波峰焊操作中常見問題及處理

田翠芳

(山西省電子工業(yè)科學(xué)研究所，山西 太原 030006)

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波峰焊操作中常見問題及處理

田翠芳

(山西省電子工業(yè)科學(xué)研究所，山西 太原 030006)

波峰焊是電路板焊接領(lǐng)域常見的方法之一，本文主要針對在波峰焊操作過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行歸納并對此問題進(jìn)行解決。 同時(shí)對提前預(yù)防問題的發(fā)生提出了些建議。

波峰焊；助焊劑；噴霧

波峰焊主要針對的是需要手工流水插件的大批量的線路板的焊接，其原理是讓插裝好元器件的電路板以一定速度和角度與已溶化的焊料的波峰接觸，焊料波以一定的速度和壓力作用于電路板底部，并充分滲入到電子元器件外引腳與印刷電路板之間的縫隙，完成連續(xù)自動(dòng)焊接，其特點(diǎn)是電路板底部與波峰頂部接觸，無任何氧化物和污染物，因此，焊接質(zhì)量較高，并能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

1　波峰焊的分類

1.1單波峰焊

單波峰焊是借助于錫泵把熔融的焊錫不斷垂直向上地朝狹長出口涌出，形成10～40 mm高的波峰。這樣使焊錫以一定的速度與壓力作用于PCB上，充分滲透入待焊的元器件腳與PCB板之間，使之完成濕潤并進(jìn)行焊接。它與浸焊相比，可明顯減少漏焊的比率。由于焊料波峰的柔性，即使PCB不夠平整，只要翹起度在3%以下，仍可得到良好的焊接質(zhì)量。單波峰焊的缺點(diǎn)是波峰垂直向上的力，會給一些較輕的元器件帶來沖擊，造成浮件或虛焊。

1.2雙波峰焊

雙波峰焊接是在錫爐前后有兩個(gè)波峰，前一個(gè)較窄(波高與波寬之比大于1)，峰端有2～3個(gè)交錯(cuò)排列的小峰頭，在這樣多頭上下左右不斷快速流動(dòng)的湍流波作用下，焊劑受熱產(chǎn)生的氣體都被排除掉，表面張力也被削弱，從而獲得良好的焊接。后一波為雙方向?qū)捚讲?，焊錫流動(dòng)平坦而緩慢，可以去除多余的焊料，消除毛刺、橋連等不良現(xiàn)象。雙波峰焊對SMD的焊接可獲得良好的效果，已在插貼混裝方式的PCB上普遍使用。

圖1　雙波峰焊接示意圖

2　波峰焊接流程

爐前檢驗(yàn)——噴涂助焊劑——預(yù)加熱——波峰焊錫——冷卻——板底檢查。

3　波峰焊操作中常見的問題及處理

作者通過在波峰焊的操作工作中，遇到的一些問題對其處理進(jìn)行了簡要的總結(jié)與歸納：

3.1噴霧系統(tǒng)異常

也稱助焊劑系統(tǒng)異常，在波峰焊接前期，一般先試焊幾塊PCB，看其焊接效果是否良好，然后再?zèng)Q定批量焊接，但往往是由于噴霧系統(tǒng)運(yùn)行不暢，導(dǎo)致前期需進(jìn)行大量工作進(jìn)行調(diào)試，甚至在良好運(yùn)行的中斷也會出現(xiàn)噴霧效果改變，而導(dǎo)致一批PCB的焊接不合格，焊點(diǎn)出現(xiàn)橋連、漏焊、虛焊，這是焊接中最容易出現(xiàn)的問題。

3.1.1查看助焊劑管是否破裂或堵塞

這是一條較長的管，一端安裝有一個(gè)吸嘴放入助焊劑瓶中，另一端插入噴頭上的助焊劑噴涂孔中。故障檢查時(shí)，首先要看它有無破裂，若完好無損，就把它從孔中拔出，反接到吹付空氣孔中，開動(dòng)手動(dòng)噴霧按鍵，若助焊劑瓶中有氣泡冒出，說明此管是好的；若無氣泡冒出，則說明該管已阻塞或管端吸嘴已阻塞，此時(shí)需查此管尾部(插入助焊劑瓶中的那端)的吸嘴上是否有阻塞物，并用細(xì)刷刷其表面，使其暢通，吸嘴起過濾作用，若助焊劑清澈無雜質(zhì)，先可將其暫時(shí)去掉，繼續(xù)排查。

3.1.2查看噴頭

噴霧系統(tǒng)的主要部分是噴頭。也稱噴槍，正常情況下噴頭通過壓縮氣體將助焊劑霧化成一定形狀，以圓形或橢圓形噴出，均勻地噴涂于經(jīng)過的線路板底部，形成一層約0.03 mm厚的助焊劑薄膜，噴嘴不工作時(shí)，噴槍針閥密閉，使助焊劑與空氣隔離，減少助焊劑的揮發(fā)，當(dāng)鏈條上的線路板運(yùn)行到噴嘴附近時(shí)，噴嘴自動(dòng)噴霧。橢圓形噴霧對PCB焊孔的穿透力不強(qiáng)，但其噴霧均勻面積大，而圓形噴霧穿透力強(qiáng)，能浸潤到1/2甚至2/3的焊孔，這時(shí)焊接質(zhì)量高。在焊接前期，莫要急于安裝噴頭到軸上，而應(yīng)先把目測完好的三根細(xì)管插到噴頭上的對應(yīng)的正確孔中，把噴嘴對向排風(fēng)口，按下手動(dòng)噴霧鍵，助焊劑就會以某種形狀噴出，此時(shí)需轉(zhuǎn)動(dòng)噴頭上的調(diào)節(jié)閥，不時(shí)改變其噴霧形狀，這樣可使噴嘴更加暢通，來回?cái)?shù)次調(diào)節(jié)后使噴霧形狀保持為圓形，這時(shí)將噴頭安裝到軸上，就可順利焊接。噴頭運(yùn)行不暢有以下幾種情況：

1) 噴嘴只有氣噴出，沒有助焊劑。解決方案：先看有無氣壓，將氣壓調(diào)到相應(yīng)位置，拔下噴頭上的助焊劑接頭，看有無助焊劑流出，如果管內(nèi)有空氣，應(yīng)將空氣排出，將噴頭底蓋擰松。

2) 啟動(dòng)時(shí)噴頭有氣噴出，移動(dòng)一兩個(gè)來回才噴出助焊劑或停止噴助焊劑。解決方案：將噴頭底蓋擰下，彈簧拿出，用鉗子拔出頂針，在頂針皮圈上加黃油，裝回去即可。

3) 噴出的霧狀是扁的，不成圓形或橢圓形。解決方案：用毛刷蘸稀釋劑或酒精刷一刷噴頭帽，或摘下噴頭帽清洗一下上面的小孔(在生產(chǎn)時(shí)最好一小時(shí)刷一次)。

4) 啟動(dòng)瞬間噴出大量助焊劑，噴兩下有氣進(jìn)入助焊劑管內(nèi)，造成助焊劑噴不出來。解決方案：噴頭帽沒擰緊將其擰緊，或噴頭嘴松了，用專用扳手?jǐn)Q緊噴頭嘴，千萬不能用鉗子鉗，否則噴頭帽就擰不上了；再就是噴頭使用時(shí)間長了，嚴(yán)重腐蝕，噴頭內(nèi)部助焊劑管與氣管相通，停止時(shí)助焊劑進(jìn)入氣管，啟動(dòng)時(shí)空氣壓力大，進(jìn)入助焊劑管，此時(shí)要更換噴頭了。

圖2　波峰焊某型號的噴嘴

(注意事項(xiàng)：在焊接過程中需隨時(shí)注意觀察噴霧情況，可用手指放到噴嘴上方去感知是否有助焊劑噴出，也可借助手電光去觀察，以便隨時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并及時(shí)處理。以免生產(chǎn)出大量焊點(diǎn)不合格的PCB。)

3.2傳送部位異常

焊接時(shí)，在噴霧或焊接軌道上，有線路板被卡或掉入錫鍋的現(xiàn)象發(fā)生。解決方案：迅速停機(jī)，檢查軌道寬度是否比線路板寬度過緊或過松，另在噴霧軌道上，噴嘴正上方，有一個(gè)可靈活調(diào)節(jié)的壓板夾，是防止過輕的線路板被噴出的助焊劑噴掉落，所以，注意應(yīng)在前期就把壓板夾調(diào)節(jié)好。

3.3預(yù)熱溫度異常

預(yù)熱溫度異常，焊接溫度過低，造成線路板的焊點(diǎn)拉尖；溫度過高，會造成線路板燒糊、銅線斷裂，后果嚴(yán)重。

解決方案：先檢查預(yù)熱溫度參數(shù)是否正確和加熱管有無損壞，然后檢查線路和固態(tài)繼電器是否正常。

3.4工作環(huán)境異常

在焊接過程中，出現(xiàn)煙大、味大，嚴(yán)重威脅工作人員的身體健康。需及時(shí)排查原因：首先檢查排氣扇是否打開，若排氣扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，然后檢查排風(fēng)系統(tǒng)是否運(yùn)行良好，可點(diǎn)燃一支煙頭放在排風(fēng)口，煙縷被吸走，說明排風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行良好；若沒反應(yīng)，煙縷散開了，說明霧化后的助焊劑殘留物已阻塞了排風(fēng)系統(tǒng)，造成排風(fēng)不暢，需進(jìn)行大清洗了。

4　小結(jié)

本文對波峰焊做了初步的介紹，對波峰焊接操作中常遇到的問題提出了相應(yīng)的解決方案，特別是在對噴嘴的構(gòu)造進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上對助焊劑噴霧異常做出了詳細(xì)的說明和列出了相應(yīng)的解決方法。使操作者在遇到此類情況時(shí)可以迅速解決問題，完成焊接任務(wù)。

Common Problems and Treatment in Wave Soldering Operation

Tian Cuifang

(ShanxiProvinceElectronicIndustryandScienceInstitute,TaiyuanShanxi030006,China)

Wave soldering is one of the common methods for circuit board welding. This paper mainly focuses on the problems in the process of wave soldering operation, and gives the solutions. Some suggestions are put forward for the prevention of the problem in advance.

wave soldering; scaling powder; spray

2016-05-05

田翠芳(1974- )，女，山西太原人，助理工程師，主要從事焊接工作。

1674- 4578(2016)04- 0037- 02

TN305

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