波峰焊是一種用于批量焊接印刷電路板(PCB)上通孔插裝元器件和部分表面貼裝元器件(SMD)的高效自動(dòng)化焊接工藝。其核心原理是讓插裝好元器件的PCB底部與熔融的焊料波峰接觸,從而完成所有焊點(diǎn)的連接。
波峰焊工藝的主要流程
典型的波峰焊流程是一個(gè)連續(xù)的流水線作業(yè),主要包括以下幾個(gè)階段:
1. 準(zhǔn)備與插件
PCB板已完成部分表面貼裝(SMT)工序(如果需要)。
將通孔元器件(THC)插入PCB對(duì)應(yīng)的孔中。通常由人工或自動(dòng)插件機(jī)完成。
2. 助焊劑涂覆
目的:清潔待焊金屬表面(焊盤和引腳),去除氧化層;降低焊料表面張力,提高潤(rùn)濕性;防止焊接過(guò)程中再次氧化。
常見方法:
發(fā)泡式:使助焊劑通過(guò)多孔發(fā)泡管產(chǎn)生均勻泡沫,PCB經(jīng)過(guò)時(shí)涂覆。
噴霧式(主流):采用精密噴霧系統(tǒng),將助焊劑霧化后均勻噴灑在PCB底部。噴霧式更可控、節(jié)省助焊劑,適用于高密度板。
3. 預(yù)熱
目的:
逐步升溫:避免PCB突然接觸高溫焊料產(chǎn)生熱沖擊,導(dǎo)致板子翹曲或元件開裂。
活化助焊劑:蒸發(fā)掉助焊劑中的溶劑成分,使其有效成分開始工作。
減少溫差:使PCB和元器件溫度均勻,有助于形成良好焊點(diǎn)。
方式:通常采用熱風(fēng)對(duì)流或紅外加熱。預(yù)熱溫度通??刂圃?/span>90-130℃之間,具體取決于PCB和助焊劑類型。
4. 焊接(接觸波峰)
這是核心環(huán)節(jié)。預(yù)熱后的PCB通過(guò)傳送帶,以一定角度和速度進(jìn)入焊錫爐。
焊錫爐:內(nèi)部裝有熔融的錫鉛或無(wú)鉛焊料(如SAC305),通過(guò)機(jī)械或電磁泵產(chǎn)生穩(wěn)定的焊料波峰。
波峰類型:
湍流波(第一波峰):流速快,沖擊力強(qiáng),能有效克服陰影效應(yīng),確保焊料滲透到通孔內(nèi)和狹窄間隙。
平滑/層流波(第二波峰):流動(dòng)平穩(wěn),用于修整焊點(diǎn),去除多余的焊料,減少橋連和拉尖。
許多設(shè)備采用雙波峰系統(tǒng)來(lái)兼顧焊接效果和質(zhì)量。
5. 冷卻
焊接后的PCB進(jìn)入冷卻區(qū)(通常采用風(fēng)冷),使焊點(diǎn)快速凝固,形成可靠的冶金結(jié)合,并防止元器件過(guò)熱。
6. 清洗(可選)
對(duì)于使用腐蝕性較強(qiáng)(如松香型)助焊劑的場(chǎng)合,或者對(duì)產(chǎn)品清潔度有極高要求(如航空航天、醫(yī)療)的產(chǎn)品,需要進(jìn)行清洗以去除殘留物?,F(xiàn)在很多免清洗助焊劑已廣泛應(yīng)用,此步驟常被省略。