引言

在工業(yè)生產(chǎn)中,波峰焊接技術(shù)對于工藝參數(shù)的調(diào)試要求十分嚴(yán)格,如果在焊接過程中,焊接工藝的參數(shù)選擇出現(xiàn)問題,會出現(xiàn)橋接、虛焊等現(xiàn)象,造成焊接質(zhì)量嚴(yán)重下降。為了保障焊接質(zhì)量,滿足客戶需要,必須嚴(yán)格控制焊接過程中的每一個(gè)工藝步驟[1]。波峰焊接技術(shù)首先利用特殊工藝將軟釬焊料熔化后,再由機(jī)械泵流成設(shè)備所需的焊料波峰,完成電子設(shè)備組裝。在電子組裝工藝中,每一個(gè)環(huán)節(jié)都互相關(guān)聯(lián)、互相影響,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響整個(gè)工藝流程的可靠性。在焊接操作過程中也是如此,必須嚴(yán)格按照規(guī)定,控制好焊接工藝中的所有參數(shù),包括時(shí)間、溫度、焊料量、焊劑等。在焊接過程中,設(shè)備產(chǎn)生問題要及時(shí)查明原因,科學(xué)分析,采取科學(xué)的解決辦法,將焊接工藝質(zhì)量的不良影響降到最低,保證生產(chǎn)出的電子元件質(zhì)量符合技術(shù)規(guī)范要求[2]。因此,研究工藝調(diào)試對于降低波峰焊接設(shè)備中的焊接不良率具有十分重要的意義。

1工業(yè)生產(chǎn)中波峰焊接設(shè)備的工藝調(diào)試

1.1技術(shù)要求與工藝控制點(diǎn)

為了保證波峰焊接的質(zhì)量,首先要保證溫度曲線符合要求,溫度曲線由預(yù)熱、焊接和冷卻三部分組成[3]。在實(shí)際工藝流程中,可以將其分為6個(gè)環(huán)節(jié),分別是進(jìn)板、涂覆助焊劑、預(yù)熱、焊接、冷卻以及出板,只有確保每個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行,才能保障焊接質(zhì)量。

進(jìn)板環(huán)節(jié):為避免焊接時(shí)因板中水分蒸發(fā)產(chǎn)生高壓氣泡,導(dǎo)致釬料從焊縫噴出,應(yīng)在進(jìn)板前將電路板進(jìn)行烘干處理,除去其中殘余的水分與溶劑。

涂覆助焊劑環(huán)節(jié):在此最值得注意的是,助焊劑涂覆噴霧頭的噴霧方向應(yīng)與板面垂直,才能有效克服噴霧陰影效應(yīng)。

預(yù)熱環(huán)節(jié):在波峰焊接時(shí),主要應(yīng)用波峰焊接設(shè)備,通常情況下波峰是利用熔化后的焊料推動而完成,要想提高焊接工藝質(zhì)量,在焊接過程中應(yīng)當(dāng)選用雙波峰焊接方法[4]。

焊接環(huán)節(jié):焊接應(yīng)做到焊點(diǎn)表面光滑且有光澤,無毛刺、縫隙、針眼等,無焦塊污垢殘留。

冷卻環(huán)節(jié):冷卻可以看作是對焊點(diǎn)的冷卻,而不是對焊接制作流程的冷卻,冷卻效率高可以保障焊點(diǎn)快速降溫,能夠降低裝配對電子元器件產(chǎn)生的影響。

出板環(huán)節(jié):必須選用符合要求的已經(jīng)焊接完整的印制電路板。印制電路板是電子元件的支撐體,是電子元件相連接的載體,因此印制電路板的厚度、材質(zhì)、撓度等質(zhì)量參數(shù)是影響焊接工藝參數(shù)設(shè)置的重要因素之一。

對于焊接的整個(gè)流程來說,其實(shí)質(zhì)是由空氣與金屬表面

通過相互之間的作用形成一個(gè)點(diǎn)接觸過程,對于焊接的溫度以及時(shí)間控制要合理且嚴(yán)格,焊接溫度一旦降低,會導(dǎo)致液化后的焊料不能有效擴(kuò)散到金屬表面,導(dǎo)致焊點(diǎn)上焊料分布不均勻,降低焊點(diǎn)表面質(zhì)量。而當(dāng)焊接溫度過高時(shí),又會使焊接元器件受損,出現(xiàn)焊點(diǎn)不飽滿問題。在添加焊料的過程中,要嚴(yán)格控制焊料量。由于工作人員在焊接過程中沒有控制好波峰一(擾流波）的波峰高度,波峰一高度過高導(dǎo)致加入了過量的錫,錫順著端子引腳滲透到PCBA正面,導(dǎo)致引腳短路的發(fā)生。

通常情況下,焊接工藝的預(yù)熱環(huán)節(jié)主要是通過熱風(fēng)、電熱管、紅外管等完成。預(yù)熱的主要目的是提升PCBA板的溫度并使助焊劑活化等。只有有效控制預(yù)熱,才能避免連焊、拉尖等問題的產(chǎn)生,并且有效降低波峰焊料對印制電路板的沖擊力,避免出現(xiàn)印制電路板變形或卷曲的問題。在涂覆助焊劑環(huán)節(jié),其手段主要包括噴霧、發(fā)泡和刷涂等,其中應(yīng)盡可能使用噴霧方法,可以使電子器件金屬表面涂覆更均勻,節(jié)省助焊劑。1.2焊接設(shè)備工藝調(diào)試步驟

實(shí)際工作中,波峰焊接設(shè)備的工藝調(diào)試工作分為5個(gè)階段:

第一是準(zhǔn)備階段,在焊接前首先要對印制電路板進(jìn)行全方位檢查,將已經(jīng)發(fā)生變形或受潮的印制電路板篩選出來。再對篩選后的印制電路板進(jìn)一步檢查,將其中元件損傷或丟失的印制電路板廢棄,由于元件十分細(xì)小,因此在檢查工程中要更加仔細(xì)。

第二階段是調(diào)試階段,要將波峰焊接設(shè)備啟動,并確保所有功能都已設(shè)置完成,同時(shí)還要對傳送帶寬度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

第三階段是設(shè)置參數(shù),對于不同的波峰焊接設(shè)備,要根據(jù)不同的規(guī)定調(diào)節(jié)傳送帶速度[5]。對于焊劑流量來說,要保證印制電路板被全部覆蓋。同時(shí)還要明確是全局噴霧還是局部噴霧。為了避免上述問題的產(chǎn)生,在操作卡上增設(shè)質(zhì)控要點(diǎn)以及相應(yīng)的注意事項(xiàng):焊料應(yīng)當(dāng)加在焊盤上,不能直接添加到端子引腳處。對于預(yù)熱的溫度控制,要按照預(yù)熱區(qū)產(chǎn)生的具體情況確定溫度。對于波峰高度來說,一定要將印制電路板的底面控制在低于波峰的表面。

第四階段是焊接并檢驗(yàn)首件,相關(guān)參數(shù)設(shè)置完畢后,將印制電路板放置在傳送帶上,促進(jìn)波峰焊接設(shè)備可以更好進(jìn)行冷卻和預(yù)熱等工作。在這一階段中要嚴(yán)格對印制電路板進(jìn)行監(jiān)測,當(dāng)印制電路板出現(xiàn)不合格狀況時(shí)要及時(shí)調(diào)整焊接過程中的相關(guān)參數(shù)。

第五階段是工藝操作控制階段,工作人員首先要對操作記錄進(jìn)行完整詳實(shí)的填寫,并2h一次確認(rèn)錫爐中的高度,定期補(bǔ)充錫條或錫絲,以保證錫槽中錫的液面高度。對印制電路板質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查,一旦出現(xiàn)問題,及時(shí)做出相應(yīng)調(diào)整,嚴(yán)格控制焊料,適當(dāng)進(jìn)行稀釋和除雜處理,對波峰噴嘴要經(jīng)常維護(hù)清潔。

2工業(yè)生產(chǎn)中波峰焊接設(shè)備的維護(hù)

2.1波峰焊接設(shè)備除塵

波峰焊接設(shè)備中的變壓器在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量熱量,因此在焊接設(shè)備中要加裝具有散熱功能的排風(fēng)扇。同時(shí),為了防止設(shè)備過熱造成變壓器損壞,應(yīng)在設(shè)備中增設(shè)過熱保護(hù)裝置,當(dāng)溫度超過規(guī)定數(shù)值后,會自動停止作業(yè)。

在波峰焊接設(shè)備長期使用過程中,會產(chǎn)生很多金屬碎屑吸附于設(shè)備中,影響設(shè)備整體散熱效果,因此,工作人員應(yīng)當(dāng)定期使用吹塵槍對其進(jìn)行清理,并定期使用液體黃油進(jìn)行潤滑。

2.2焊接設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)

波峰焊接設(shè)備的日常維護(hù)多以助焊劑噴涂模塊、焊接模塊、預(yù)熱模塊為主。

助焊劑噴涂模塊維護(hù)保養(yǎng):第一,開機(jī)前應(yīng)用蘸有酒精的無塵布清潔助焊劑噴頭,去除殘留的助焊劑,防止因噴頭堵塞影響助焊劑噴涂的穩(wěn)定性。第二,當(dāng)設(shè)備連續(xù)作業(yè)超過一年,或設(shè)備停用一周以上,需要徹底保養(yǎng)。第三,定期檢查助焊劑噴涂模塊中各管路及密封器件,避免因器件松動造成信號紊亂。

預(yù)熱模塊應(yīng)注意設(shè)備開機(jī)前的檢查,查看預(yù)熱玻璃是否完好,若有異物附著,需要及時(shí)清理,若玻璃有裂痕,則應(yīng)立即更換。另外熱電偶是該模塊基礎(chǔ),應(yīng)檢查熱電偶是否損壞以及測試溫度是否正確,若有問題,應(yīng)及時(shí)更換熱電偶。

焊接模塊是波峰焊接設(shè)備中較復(fù)雜的一部分,最重要的是要保證焊錫的液面高度恰當(dāng),并定期清理錫爐中的錫渣,清理過程人員需注意安全,避免被燙傷。

3結(jié)語

對于電子組裝中的波峰焊接設(shè)備工藝來說,在實(shí)際生產(chǎn)過程中依舊存在很多問題,影響焊接質(zhì)量,進(jìn)一步影響產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。本文通過對波峰焊接設(shè)備中的工藝調(diào)試和維護(hù)方法進(jìn)行詳細(xì)說明,從技術(shù)層面提升了波峰焊接設(shè)備的焊接質(zhì)量。