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摘要：在电子组装中主要采用的焊接技术包括再流焊接以及波峰焊接技术，两种焊接技术的参数及工艺的状况对产品的焊接质量和生产直通率造成直接的影响。本文在结合实际生产经验的基础上对焊接技术工艺特点进行分析，并探讨了电子组装中焊接设备工艺调试步骤以及相关技巧。
关键词：电子组装；焊接设备工艺；调试步骤；相关技巧
一般来说，电子组装技术包括通孔及表面组装技术，其中通孔组装技术在应用上的主要特点是采用穿孔插入式的印制电路板进行组装，在组装的过程中主要应用的是传统波峰焊技术。而表面组装技术在应用的过程中主要是采用科学原理及工程原理，然后将相关的元件及器件一起放置于印制电路板的表面，从而在印制电路板的表面进行板级组装。软钎焊技术按照工艺方法的不同可以分为波峰焊以及再流焊等多种软钎焊技术方法，两种焊接技术的参数及工艺的状况对产品的焊接质量造成直接影响。因此，对电子组装中焊接设备工艺的调试步骤以及相关技巧进行熟练地掌握，有利于显著地提高电子组装的焊接质量。
一、再流焊接设备
目前在电子组装的过程中较为常用及普遍的再流焊技术中包括气象、激光、红外以及热风再流焊技术等。在电子组装的过程中采用再流焊技术，设备、环境、材料以及工艺参数等能在一定程度上影响焊点的质量，而温度曲线能对焊点的质量造成很大影响。
（一）温度曲线
一般来说，传统再流焊温度曲线图可以分为如下六个阶段：
1、预热
再流焊技术在预热阶段所吸收到的热量最多，因此在此阶段温度爬升的速度较快，温度上升斜率在2-3℃/s之间，直到温度在95-120℃之间。但由于在此阶段的温度上升速度过快，在一定程度上改变了焊膏黏度，因此容易出现飞溅焊球以及焊膏塌陷等现象。
2、焊剂挥发
再流焊设备在应用的过程中常用的焊剂活化温度在80-150℃之间，而无铅钎料的活化温度可以高达170℃左右。在焊剂挥发阶段有铅时间一般在60-120S之间，无铅时间一般在90-150S之间，因此在此阶段需要缓升或者恒温。
3、静化
再流焊技术在正式进入焊接前，高熔点焊剂需要再次净化焊接区，才能实现过渡。并且需要注意的是，为了避免在焊锡熔化的过程中出现锡珠，在净化阶段需要控制温度爬升的速度。
4、焊锡熔融扩散
一般来说焊接温度会高于合金熔点的20-40℃左右，而采用无铅焊接技术的温度一般控制在241℃左右，而停留的时间为30-90S之间。但需要注意的是无铅焊接技术的温度要尽量地控制在60S以下，才能避免对基板和元件造成损害。
5、冷却固化
再流焊技术在冷却固化阶段需要较快的冷速，一般来说冷却区的速率控制在3-6/s左右，其中含铅焊接技术直至降为130℃，无铅焊接技术直至降为170℃。
6、自然冷却
再流焊技术在自然冷却阶段需要缓慢地冷却，主要目的在于避免出现较大的热应力而对元件造成损伤，因此一般情况下只需要冷却到75℃以下。
（二）焊点质量
在电子组装的过程中，由于采用的各类元器件、材质以及厚度均不相同，因此造成各类元件吸收的热量也不尽不同，这就造成在同一时刻元器件引脚焊点不可能会达到相同的温度，从而造成许多缺陷的发生。
（三）调试过程
电子组装中焊接设备焊接时间的长短主要依靠调整链条的速度，因此在对某个阶段时间进行设定的过程中需要考虑到其他阶段的时间是否存在合理性。
二、波峰焊接设备
（一）温度曲线
电子组装中焊接设备中采用的波峰焊技术主要是指将熔化的软钎焊料，经过机械泵以及电动泵等喷流成焊料波峰，从而使PCB通过焊料波峰连接元器件焊端与电气之间的软钎焊。波峰焊接工艺温度曲线如图1所示，波峰焊接工艺温度可以分为预热、焊接以及冷却三大阶段。工艺过程可以分为预热、波峰焊接以及冷却等。
图1 波峰焊接工艺温度曲线图
（二）波峰焊接
在电子组装中焊接设备中完成焊接的主要设备是波峰锡槽，熔化的焊锡能够在驱动力的作用下，喷嘴将会喷出焊锡然后形成波峰。为了有效地改善电子组装中焊接设备的焊接效果，一般在实际运用的过程中会采用双波峰的焊接方式。
（三）调试步骤
1、准备工作
检查待焊的PCB是否有受潮、焊盘氧化或变形等；检查PCB上插装元件有无丢失、插反或损伤等。
2、开机启动
启动波峰焊设备，打开所需功能；根据PCB（或夹具）宽度调整波峰焊设备传送带的宽度。
3、参数设置
一般来说设置传送带速度需要根据实际波峰焊设备以及等待焊接的PCB情况进行设定，传送带速度在0.8-1.6m/min。而助焊剂流量的设置主要是根据PCB底面，需要对其进行涂覆的面积来确定是否为局部或全局喷雾，然后对助焊剂的涂覆量进行调节。预热温度的设置主要是根据波峰焊设备在预热区的实际状况对温度进行设定，一般来说温度升高的斜率在2℃/s。焊锡温度的设置主要是采用实际波峰温度，但由于温度传感器在主要在锡炉内，因此一般情况下表头的温度比波峰温度高处3℃左右。波峰高度的设置主要是确保波峰表面超过PCB的底面，具体是位于在PCB厚度的1/2。焊接角度及时间的设置主要是将传输的倾斜角度控制在5°，传输时间大概在4S左右。
4、检验
将焊接参数进行设置后把PCB放在传送带上，然后对PCB进行喷涂助焊剂、预热、波峰焊接以及冷却等一系列的工作。然后在电子组装中波峰焊设备的出口处接住PCB，检验其质量以及相关指标是否合格；若不合格，需要对PCB焊接参数进行调整，直至检验结果合格为止。
5、连续生产
当电子组装中焊接设备工艺参数稳定后且焊后质量合格，便可以对其进行连续生产。在焊接过程中应该对PCB进行仔细地检查，并及时进行处理，查明缺陷出现的原因，然后对设备的工艺参数进行相应的调整。
6、规范操作
工作人员要详细地填写操作的具体记录，一次/2h记录焊接的相关参数。并且工作人员应该定时或不定时地对每块PCB进行质量检查，若发现其中存在的质量问题要及时地对参数进行调整。除此之外，工作人员应该根据波峰焊设备工作时间，定期地对焊料炉内的焊料成分进行检验，出现任何异常现象应该对其进行处理。
总结：
电子组装中焊接设备工艺在实际应用的过程中面临了许多问题和缺陷，对产品质量以及生产直通率造成很大的影响。本文结合实际的工作经验及基本工艺，探讨电子组装中焊接设备工艺调试的具体步骤与方法，旨在最大限度地提高产品质量以及生产直通率。
参考文献：
[1]杜彬，史建卫，肖武东等.电子组装中焊接设备工艺调试步骤与技巧[J].电子工业专用设备，2013，42（11）：33-41.
[2]刘建东.探讨电子组装中焊接设备工艺调试步骤及技巧[J].中国新技术新产品，2015，22（17）：68.
论文作者:俞文娟,张瑜
论文发表刊物:《电力设备》2015年8期供稿
论文发表时间:2016/3/10
标签：波峰论文; 温度论文; 波峰焊论文; 工艺论文; 电子论文; 焊接设备论文; 技术论文; 《电力设备》2015年8期供稿论文;