引言
在工業(yè)生產(chǎn)中,波峰焊接技術對于工藝參數(shù)的調試要求十分嚴格,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,造成焊接質量嚴重下降。為了保障焊接質量,滿足客戶需要,必須嚴格控制焊接過程中的每一個工藝步驟[1]。波峰焊接技術首先利用特殊工藝將軟釬焊料熔化后,再由機械泵流成設備所需的焊料波峰,完成電子設備組裝。在電子組裝工藝中,每一個環(huán)節(jié)都互相關聯(lián)、互相影響,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響整個工藝流程的可靠性。在焊接操作過程中也是如此,必須嚴格按照規(guī)定,控制好焊接工藝中的所有參數(shù),包括時間、溫度、焊料量、焊劑等。在焊接過程中,設備產(chǎn)生問題要及時查明原因,科學分析,采取科學的解決辦法,將焊接工藝質量的不良影響降到最低,保證生產(chǎn)出的電子元件質量符合技術規(guī)范要求[2]。因此,研究工藝調試對于降低波峰焊接設備中的焊接不良率具有十分重要的意義。
1工業(yè)生產(chǎn)中波峰焊接設備的工藝調試
1.1技術要求與工藝控制點
為了保證波峰焊接的質量,首先要保證溫度曲線符合要求,溫度曲線由預熱、焊接和冷卻三部分組成[3]。在實際工藝流程中,可以將其分為6個環(huán)節(jié),分別是進板、涂覆助焊劑、預熱、焊接、冷卻以及出板,只有確保每個環(huán)節(jié)都嚴格按照規(guī)定進行,才能保障焊接質量。
進板環(huán)節(jié):為避免焊接時因板中水分蒸發(fā)產(chǎn)生高壓氣泡,導致釬料從焊縫噴出,應在進板前將電路板進行烘干處理,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與板面垂直,才能有效克服噴霧陰影效應。
預熱環(huán)節(jié):在波峰焊接時,主要應用波峰焊接設備,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量,在焊接過程中應當選用雙波峰焊接方法[4]。
焊接環(huán)節(jié):焊接應做到焊點表面光滑且有光澤,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、撓度等質量參數(shù)是影響焊接工藝參數(shù)設置的重要因素之一。
對于焊接的整個流程來說,其實質是由空氣與金屬表面
通過相互之間的作用形成一個點接觸過程,對于焊接的溫度以及時間控制要合理且嚴格,焊接溫度一旦降低,會導致液化后的焊料不能有效擴散到金屬表面,導致焊點上焊料分布不均勻,降低焊點表面質量。而當焊接溫度過高時,又會使焊接元器件受損,出現(xiàn)焊點不飽滿問題。在添加焊料的過程中,要嚴格控制焊料量。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,波峰一高度過高導致加入了過量的錫,錫順著端子引腳滲透到PCBA正面,導致引腳短路的發(fā)生。
通常情況下,焊接工藝的預熱環(huán)節(jié)主要是通過熱風、電熱管、紅外管等完成。預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焊接設備工藝調試步驟
實際工作中,波峰焊接設備的工藝調試工作分為5個階段:
第一是準備階段,在焊接前首先要對印制電路板進行全方位檢查,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,由于元件十分細小,因此在檢查工程中要更加仔細。
第二階段是調試階段,要將波峰焊接設備啟動,并確保所有功能都已設置完成,同時還要對傳送帶寬度進行適當調整。
第三階段是設置參數(shù),對于不同的波峰焊接設備,要根據(jù)不同的規(guī)定調節(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,在操作卡上增設質控要點以及相應的注意事項:焊料應當加在焊盤上,不能直接添加到端子引腳處。對于預熱的溫度控制,要按照預熱區(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首件,相關參數(shù)設置完畢后,將印制電路板放置在傳送帶上,促進波峰焊接設備可以更好進行冷卻和預熱等工作。在這一階段中要嚴格對印制電路板進行監(jiān)測,當印制電路板出現(xiàn)不合格狀況時要及時調整焊接過程中的相關參數(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行完整詳實的填寫,并2h一次確認錫爐中的高度,定期補充錫條或錫絲,以保證錫槽中錫的液面高度。對印制電路板質量進行實時檢查,一旦出現(xiàn)問題,及時做出相應調整,嚴格控制焊料,適當進行稀釋和除雜處理,對波峰噴嘴要經(jīng)常維護清潔。
2工業(yè)生產(chǎn)中波峰焊接設備的維護
2.1波峰焊接設備除塵
波峰焊接設備中的變壓器在運行過程中會產(chǎn)生大量熱量,因此在焊接設備中要加裝具有散熱功能的排風扇。同時,為了防止設備過熱造成變壓器損壞,應在設備中增設過熱保護裝置,當溫度超過規(guī)定數(shù)值后,會自動停止作業(yè)。
在波峰焊接設備長期使用過程中,會產(chǎn)生很多金屬碎屑吸附于設備中,影響設備整體散熱效果,因此,工作人員應當定期使用吹塵槍對其進行清理,并定期使用液體黃油進行潤滑。
2.2焊接設備維護與保養(yǎng)
波峰焊接設備的日常維護多以助焊劑噴涂模塊、焊接模塊、預熱模塊為主。
助焊劑噴涂模塊維護保養(yǎng):第一,開機前應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,當設備連續(xù)作業(yè)超過一年,或設備停用一周以上,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。
預熱模塊應注意設備開機前的檢查,查看預熱玻璃是否完好,若有異物附著,需要及時清理,若玻璃有裂痕,則應立即更換。另外熱電偶是該模塊基礎,應檢查熱電偶是否損壞以及測試溫度是否正確,若有問題,應及時更換熱電偶。
焊接模塊是波峰焊接設備中較復雜的一部分,最重要的是要保證焊錫的液面高度恰當,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結語
對于電子組裝中的波峰焊接設備工藝來說,在實際生產(chǎn)過程中依舊存在很多問題,影響焊接質量,進一步影響產(chǎn)品生產(chǎn)質量。本文通過對波峰焊接設備中的工藝調試和維護方法進行詳細說明,從技術層面提升了波峰焊接設備的焊接質量。
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