外形图1）斜波式波峰焊机这种波峰焊机的传送导轨以一定角度的斜坡方式安装，并且斜坡的角度可以调整（如图6-5所示），好处是增加了电路板焊接面与焊锡波峰接触的长度。2）双波峰焊机双波峰焊机特别适合焊接那些THT+SMT混合元器件的电路板。双波峰焊机的焊料波形如图6-6所示。3）高波峰焊机高波峰焊机适用于THT元器件“长脚插焊”工艺，其特点是焊料离心泵的功率比较大，从喷嘴中喷出的锡波高度比较高并且其高度可以调节，保证元器件的引脚从锡波里顺利通过。4）电磁泵喷射波峰焊机在电磁泵喷射空心波峰焊接设备中，通过调节磁场与电流值，可以方便地调节特制电磁泵的压差和流量，从而调整焊接效果。波峰焊接的辅助工具防护眼镜耐高温防护手套塑胶防护手套防护口罩防护靴【做一做】

1.什么是波峰焊接？波峰焊接机由哪几部分构成？2.表面安装使用的波峰焊接机是在传统波峰焊接机的基础上进行重大革新，以适应高密度组装的需要。其主要改进在什么方面？3.表面安装用波峰焊机主要技术指标有哪些？6.1.3回流焊接机1.回流焊接机的组成回流焊接机主要由以下几大部分组成：加热系统、传动系统、顶盖升起系统、冷却系统、氮气装备、抽风系统、助焊剂回收系统、控制系统等。图6-8

回流焊接机外形图2.回流焊接机的分类根据回流焊接机加热区域不同，回流焊接设备可分为两大类：对PCB整体加热和局部加热。1）对PCB整体加热对PCB整体加热的回流焊接设备根据加热方式不同，又可分为：红外回流焊接机、红外加热风回流焊接机和汽相回流焊接机。

（1）红外回流焊接机

红外回流焊结构示意图如图6.10所示。红外回流焊接以红外辐射源产生的红外线，照射到元器件上转换成热能，通过数个温区加热焊件，然后冷却，完成焊接，具有较好的焊接可靠性。图6-10

红外回流焊接机内部结构（2）红外加热风回流焊接机

红外线辐射加热的效率高，但加热不均匀，先进的再流焊技术结合了热风对流与红外线辐射两者的优点，用波长稳定的红外线(波长约8μm)发生器作为主要热源，加上热风强制对流可以使加热更均匀。（3）汽相回流焊接机

汽相回流焊接机结构示意图如图6-11所示。汽相回流焊是加热传热媒介质FC-70氯氟烷系溶剂，沸腾产生饱和蒸汽，遇到温度低的待焊PCB组件放出汽化加热，使焊膏融化后焊接待焊件。图6-11

汽相回流焊接机内部结构

2）对PCB局部加热对PCB局部加热的回流焊接设备可分为：激光回流焊接机、聚焦红外回流焊接机和光速回流焊接机等。

激光回流焊接机结构示意图如图6-12所示。激光回流焊是利用激光束直接照射焊接部位，焊点吸收光能转变成热能，使焊接部位加热，导致焊料熔化，光照停止后焊接部位迅速冷却，焊料凝固。图6-12激光回流焊接机结构目前比较流行和使用的大多是红外加热风回流焊和全热风