電子工業中焊接技術簡介
手工烙鐵焊接雖然要求每個工程技術人員都應該熟練掌握,但它隻適用於小批量生產和日常維修加工,而在電子產品工業化生產中,電子元器件也日趨集成化、小型化和微型化,印製電路板上元器件的排列也越來越密,焊接質量要求也越來越高。在大批量生產中,手工焊接已不能滿足生產效率和可靠性的要求,這就需要采用自動焊接生產工藝。下麵簡要介紹幾種工業生產中的焊接方法。
1浸焊
浸焊是將插裝好元器件的印製板裝上夾具後,把銅箔麵浸入錫鍋內浸錫,一次完成印製電路板多焊點的焊接方法。浸焊的生產效率比手工烙鐵焊高得多,而且可以消除漏焊的現象。浸焊分為手工浸焊和自動浸焊兩種。
1)手工浸焊
對於小體積的印製電路板如果要求不高時,采用手工浸焊較為方便。手工浸焊是由操作人員手持夾具將需要焊接的已經插好元器件的印製電路板浸入錫鍋內來完成的,其操作步驟如下:
(1)錫鍋的準備。焊前應將錫鍋加熱,以熔化的焊錫溫度達到230~250℃為宜。為了及時去除焊錫層表麵的氧化層,應隨時加入助焊劑,通常使用鬆香粉。
(2)印製電路板的準備。將插好元器件的印製電路板上塗上一層助焊劑,使焊盤上塗滿助焊劑,一般在鬆香酒精溶液中浸一下。
(3)用簡單的夾具將待焊接的印製電路板以15°傾角浸入錫鍋中,使焊錫表麵與印製電路板的焊盤完全接觸。浸焊的深度以印製電路板厚度的50%~70%為宜,浸焊的時間約為3~5s。
(4)達到浸焊時間後,立即:將印製電路板以15°傾角離開錫鍋。等冷卻後檢查焊接質量。如果有較多焊點沒有焊好,則要檢查原因,並重複浸焊。隻有個別未焊好的,可用手工補焊。
(5)用剪刀剪去元器件過長的引腳,露出錫麵長度不超過2mm為宜。
(6)印製電路板經吹風冷卻後從夾具上卸下。
浸焊的關鍵是印製電路板浸入錫鍋時一定要保持平穩,接觸良好,時間適當。手工浸焊仍屬於手工操作,這就要求操作者必須具有一定的操作技能,因而不適用於大批量生產。
2)自動浸焊
(1)工藝流程
使用機器浸焊設備浸焊時,先將插好元器件的印製電路板用專用夾具裝在傳送帶上。印製電路板經泡沫助焊劑槽被噴上助焊劑,經加熱器烘幹,再浸入焊料中進行浸焊,待冷卻凝固後再送到切頭機剪去過長的引腳。這種浸焊效果好,尤其是在焊接雙麵印製電路板時,能使焊料深入到焊接點的孔中,使焊接更牢靠。
(2)自動浸焊設備
①帶振動頭的自動浸焊設備一般自動浸焊設備上都帶有振動頭,它安裝在安置印製電路板的專用夾具上。印製電路板通過傳送機構導入錫槽,浸錫時間2~3s,同時開啟振動頭2~3s使焊錫深入焊點內部,尤其對雙麵印製電路板效果更好,並可振掉多餘的焊錫。
②超聲波浸焊設備超聲波浸焊設備是利用超聲波來增強浸焊的效果,增加焊錫的滲透性,使焊接更可靠。此設備增加了超聲波發生器、換能器等部分,因此比一般設備複雜一些。
浸焊比手工焊接的效率高,設備也較簡單,但是錫鍋內的焊錫表麵是靜止的,表麵氧化物容易粘在焊接點上,因此要及時清理掉錫鍋內熔融焊料表麵形成的氧化膜、雜質和焊渣。另外,焊錫與印製電路板焊接麵全部接觸,溫度高,時間長,容易燙壞元器件並使印製電路板變形,難以充分保證焊接質量。浸焊是初始的自動化焊接,目前在大批量電子產品中已為波峰焊所取代,或在高可靠性要求的電子產品生產中作為波峰焊的前道工序。