波峰焊制程的技术应用.PPTVIP

波峰焊制程的应用 PE：余新岩 焊点的形成 利用焊锡分别与二个被焊物体的金属表面在热与助焊剂的作用下形成介面合金层 (IMC), 使二个金属被焊物连接在一起 影响焊锡的四大因素 可焊锡性 焊锡材料 助焊剂 热 焊接的应用 波峰焊 (Wave soldering) 免洗 no clean 清洗 cleaning 水洗 溶剂清洗 回流焊 (Oven Reflow) 免洗 no clean 清洗 cleaning 水洗 溶剂清洗 为何要采取免洗制程? 节省成本 设备成本 – 清洗设备的节省 物料成本 – 清洗物料的节省 空间成本 – 生产线空间随设备的省略而节省 环保因素 CFC会破坏臭氧层而被禁用 废水与废溶剂会破坏生态坏境 纯水清洗问题 助焊剂的作用 化学上 除去被焊金属表面的氧化物和污物 在焊接过程中防止金属表面的第二次氧化 温度上 焊接过程中加速熔锡至焊点或被焊金属间的热传处 物理上 助焊剂被用以增进湿润性﹐即液态金属对固态金属的金属亲和力 选择合适的助焊剂 應用方式 發泡 噴霧 電路板與零件的可焊錫性 焊接的參數 可靠度 乾淨度 助焊劑的應用方式 助焊劑的控制方法 比重控制 一般使用在傳統松香形助焊劑(固態含量5%以上) 優點 : 使用自動比重計做控制十分方便 缺點 : 無法真正掌控助焊劑的特性, 尤其固態含量越低越不準確 酸價控制 定義 : 每一克助焊劑所須使用氫氧化鉀用以中和的豪克數 優點 : 可以準確掌控助焊劑的特性 缺點 : 應用上較不方便 助焊劑的製程控制 利用比重或酸價控制槽中助焊劑濃度, 適時適量添加稀釋劑, 以維持助焊劑的特性 助焊劑槽出口側加裝風刀以去除PC板底部多餘的助焊劑, 風刀須注意其角度約10~15度與氣壓約30磅/平方英吋 發泡槽液面高度應保持在發泡管上方2.5~3公分, 泡沫應均勻細微保持高度在發泡孔上方約1.5公分 發泡或噴霧與風刀的壓縮空氣須配有濾油濾水裝置 當助焊劑槽中有過量的電路板及零件溶解下的碎屑及從風管中滲進雜質時, 會影響助焊劑品質, 所以定時更換槽中的助焊劑是必須的 定時使用稀釋劑或清潔劑清潔助焊劑槽, 發泡或噴霧設備 助焊劑的安全與儲存 助焊劑為易燃之液體，請遠離火源儲放 避免眼睛接觸、長期及重複性之皮膚接觸 焊錫操作中，須有適當之通風以利醇類及煙霧從工作場所中排出 使用前詳閱物質安全資料表及警示標籤上之說明 須儲放於通風且無陽光直射之室溫環境中 焊接參數 預熱 活化助焊劑 酒精或溶劑的揮發 降低焊錫與被焊金屬表面的表面張力 降低熱衝擊效應 一般焊錫製程預熱建議零件面溫度要達到 攝氏100~130度之間 : 無鉛焊錫, Lead Free 助焊劑 焊接參數 錫爐輸送帶 傾斜角度建議 5 ~ 7 度 速度建議在 1.0 ~ 1.8 公尺/分 焊接參數 浸焊錫槽 Dip Soldering 波焊錫槽 Wave Soldering 單波 Single Wave 平流波(Lamda Nozzle) 雙波 Dual Wave 擾流波(Chip Nozzle) + 平流波(Lamda Nozzle) 振波 Omega Wave (Electrovert Machine) 在單波噴錫口(Lamda Nozzle)前加一簧片(Omega Nozzle), 以不同頻率產生震動, 造成細波消除焊接死角 焊錫槽的比較 錫槽的調整 噴錫口湧錫高度以不超過1.2公分為原則 錫波高度調整約於電路板厚度之一半高度 後擋板(溢錫板)高度應調整至電路板通過錫波時焊錫才流動, 沒有電路板通過時錫波不溢出之高度 錫渣控制板盡量接近錫波, 以不妨礙流動為準 錫波與電路板接觸的寬度約3.5~5公分左右 焊接角度為5~7度 焊接的溫度 Lead Free焊錫的溫度一般控制在攝氏255度至265度之間 溫度過高 增加熱衝擊效應 加速焊錫的氧化速率 形成能源的浪費 溫度過低 降低焊錫的流動性 生產上不良率容易增加 (短路, 錫尖) 焊接的時間 波峰焊製程焊錫時間一般控制在1.8~3秒(單波) 時間過長 容易形成過厚的介面合金層 焊點容易脆化 時間過短 焊點金屬鍵結強度不夠 焊點結構不完整 錫渣的問題 錫渣的來源 焊錫中所含的雜質 焊錫在使用過程中產生的氧化物 焊錫在使用過程中外來雜質的污染 助焊劑的殘留物與反應物 錫渣的問題 錫渣造成的影響 浪費焊錫原料, 增加材料成本 清除錫渣增加不必要的生產成本 降低焊錫的流動性與潤濕性, 降低生產良率 影響焊點品質, 使焊點機械強度與導電性下降 如何控制錫渣的產生 降低焊錫雜質的含量 維持錫面高度在距錫槽頂端0.5 – 1.0公分 減少錫波與錫面的高度差 調整錫波的流速與穩定性 調整後擋板的高度 減少錫槽上方冷空氣的對流 使用低固態含量助焊劑 適當減少助