波峰焊與再流焊工藝第1頁，課件共50頁，創作于2023年2月一、波峰焊設備(P163)

類型:

1.環行聯動型（適用于“長插/二次焊接方式）第2頁，課件共50頁，創作于2023年2月這種形式的設備常用于焊接通孔插裝方式的消費類產品的單面印制電路板組件；第3頁，課件共50頁，創作于2023年2月2.直線型（適用于“短插/一次焊接方式）第4頁，課件共50頁，創作于2023年2月適用于“短插/一次焊接”的直線單體型，它適用于通孔插裝及表面安裝的各種類型的印制電路板組件的生產，這種運行方式可與插件線連成一體。

第5頁，課件共50頁，創作于2023年2月

關鍵部件:

主要有:助焊劑發泡裝置、預熱器、波峰發生器等。1．助焊劑發泡裝置(P164)第6頁，課件共50頁，創作于2023年2月(1)發泡法

第7頁，課件共50頁，創作于2023年2月

(2)波峰法

第8頁，課件共50頁，創作于2023年2月(3)噴射法

第9頁，課件共50頁，創作于2023年2月

2.預熱器

(1)強迫對流

第10頁，課件共50頁，創作于2023年2月

(2)石英燈加熱它是一種通過紅外輻射加熱的方法，石英燈是一種短波長的紅外線加熱源，它能夠做到快速地達到任何所設置的預熱溫度。第11頁，課件共50頁，創作于2023年2月

(3)熱棒（板）加熱

第12頁，課件共50頁，創作于2023年2月

3.波峰發生器

波峰發生器是實施焊接的關鍵裝置，它是波峰焊機的心臟，衡量波峰焊機的先進性及兼容性(是否對SMT及THT均適應)的主要判定標準。波峰發生器有多種類型，它的主要區別在于動力形式及波峰形狀。

第13頁，課件共50頁，創作于2023年2月(1)動力形式

①機械泵

第14頁，課件共50頁，創作于2023年2月②傳導式電磁泵

第15頁，課件共50頁，創作于2023年2月

③感應式電磁泵

第16頁，課件共50頁，創作于2023年2月(2)波峰形狀第17頁，課件共50頁，創作于2023年2月(2)波峰形狀第18頁，課件共50頁，創作于2023年2月①雙泵雙波峰第一波峰為湍流波或δ噴射空心波，

第二波峰為層流波(常采用雙向寬平波)，

從而組合成湍流-層流波或δ噴射空心波-層流波的雙波峰。

第19頁，課件共50頁，創作于2023年2月

湍流波:

波峰口是2-3排交錯排列的小孔或

狹長縫，錫流從孔/縫中噴出，形成快

速流動的、形如涌泉的波峰；

δ噴射空心波:

是從傾斜45°的單向峰口噴出，

錫流與SMA行走同向或逆向噴出。

由于它們具有竄動現象，在焊接過程中有更多的動能，有利于在緊密間距的片狀元器件之間注入焊料，

但湍流波與空心波峰形成的焊點是不均勻的，還可能有橋接和毛刺存在。

第20頁，課件共50頁，創作于2023年2月

層流波：

波峰穩定平穩，可對焊點進行修整，以消除各種不良現象，所以該波又稱為平滑修整補充波。

第21頁，課件共50頁，創作于2023年2月第22頁，課件共50頁，創作于2023年2月第23頁，課件共50頁，創作于2023年2月

②Ω波

它屬于一種振動波峰，它的主波是一個雙向寬平波，在波中引入了超聲振動，增加波面的動能。

③充氣(超聲)波它與Ω波一樣，也是一種振動波峰

焊，它是在波峰內加入氮氣形成波面抖動的波形，所以

思路與Ω波相同。第24頁，課件共50頁，創作于2023年2月④O形波

又稱旋轉波，在波中裝入有S形槽口的振動片，使波峰口的錫流改變為旋轉的錫流，使原來平整的平面形成有旋渦的波面。

第25頁，課件共50頁，創作于2023年2月

二、再流焊(P170)（ReflowSoldering)

再流焊是表面組裝技術的關鍵核心技術之一，再流焊又被稱為：“回流焊”或“重熔群焊”，它是適應SMT而研制的一種新型的焊接方法，它適用于焊接全表面安裝組件。

第26頁，課件共50頁，創作于2023年2月（一）再流焊類型再流焊由于采用不同的熱源，再流焊機有：熱板再流焊機、熱風再流焊機、紅外再流焊機、紅外熱風再流焊機、汽相再流焊機、激光再流焊機等。不同的加熱方式，其工作原理是不同的。

第27頁，課件共50頁，創作于2023年2月1.對流/紅外再流焊(P170-171)（簡稱：IR）

加熱方法:采用紅外輻射及強制熱風對流的復合加熱方式。優點：可彌補下列問題

色彩靈敏度：基板組成材料和元件的包封材料對紅外線的吸收比例不同；

陰影效應：輻射被遮擋而引起的升溫不勻。

第28頁，課件共50頁，創作于2023年2月

第29頁，課件共50頁，創作于2023年2月焊接原理:焊接時，SMA隨著傳動鏈勻速地進入隧道式爐膛，，焊接對象在爐膛內依次通過三個區域，

先進入預熱區，揮發掉焊膏中的低沸點溶劑，

然后進入再流區，預先涂敷在基板焊盤上的焊膏在熱空氣中熔融，潤濕焊接面，完成焊接，

進入冷卻區使焊料冷卻凝固。

優點：預熱和焊接可在同一爐膛內完成，無污染，適合于單一品種的大批量生產；

缺點：循環空氣會使焊膏外表形成表皮，使內部溶劑不易揮發，再流焊期間會引起焊料飛濺而產生微小錫珠，需徹底清洗。

第30頁，課件共50頁，創作于2023年2月

2．熱板再流焊

加熱方法:SMA與熱板直接接觸傳導熱量。與紅外再流焊不同的是加熱熱源是熱板。

焊接原理：與上述相同。

適用性：小型單面安裝的基板，通常應用于厚膜電路的生產。

第31頁，課件共50頁，創作于2023年2月3.汽相再流焊（簡稱：VPS）

(P172)加熱方法：

通過加熱一種氟碳化合物液體（俗稱“氟油”），使之達到沸騰（約215℃）而蒸發，用高溫蒸氣來加熱SMA。

第32頁，課件共50頁，創作于2023年2月第33頁，課件共50頁，創作于2023年2月

優點：是焊接溫度控制方便，峰值溫度穩定（等于工作液的沸點），因此更換產品化費的調機時間短（唯一需要調節的是傳送速度），更適合于小批量多品種的生產。

缺點：不能對焊件進行預熱，因此焊接時元器件與板面溫差大，容易發生因“吸吮現象”而引起的脫焊。而且工作液（氟碳化合物）成本高，在工藝過程中容易損失，而且污染環境。

第34頁，課件共50頁，創作于2023年2月4．激光再流焊(P172)

加熱方法：激光再流焊是一種新型的再流焊技術，它是利用激光光束直接照射焊接部位而產生熱量使焊膏熔化,而形成良好的焊點。

第35頁，課件共50頁，創作于2023年2月

激光焊是對其它再流焊方式的補充而不是替代，它主要應用在一些特定的場合。

優點：

可焊接一些其他焊接中易受熱損傷或易開裂的元器件；

可以在元器件密集的電路上除去某些電路線條和增添某些元件，而無須對整個電路板加熱；

焊接時整個電路板不承受熱應力，因此不會使電路板翹曲；

焊接時間短，不會形成較厚的金屬間化物層，所以焊點質量可靠。

第36頁，課件共50頁，創作于2023年2月

缺點：

激光光束寬度調節不當時，會損壞相鄰元器件；

雖然激光焊的每個焊點的焊接時間僅300ms，但它是逐點依次焊接，而不是整體一次完成，所以它比其它焊接方法緩慢，

設備昂貴，因此生產成本較高，阻礙了它的廣泛應用。

第37頁，課件共50頁，創作于2023年2月（二）再流焊工藝參數的確定再流焊與波峰焊不同的是焊接時的助焊劑與焊料（焊膏）已預先涂敷在焊接部位,而再流焊設備只是向SMA提供一個加溫的通道，

所以再流焊過程中需要控制的參數只有一個，就是SMA表面溫度隨時間的變化，通常用一條“溫度曲線”來表示（橫坐標為時間，縱坐標為SMA的表面溫度）。

Preheat1

Preheat2ReflowCooling第38頁，課件共50頁，創作于2023年2月第39頁，課件共50頁，創作于2023年2月為了取得良好的焊接質量，我們希望焊件通過再流焊設備的整個過程中，其表面溫度隨時間的變化能符合理想的焊接要求。1．溫度曲線的確定原則(P173)

SMA在再流焊設備中，雖然是經過一個連續的焊接過程，但從焊點形成機理來看它是經過三個過程（預熱、焊接、冷卻），這三個過程有著不同的溫度要求，所以我們可將焊接全過程分為三個溫區：預熱區、再流區和冷卻區。

第40頁，課件共50頁，創作于2023年2月第41頁，課件共50頁，創作于2023年2月(1)預熱區確定的具體原則是：

˙預熱結束時溫度：140℃-160℃；

˙預熱時間：160-180S；

˙升溫的速率≤3℃/s；

第42頁，課件共50頁，創作于2023年2月(2)再流區

峰值溫度：一般推薦為焊膏合金熔點溫度加20℃-40℃，紅外焊為210

230℃；汽相焊為205-215℃；

焊接時間：控制在15

60s，最長不要超過90s，其中，處于225℃以上的時間小于10s，215℃以上的時間小于20s。

第43頁，課件共50頁，創作于2023年2月(3)冷卻區

降溫速率大于10℃/S；

冷卻終止溫度不大于75℃。

第44頁，課件共50頁，創作于2023年2月3．溫度曲線的測試方法測試溫度曲線的儀表是溫度采集器，它可以直接打印出實測的溫度曲線。測試方法及步驟如下：第45頁，課件共50頁，創作于2023年2月(1)選取測試點（3個）通常至少應選取三個測試點，它們分別能反映SMA的最高、最低及中間溫度的變化。

(2)固定熱電偶測試頭將熱電偶測量頭分別可靠的固定到焊接對象的測試點部位，固定方法可采用高溫膠帶、貼片膠或焊接。

第46頁，課件共50頁，創作于2023年2月

(3)進入爐內測試將SMA連同溫度采集器一同置于再流焊機傳送鏈/網帶上,隨著傳送鏈/網帶的運行，溫度采集器將自動完成測試全過程,并將實測的三個“溫度曲線”顯示或打印出來,它們分別代表了SMA表面最高、最低及中間溫度的變化情況。

第47頁，課件共50頁，創作于2023年2月

2.實際溫度曲線的確定在實際應用中，影響焊件升溫速率的因數很多，使焊件溫度變化完全符合理想曲線，是不可能的。不同的體積、表面積及包封材料的元器件，不同材料、厚度及面積的印制電路板，不同的焊膏及涂敷厚度均會影響升溫速度，因此，焊件上不同點的溫度會有一定的差異，最終只能在諸多因素下確定一個相對最合理與折中的曲線。

第48頁，課件共50頁，創作于2023年2月實際溫度曲線是通過調節爐溫及傳送帶速度兩個參數來實