波峰焊教材 波峰焊 培训教材 核准：审核：拟订： 目录 （一）目前公司锡炉类型简介 波峰锡炉是集气动、电动、机械传动于一体的设备对于PCBA 板生产厂家来说，无论是在品质保证的程度，还是生产效率的提升，以及对材料损耗的控制等方面，它都存在极其重大的影响，虽然波峰锡炉的结构因制造厂家的不同存在着一定的差异，但其各部作用和功能却大同小异 目前公司导入的锡炉有以下几种类型： 1、飞欣达公司提供的ES-300-S 型： 该类锡炉是公司最先导入的，目前，还有16台分布于深圳和塘厦新工厂，该类设备采用按钮式开关控制，结构简单，操作维修方便 2、劲托公司提供的NK-350II 型： 随着无铅锡产品的导入，对预热温度的稳定性，预热时间的管制等要求越来越高，以及确保 一、二级波峰间的温度落差符合无铅锡生产工艺的要求（注：因无铅锡的溶点在225以上，如果一级波峰温度下降到低于185的话，在经过二级波峰时将会耗去较长时间重新使焊点熔化，从而缩短二级波峰对浸锡不良点位的修正时间，影响整体浸锡效果）。
因此锡炉厂家采用了灵敏度较高的预热石英晶体发热管改良预热器，并尽量的缩短一次、二次喷流波峰的距离，以适应无铅锡生产需求 3、劲拓公司提供的MPS-350-II 型： ES-300-S 外形操作面板 NK-350II 外形触摸屏操作面板 该类型锡炉也是针对无铅锡生产工艺开发出来的，其优于飞欣达无铅锡炉的地方有： ①采用了水平卡槽式链爪，这种链爪牢固不易变形，从而有效避免了在使用过程中因为链 爪变形而造成的一系列设备事故以及严重破坏浸锡效果的稳定性、调试局限性等现象发 生 ②浸锡波峰的形状，锡液的流速、方向、波峰宽度等都可以结合不同产品的结构进行调整， 从而很大程度的避免了飞欣达锡炉存在的波峰形状单一、可调整范围窄小等缺陷 记：以上三种类型的锡炉在公司使用较为普遍 （二）浸锡过程及各部作用 1、浸锡过程： 浸锡治具安装→喷雾→预热→一次波峰→二次波峰→冷却 2、各部作用： 2.1浸锡治具：防翘、防浮、防斜 防翘治具：可以限制基板受热形变的程度，防止冒锡现象的发生。
治具上沾附的少许助 焊剂，可以驱除滞留在波峰表面的脏物，从而确保浸锡效果的稳定 防浮、防斜治具：可以消除部品浮斜的隐患，减少后工程的修理动作 2.2喷雾系统：完成助焊剂的自动涂布 MPS-350-II 外形功能菜单 2.2.1助焊剂在浸锡过程中的作用：助焊剂中的主要成份是松香松香在适当的温度下 会不断的扩散、挥发从而驱使溶解在其中的杂质以及阻碍它扩散的异物移动 因此，它可以消除基板铜箔表面的异物，驱除波峰面滞留的氧化物，使焊接状态 在被焊接部品端子、铜箔以及焊锡较干净的状态下进行，以保证良好的焊接效果 2.2.2浸锡后的产品大家都知道其焊点表面都存在着一层薄薄的松香，它给我们后工程 的特性测试带来了很大的困扰然而，在浸锡后冷却过程中,这一层薄薄的松香却 起着很大的作用,想一想,当浸锡部品的焊点脱离锡面的时候，短时状态是液态的， 此时焊点的温度驱使松香在其表面形成一个局部的外围，且不停的扩散运动着， 它短时间的隔热性能可以让焊锡在液态表面张力的作用下收缩形成光滑的焊点， 从而防止尖刺的产生。
其在焊点表面运动产生的力及液体同性相溶的原理，可防 止相邻焊点间的短路 3、预热器的作用： 3.1助焊剂中的溶剂成份在通过预热器时，将会受热挥发从而避免溶剂成份在经过液面时 高温气化造成炸裂的现象发生，最终防止产生锡粒的品质隐患 3.2待浸锡产品搭载的部品在通过预热器时的缓慢升温，可避免过波峰时因骤热产生的物理 作用造成部品损伤的情形发生 3.3预热后的部品或端子在经过波峰时不会因自身温度较低的因素大幅度降低焊点的焊接温 度，从而确保焊接在规定的时间内达到温度要求 4、一次喷流的作用： 对于背面有实装部品的产品,因实装部品安装方向的无规律性,以及实装部品本身电极和基板铜箔间的焊接面积小,上锡难度大因此一次喷流嘴设计为孔状喷流.具有喷流速度快,对基板浸锡面冲击力较大,再加上纵波马达运转带动喷嘴左右移动.增加了匀衡性能,故一次波峰主要起对部品及铜箔初步上锡的作用. 5、二次喷流的作用： 经过一次喷流后的产品,因浸锡时间短以及部品自身的散热等因素，浸锡后存在着很多的短路,锡多,焊点光洁度不正常以及焊接强度不足等不良内容。
因此,紧接着必须进行浸锡不良的修正,这个动作由喷流面较平较宽阔,波峰较稳定的二级喷流进行 6、冷却： 从浸锡原理中大家知道,浸锡后适当的冷却有助于增强焊点接合强度的功能,同时,冷却后的产品更利于捡产品的工人的作业.因此,浸锡后产品需进行冷却处理 （三）喷咀结构简介 1、喷咀将锡水雾化后喷射的装置，由喷芯、顶针、气帽（平吹、圆吹）、弹簧、液量调节阀、固定部、外接头等构成 2、喷嘴的外部接口有3个， 如下图：②锡水供给接口 ①顶针动作控制气接口 3、喷嘴动作原理： 3.1喷嘴不动作时，各气接口无气压输入，顶针在弹簧压力的作用下把喷芯中央的喷孔堵住， 锡水通路堵塞当喷嘴动作时，气路控制电磁阀动作，压缩空气进入顶针动作控制气接 口和雾化作用气接口进入顶针动作控制气接口的压缩空气，把顶针压下，喷芯中央的 喷孔打开，松香水由此喷出由雾化气体输入口进入的气体，分两路进入喷嘴的喷芯和 气帽，进入喷芯的一部份气体主要起锡水雾化的作用，进入气帽的部份主要起把雾状锡 水整形成条形或圆形喷向基板的作用。
现在我们采用的大部份为整形为条形的平吹气帽，喷嘴侧部的调节气阀的作用就是调节雾状锡水的形状和喷射距离 3.2锡水雾化的效果和喷射形状由气压的大小决定气压越大，雾化的效果越好但锡水散气帽（平吹）喷嘴顶针外接口 弹簧液量调接阀 雾化气流调节阀固定部 雾化气流调节阀 ③雾化作用气体接口 落（雾化后被气流吹散）的现象也会严重，气压越小，雾化效果差，喷到基板上的锡水层均匀度不高因此，雾化调节是一个比较细致的动作，它与浸锡效果有非常直接的关系同时，为使雾化效果更加稳定，一般需在雾化气体输入前端增设减压阀来稳定气压 一般雾化气压控制0.2MPa左右. 3.3喷嘴喷出液量的大小,与顶针和喷芯中间喷孔的间隙有关因此调节液量调节器来改变弹 簧的压力就可以控制喷雾量调节顶针动作控制气压的大小也可改变液量大小，但压力调节过大,会造成弹簧弹性易消失的现象；同时顶针本身的长度也会影响到液量调节的整体效果顶针的长度可通过调节内部螺母进行调整,顶针太长,会造成液量调节范围窄的现象(因后部弹簧压缩后本体高度无法改变所致.) 3.4在喷咀的结构中,喷芯和气帽的配合很精密,如果损坏了喷芯的外表面,就会出现气帽不 能轻松顺利装配的现象.如用强力拧入气帽,则气帽内壁就会损坏而改变内部气体的流径,从而影响雾化效果。
因此，在拆洗喷芯的时侯，一定要用专用工具，禁止用钳子或其它工具强行拆卸否则将会很大程度的损坏喷嘴的喷雾效果 3.5因为顶针和喷嘴主体为密封圈接触,而顶针的动作频率非常高，易造成密封圈损坏的情 况密封圈有两个,一个小的固定在喷嘴主体上,防止锡水进入顶针运行空间,大的一个在顶针外部.与喷嘴主体构成封闭空间,由压缩空气和弹簧控制顶针与喷芯喷孔的堵塞和导通,从而控制锡水的通断如果小密封圈损伤,将会有锡水进入顶针运行空间,从而破坏运行灵敏度,不能有效控制锡水的瞬时断通而出现喷嘴停止后仍有锡水溢出的现象.此时应拆洗喷咀,更换小密封圈,并加注润滑油(用WD-40的效果不好,最好不用),大密封圈如果损坏,也将破坏封闭空间的整体性能,也会影响喷雾量的稳定效果 4、喷咀动作控制原理（以恒贵气缸驱动式锡炉为例分析）： (控制电路示意图)注： S0：PLC输出的喷雾动作控制信号或手动喷雾开关 S1：定点位置感应传感器 S2：动点位置感应传感器 D：电磁阀 R1、R2、R3：继电器线圈 当喷雾信号到达时，R1得电，J1导通，24V经 S1使R2得电动作，J2-2动作，电磁阀得电驱动气缸 动作，同时，J2-1与J3的常闭触点组成的自保电路 维持气缸动作直至S2感应到信号后，R3得电，J3动 作，R2失电，J2-2断开，电磁阀失电。
气缸反向动 作，同时J3与J2的常闭触点组成的自保电路驱动气 缸运行直至S1感应到信号后R2再次动作，如此循环， 直到喷雾信号结束R1失电，J1断开，24V电源切 断，动作停止 5、自动喷雾动作控制： ★锡炉要完成自动喷雾动作，必须同时满足以下条件： 5.1基板长度感应传感器功能正常，从而有效获取喷咀的运行时间（即基板通过时传感器感 应时间） 5.2链条速度感应传感器正常，它决定着喷咀何时开始动作 5.3喷咀动作始点感应传感器正常 当前2个信号输入PLC控制器后，PLC将根据速度的快慢和基板通过的时间，计算出一个延迟时间，当基板靠近喷咀上方时，PLC输出控制电压使喷咀动作控制电路开始工作，完成自动喷雾过程 （四）喷雾常见故障及排除 1、喷嘴不动作： ★喷嘴正常动作的条件： 1.1入口传感器正常 1.2链条速度感应传感器正常 1.3喷咀起始动作感应传感器正常 1.4行程控制传感器正常 1.5各控制继电器正常 1.6电磁阀动作正常 1.7系统线路正常。
1.8PLC控制电路动作正常 1.9气源正常 2、条件正常与否的检查方法： 2.1入口传感器、链条速度传感器多为光电传感器，其正常与否的检查方法为用手或其它物 品使传感器感应到信号后，确认PLC相对应的输入信号指示灯是否点亮即可如果灯亮，则表示传感器回路正常 2.2（1.3～1.6）项目的确认：关闭气源打开手动喷雾开关，用手推动气缸活塞移动，当到 达传感器感应位置时，传感器得到信号输出电压控制对应继电器动作，随之电磁阀动作，此时用手轻触电磁阀会感觉到其触点吸合或释放产生的震动（也可以听到触点动作发出的声音）如果电磁阀动作正常，则该部份条件OK 2.3对于PLC控制电路，可以用万用表检测电压的方式进行检查也可以用排除法进行确认： 在确保1、2项传感器及线路正常的情况下，如果手动喷雾OK，。