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第四部分:波峰焊波动力学理论的形成与应用

2024-12-08

第四部分:形成和应用我知道了波峰焊接波动力学理论


第七节:保护油在波峰焊接中的物理作用
向焊波中注入油对出口点的机械状态有显著影响。通常,保护油被注入泵叶轮并进入焊波波峰,例如美国霍利斯公司早期的Z形焊波波峰系统,或瑞士KIRSTN公司生产的6TF系列空心波喷射系统,它们将油喷洒到焊波波峰表面。射频整个波峰都被油层覆盖,将熔融焊料与保护油混合的真正目的是降低熔融焊料从波峰离开PCB时的表面张力,最大限度地减少剥离点处的薄焊料层,从而消除焊点翘曲和桥接现象。当焊点离开波峰时,会被一层油覆盖,这层油可以防止氧化,并使焊点格外明亮,便于检查焊点中的微裂纹等缺陷。由于焊点翘曲现象的减少,传输装置的速度可以加快,从而提高生产效率。降低表面张力可以增强液态焊料润湿PCB铜焊盘的能力,因此也可以在不影响焊接效果的前提下,适当降低焊波温度约10℃。
近年来,由于以下原因,新设备中已取消了注油工艺:
● 使用保护油进行波峰焊接时,油会包裹在焊点中,影响焊点的机械和电气性能,并可能导致腐蚀性酸性残留物的形成;

● 这会导致焊接的PCB元件沾染污垢和油渍,难以清洗;

● 使用保护油进行波峰焊时,焊后必须清洗,这不利于环境保护。


第 8 节:获得无尖焊点的充分必要条件


以下分析旨在根据PCB脱离峰值时液滴的速度分布(如下图所示),获得无尖头焊点的充分必要条件。

PCB焊盘剥离状况及波峰焊工艺。


设PCB的挤压速度为v0,焊料在A点波峰表面沿PCB反方向的剥离流速为v1,焊料在焊点上因重力等因素引起的下垂速度为vg。基于A点液滴的流动状态和受力情况进行分析。
获得无尖焊点的充分必要条件如下。
① 充分条件:vg=0,其中vg为焊锡液滴的下垂速度,受PCB离开焊锡波峰的角度α、PCB的收缩速度v0、与PCB方向相反的焊锡流速v1、焊锡的表面张力以及元件引脚的润湿力的影响。
② 必要条件:v1>v,0v1>0,v0 - PCB出焊速度,即夹持速度;v1 - 焊锡沿与PCB移动方向相反方向的流动速度,受焊锡温度、PCB表面状态、元件引脚状态以及助焊剂性能等因素影响。采用倾斜夹持法并配合宽波峰,可使PCB以接近波峰的相对速度离开或接近波峰,从而使焊锡表面张力有足够的时间将多余的焊锡完全拉回波峰。

 

第三部分:波峰焊接——波动力学理论的形成与应用