無(wú)鉛波峰焊簡(jiǎn)介
剛出廠的新 波峰焊機(jī) 是沒(méi)有無(wú)鉛與有鉛之分的，只是自己使用時(shí)加以區(qū)分，一般無(wú)鉛 波峰焊 都貼有一個(gè)標(biāo)志是國(guó)際上通用的"pb"也就是無(wú)鉛標(biāo)志。有鉛或無(wú)鉛波峰焊機(jī)，在外表沒(méi)有可區(qū)別性(主要是看用的是用的是有鉛的錫還是無(wú)鉛的錫)主要是在于生產(chǎn)的 PCB 是否含鉛。無(wú)鉛的波峰焊可以直接生產(chǎn)有鉛的PCB，要是有鉛的再次轉(zhuǎn)換為無(wú)鉛的，必須要清洗錫槽，換為無(wú)鉛的錫料，方可生產(chǎn)。
無(wú)鉛波峰焊原理
無(wú)鉛波峰焊的焊接機(jī)理是將熔融的液態(tài)焊料，借助動(dòng)力泵的作用，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波，插裝了元器件的PCB置與傳送帶上，經(jīng)過(guò)某一特定角度以及一定的浸入深度穿過(guò)焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過(guò)程。
無(wú)鉛波峰焊特點(diǎn)
模塊化設(shè)計(jì)
多品種小批量生產(chǎn)需求的選擇;
多種工藝技術(shù)要求的*佳適配;
安裝、調(diào)試、維護(hù)及保養(yǎng)方便快捷，減少設(shè)備維護(hù)成本;
可靈活選配多級(jí)助焊劑管理系統(tǒng)適應(yīng)環(huán)保要求;
可任意組合紅外及熱風(fēng)加熱方式適應(yīng)生產(chǎn)需求;
可靈活選擇冷水機(jī)及冷氣機(jī)制冷輕松實(shí)現(xiàn)高效柔性化冷卻特點(diǎn)。
人性及數(shù)字化設(shè)計(jì)
工藝參數(shù)、高度及角度、導(dǎo)軌調(diào)寬極限溫度數(shù)字顯示，通過(guò)量化的設(shè)定，提高工藝能力的**控制;
整體及模塊采用高溫玻璃可視化設(shè)計(jì)，提高設(shè)備可操作性及可監(jiān)控性;
內(nèi)嵌焊接缺陷幫助菜單及設(shè)備維護(hù)手冊(cè)，提升設(shè)備附加值。
三大新技術(shù)
新型防腐蝕鑄鐵 錫爐 ，有效防止釬料腐蝕，5年包換，提高設(shè)備使用壽命及可靠性;
低氧化裝置，有效防止“豆腐渣”，可控制氧化量低于0.3KG/小時(shí);
噴口、流道、葉輪**設(shè)計(jì)，波峰平穩(wěn)度可控制在0.5MM以內(nèi)，提高設(shè)備的焊接品質(zhì)。
無(wú)鉛波峰焊流程
無(wú)鉛波峰焊焊料波的表面被一層均勻的氧化皮覆蓋，它在無(wú)沿焊料波的整個(gè)長(zhǎng)度方向上幾乎都保持靜態(tài)，在波峰焊接過(guò)程中，PCB接觸到焊料波的前沿表面，氧化皮破裂，PCB前面的焊料波無(wú)皸褶地推向前進(jìn)，這說(shuō)明整個(gè)氧化皮與PCB以同樣的速度移動(dòng)。
當(dāng)PCB進(jìn)入波峰面前端時(shí)，基板與引腳被加熱，并在未離開波峰面之前，整個(gè)PCB浸在焊料中，即被焊料所橋聯(lián)，但在離開波峰尾端的瞬間，少量的焊料由于潤(rùn)濕力的作用，粘附在焊盤上，并由于表面張力的原因，會(huì)出現(xiàn)以引線為中心收縮至*小狀態(tài)，此時(shí)焊料與焊盤之間的潤(rùn)濕力大于兩焊盤之間的焊料的內(nèi)聚力。因此會(huì)形成飽滿、圓整的焊點(diǎn)，離開波峰尾部的多余焊料，由于重力的原因，回落到錫鍋中。
無(wú)鉛焊料氧化性
同Sn-Pb合金焊料相比，高Sn含量的無(wú)鉛焊料在高溫焊接中更容易氧化，從而在錫爐液面形成氧化物殘?jiān)?SnO2)，影響焊接質(zhì)量，同時(shí)也造成浪費(fèi)。典型的錫渣結(jié)構(gòu)是90%的可用金屬在中心，外面包含10%的氧化物組成[6]。產(chǎn)生錫渣的原因有：
1)原始焊料的質(zhì)量;
2)焊接溫度;
3)波峰高度;
4)波峰的擾度。
溫度升高，增加無(wú)鉛焊料的氧化性，高溫下錫爐表面氧化物的厚度如下表示：
其中：k=k0exp(-B/T)
m= mass(kg)
A= area(m2)
k= growth coefficient
B= is a constant
T= absolute temperature(K)
相同條件下，純錫的k值是Sn-Pb合金k值的兩倍，而且無(wú)鉛焊料的焊接溫度比Sn-Pb合金焊料的要高，故其具有更強(qiáng)的氧化率。為了防止無(wú)鉛焊料的氧化，解決辦法是改善錫爐噴口，*好的對(duì)策是加氮?dú)獗Ｗo(hù)。
改善錫爐噴口的結(jié)構(gòu)，主要就是控制波峰的高度和擾度，減少無(wú)鉛焊料的氧化。氮?dú)獗Ｗo(hù)就是減小氧氣的濃度，從氧化性的本質(zhì)上減小無(wú)鉛焊料的氧化，其效果是顯著的。隨著O2濃度的降低，無(wú)鉛焊料的氧化量是明顯減少的。當(dāng)N2保護(hù)中O2的含量在50ppm或以下時(shí)，無(wú)鉛焊料基本上不產(chǎn)生氧化，N2流量為16m3/h是降低O2含量的臨界值。
錫爐的腐蝕性
無(wú)鉛波峰焊接PCB上的插裝 電子元器件 ，當(dāng)采用無(wú)鉛焊料時(shí)，由于無(wú)鉛焊料的焊接溫度比Sn-Pb合金焊料高約30-50℃，另外無(wú)鉛焊料中Sn的含量大幅度提高，一般都在95%以上，造成了波峰焊時(shí)無(wú)鉛焊料對(duì)錫爐和噴口的腐蝕性加強(qiáng)。國(guó)內(nèi)一般錫爐采用的材料是SUS304和SUS316型不銹鋼。實(shí)驗(yàn)表明，不銹鋼材料在高溫條件下6個(gè)月就被高Sn無(wú)鉛焊料明顯腐蝕。*容易受到腐蝕的是與流動(dòng)焊料接觸的部位，如泵的葉輪、輸送管和噴口。
不銹鋼具有防腐蝕性能的原因就是合金元素Cr的作用，對(duì)大多數(shù)材料包括普通的Sn-Pb焊料合金，不銹鋼都具有很好的耐腐蝕性能。但對(duì)于高Sn無(wú)鉛焊料，高溫下其在不銹鋼表面具有良好的鋪展能力，容易產(chǎn)生浸潤(rùn)現(xiàn)象，從而產(chǎn)生浸潤(rùn)腐蝕不銹鋼。另外由于在波峰焊過(guò)程中，液態(tài)合金焊料是在不斷流動(dòng)的，沖刷與之接觸的表面，導(dǎo)致沖刷腐蝕，這就是為什么泵的葉輪、輸送管和噴口處的腐蝕更為嚴(yán)重的原因。采用X射線化學(xué)分析儀對(duì)無(wú)鉛焊料腐蝕不銹鋼的截面作成分分析。
無(wú)鉛焊料在不銹鋼表面完全浸潤(rùn)，并與不銹鋼基體之間發(fā)生了相互擴(kuò)散。這種擴(kuò)散*終導(dǎo)致不銹鋼錫爐及其內(nèi)部不銹鋼結(jié)構(gòu)件的腐蝕。
為了防止高Sn無(wú)鉛焊料對(duì)波峰焊設(shè)備的腐蝕作用，提高設(shè)備的使用壽命，對(duì)于無(wú)鉛波峰焊設(shè)備，錫爐里面的葉輪、輸送管和噴口多采用以下材料：
1)鈦及其合金結(jié)構(gòu);
2)表面滲氮不銹鋼;
3)表面陶瓷噴涂不銹鋼。
對(duì)于錫爐，多選用的材料為：
1)鈦及其合金;
2)鑄鐵;
3)表面陶瓷噴涂不銹鋼;
4)表面滲氮不銹鋼。
錫爐溫度
無(wú)鉛波峰焊接溫度并不等于錫爐溫度，在線測(cè)試表明，一般焊接溫度要比錫爐溫度低5℃左右，也就是250℃測(cè)量的潤(rùn)濕性能參數(shù)大致對(duì)應(yīng)于255℃的錫爐溫度。
實(shí)驗(yàn)研究表明，對(duì)于一般的無(wú)鉛焊料合金，*適當(dāng)?shù)腻a爐溫度為271℃。此時(shí)，Sn/Ag、Sn/Cu、Sn/Ag/Cu合金一般存在*小的濕潤(rùn)時(shí)間和*大的濕潤(rùn)力。當(dāng)采用不同的助焊劑時(shí)，無(wú)鉛焊料潤(rùn)濕性能*佳的錫爐溫度有所不同，但差別不是很大。對(duì)于采用低固免清洗助焊劑的波峰焊接過(guò)程。
無(wú)鉛波峰焊錫爐的溫度對(duì)焊接的質(zhì)量影響很大。溫度若偏低，焊錫波峰的流動(dòng)性就變差，表面張力大，易造成虛焊和拉尖等焊接缺陷，失去波峰焊接所應(yīng)具有的優(yōu)越性。若溫度偏高，有可能造成元器件受高溫而損壞，同時(shí)溫度偏高，亦會(huì)加速無(wú)鉛焊料的表面氧化。
波峰高度
波峰高度的升高和降低直接影響到波峰的平穩(wěn)程度及波峰表面焊錫的流動(dòng)性。適當(dāng)?shù)牟ǚ甯叨瓤梢员ＷCPCB有良好的壓錫深度，使焊點(diǎn)能充分與焊錫接觸。平穩(wěn)的波峰可使整塊PCB在焊接時(shí)間內(nèi)都能得到均勻的焊接。當(dāng)波峰偏高時(shí)，表明泵內(nèi)液態(tài)焊料的流速增大。
雷諾 數(shù)值增大將使液態(tài)流體進(jìn)行湍流(紊流)狀態(tài)，易導(dǎo)致波峰不穩(wěn)定，造成PCB漫錫，損壞PCB上的電子元器件。但對(duì)于波峰上PCB的壓力增大，這有利于焊縫的填充。不過(guò)容易引起拉尖、橋連等焊接缺陷。波峰偏低時(shí)，泵內(nèi)液態(tài)釬料流體流速低并為層流態(tài)，因而波峰跳動(dòng)小，平穩(wěn)。焊錫的流動(dòng)性變差了，容易產(chǎn)生吃錫量不夠，錫點(diǎn)不飽滿等缺陷。波峰高度通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3，其焊點(diǎn)的外觀和可靠性達(dá)到*好。
浸錫時(shí)間
被無(wú)鉛波峰焊表面浸入和退出熔化焊料波峰的速度，對(duì)潤(rùn)濕質(zhì)量，焊點(diǎn)的均勻性和厚度影響很大。焊料被吸收到PCB焊盤通孔內(nèi)，立即產(chǎn)生熱交換。當(dāng)印制板離開波峰時(shí)，放出潛熱，焊料由液相變?yōu)楣滔唷．?dāng)錫爐溫度在250℃-260℃左右，焊接溫度就在245℃左右，焊接時(shí)間應(yīng)在3-5秒左右。也就是說(shuō)PCB某一引線腳與波峰的接觸時(shí)間為3-5秒，但由于室內(nèi)溫度的變化，助焊劑的性能和焊料的溫度不同，接觸時(shí)間有所不同。
無(wú)鉛波峰焊W-300DS-LF系列全自動(dòng)觸摸屏單波峰焊錫機(jī)特點(diǎn)
PCB板要求
PCB基板尺寸 標(biāo)準(zhǔn)機(jī) W：30~300mm
PCB板上元件高度限制 100mm 有特殊高度要求請(qǐng)備注
PCB板運(yùn)輸方向 標(biāo)準(zhǔn)：L→R 左→右 R→L右→左 式樣下單前需說(shuō)明
噴霧部件
噴頭 采用ST-6噴頭，噴霧范圍20~65mm扇面可調(diào)，噴頭高度50~200mm可調(diào),*大流量60Ml/min. 全自動(dòng)內(nèi)置式噴霧系統(tǒng)，整個(gè)噴霧均采用進(jìn)口原件，保證噴霧平穩(wěn)、均勻，并帶有光電眼自動(dòng)檢測(cè)定點(diǎn)噴霧。
氣路系統(tǒng) 采用進(jìn)口亞德克過(guò)濾器,控制閥和管接頭. 確保噴霧可靠性
噴霧噴嘴移動(dòng)系統(tǒng) 信捷PLC，可進(jìn)行選擇性噴霧
控制器根據(jù)PCB寬度，運(yùn)輸速度，**控制噴霧時(shí)間，噴霧速度，可設(shè)定噴霧提前量，滯后量，噴霧寬度，還根據(jù)不同需要人工設(shè)定噴霧速度
噴頭移動(dòng)方式 進(jìn)口SMC汽缸驅(qū)動(dòng) **執(zhí)行PLC數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整噴霧速度，確保噴霧均勻
標(biāo)配霧氣回收網(wǎng)板 將多余助焊劑霧氣過(guò)濾回收 減少環(huán)境污染
網(wǎng)板斜置式霧氣回收整流罩 霧氣回收網(wǎng)板及整流罩上留存的助焊劑液滴，將順傾斜方向流動(dòng) 避免垂直落下，污染PCB
助焊劑過(guò)濾回收系統(tǒng) 抽風(fēng)系統(tǒng)不銹鋼鋼絲網(wǎng)過(guò)濾，利用流體的特性*大限度的過(guò)濾回收多余的助焊劑。
預(yù)熱部件
單段式加長(zhǎng)預(yù)熱區(qū) 單段預(yù)熱總長(zhǎng)1800mm紅外+熱風(fēng)熱補(bǔ)償，溫度獨(dú)立控制. 可對(duì)應(yīng)*高的專用助焊劑溫度要求
溫控方式 信捷PLC集成+日本RKC溫控表 溫控精度高，帶保護(hù)功能
加熱部件 高能臺(tái)展石英紅外管預(yù)熱 選項(xiàng)： 遠(yuǎn)紅外預(yù)熱
預(yù)熱功率 總功率8kw
預(yù)熱效果 加上紅外溫度補(bǔ)償，可確保PCB板溫度掉幅不超過(guò)5℃。可達(dá)到特殊的無(wú)鉛焊接工藝。
安裝模式 模塊化設(shè)計(jì)，便于維修與保養(yǎng)
錫爐部件
錫爐材質(zhì) 爐膽：鈦合金噴口,及鈦合金材質(zhì)的內(nèi)膽(無(wú)鉛耐高溫及耐腐蝕性更好)
錫爐容錫量 300kg 選配項(xiàng)：加大款350kg
錫爐溫度范圍 室溫~300℃
高度調(diào)節(jié)范圍 0-12MM可調(diào)
無(wú)鉛波峰焊錫爐功率 12kw
無(wú)鉛波峰焊錫爐的移動(dòng)方式 絲桿調(diào)節(jié)
**波峰與**波峰間距 25~30mm 確保焊接點(diǎn)在**波峰沾錫后，進(jìn)入**波峰時(shí)，PCB焊點(diǎn)上的掛錫處于熔融狀態(tài)，增強(qiáng)無(wú)鉛焊錫的浸潤(rùn)性。
**波峰噴口 標(biāo)準(zhǔn)沖擊波 防氧化設(shè)計(jì)
**波峰噴口 標(biāo)準(zhǔn)平面錫波 防氧化設(shè)計(jì)
低氧化設(shè)計(jì) 大多數(shù)情況下：有鉛錫渣：≤1kg/8h
無(wú)鉛波峰焊錫渣：≤1kg/8h
錫條含雜質(zhì)不同錫渣約有偏差
波峰馬達(dá) 意大利BEM公司高溫馬達(dá)，波峰高度數(shù)字化調(diào)節(jié)
加熱部件 特制長(zhǎng)壽命外熱式發(fā)熱管，配置外熱鑄鐵板加熱，臺(tái)灣陽(yáng)明固態(tài)繼電器。錫加熱均勻正負(fù)2度。
制冷系統(tǒng)(標(biāo)配)
冷卻方式 雙等離子風(fēng)冷系統(tǒng)
PCB傳送系統(tǒng)
高強(qiáng)度耐磨導(dǎo)軌 WELD專用鋁導(dǎo)軌鑲可拆卸耐磨不銹鋼導(dǎo)軌;特殊的熱補(bǔ)償防變形伸縮結(jié)構(gòu)，確保導(dǎo)軌不變形、不掉板。
傳送用雙鉤鈦?zhàn)?專用雙鉤鈦?zhàn)Γ瑠A板標(biāo)準(zhǔn)≤3mm
C/V速度設(shè)定*小單位范圍 *小單位1mm/min, 0~1800mm/min
運(yùn)輸馬達(dá) 中大90W三相變頻馬達(dá)
鏈條鈦?zhàn)ο蘖ζ?防止卡板燒死傳動(dòng)電機(jī).
機(jī)體結(jié)構(gòu)
機(jī)架結(jié)構(gòu) 流線型整體框架焊接結(jié)構(gòu)，流線型設(shè)計(jì)，美觀、堅(jiān)固耐用
前后門結(jié)構(gòu) 均為可拆卸式結(jié)構(gòu)，提供*大的維護(hù)空間
電器及控制性能
控制主件 信捷PLC+聯(lián)想PC
設(shè)備及人員**性 設(shè)漏電保護(hù)器
異常報(bào)警方式內(nèi)容 溫度過(guò)高或過(guò)低報(bào)警
公安機(jī)關(guān)備案號(hào)：
