理论教育 浸焊技术及其应用

浸焊技术及其应用

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:有些元器件和印制电路板较大,可将焊锡温度提高到260 ℃左右。印制电路板浸焊的关键是将印制电路板浸入锡锅,此过程一定要平稳,接触良好,时间适当。手工浸焊自动浸焊图46自动浸焊的工艺流程3.导线和元器件引线的浸锡浸锡锅既可用于小批量印制电路板的焊接,也可用于对元器件引线、导线端头等进行浸锡。焊接前须让印制电路板浸渍助焊剂,并保证助焊剂均匀涂敷到焊接面的各处。

浸焊技术及其应用

浸焊是将插好元器件的印制电路板,浸入盛有熔融锡的锡锅内,一次性完成印制电路板上全部元器件焊接的方法。它比手工焊接生产效率高,操作简单,适于批量生产。

浸焊的工作原理是让插好元器件的印制电路板水平接触熔融的铅锡焊料,使整块印制电路板上的全部元器件同时完成焊接。由于印制电路板上的印制导线被阻焊层阻隔,浸焊时不会上锡,对于那些不需要焊接的焊点和部位,要用特制的阻隔膜(或胶布)贴住,防止不必要的焊锡堆积。

能完成浸焊功能的设备称为浸焊机,浸焊机价格低廉,现在还在一些小型企业中使用。图4−4所示为浸焊机和浸焊焊接示意图

图4−4 浸焊机和浸焊焊接示意图

(a)浸焊机;(b)浸焊焊接示意图

常用的浸焊机有两种:一种是带振动头的浸焊机;另一种是超声波浸焊机。浸焊机的焊锡槽如图4−5所示。

图4−5 浸焊机的焊锡槽

(1)带振动头的浸焊机。带振动头的浸焊机是在普通浸焊机只有锡锅的基础上增加滚动装置和温度调节装置。这种浸焊机浸锡时,振动装置使电路板在浸锡时振动,槽内焊料在持续加热的作用下不停滚动,能让焊料与焊接面更好地接触浸润,改善了焊接效果。

(2)超声波浸焊机。超声波浸焊机一般由超声波发生器、换能器、水箱、焊料槽、加温设备等几部分组成。超声波浸焊机主要通过向锡锅内辐射超声波来增强浸锡效果。这类浸焊机有时还配有带振动头夹持印制电路板的专用设备,焊料能有效地浸润到焊点的金属化孔里,使焊点更加牢固。

常见的浸焊有手工浸焊和自动浸焊两种形式。

1.手工浸焊

手工浸焊是由装配工人用夹具夹持待焊接的印制电路板(装好元件)浸在锡锅内完成的浸锡方法,其步骤和要求如下。

(1)锡锅的准备。将锡锅加热,熔化焊锡的温度为230~250 ℃,并及时去除焊锡层表面的氧化层。有些元器件和印制电路板较大,可将焊锡温度提高到260 ℃左右。

(2)印制电路板的准备。将装好元器件的印制电路板涂上助焊剂。通常是在松香酒精溶液中浸渍,使焊盘上涂满助焊剂。

(3)浸焊。用夹具将待焊接的印制电路板夹好,水平地浸入锡锅中,使焊锡表面与印制电路板的底面完全接触。浸焊深度以印制电路板厚度的 50%~70%为宜,切勿使印制电路板全部浸入锡中。浸焊时间以3~5 s为宜。

(4)完成浸焊。在浸焊时间到后,要立即取出印制电路板。稍冷却后,检查质量,如果大部分未焊好,可重复浸焊,并检查原因。个别焊点未焊好可用电烙铁手工补焊。

印制电路板浸焊的关键是将印制电路板浸入锡锅,此过程一定要平稳,接触良好,时间适当。手工浸焊不使用大批量的生产。

2.自动浸焊

自动浸焊一般利用具有振动头或超声波的浸焊机进行浸焊。将插装好元器件的印制电路板放在浸焊机的导轨上,由传动机构自动导入锡锅,浸焊时间为 2~5 s。由于具有振动头或超声波,能使焊料深入焊接点的孔中,焊接更可靠,所以自动浸焊比手工浸焊质量要好,但使用自动浸焊有两方面不足:

(1)焊料表面极易氧化,要及时清理。

(2)焊料与印制电路板接触面积大,温度高,易烫伤元器件,还可使印制电路板变形。自动浸焊的工艺流程如图4−6所示。

手工浸焊

自动浸焊(www.daowen.com)

图4−6 自动浸焊的工艺流程

3.导线和元器件引线的浸锡

浸锡锅既可用于小批量印制电路板的焊接,也可用于对元器件引线、导线端头等进行浸锡。

1)导线浸锡

(1)导线端头浸锡。通常称为搪锡,目的在于防止端头氧化,以提高焊接质量。导线搪锡前,应先剥头、捻头。方法是将捻好头的导线蘸上助焊剂,然后将导线垂直插入锡锅中,待润湿后取出,浸锡时间为1~3 s。浸锡时要注意以下几点:

① 时间不能太长,以免导线绝缘层受热后收缩。

② 浸渍层与绝缘层必须留有1~2 mm间隙;否则绝缘层会过热收缩甚至破裂。

③ 应随时清除锡锅中的锡渣,以确保浸渍层光洁。

④ 如一次不成功,可稍停留一会儿再次浸渍,切不可连续浸渍。

(2)裸导线浸锡。裸导线、铜带、扁铜带等在浸锡前要先用刀具、砂纸或专用设备等清除浸锡端面的氧化层污垢,然后再蘸助焊剂浸锡。镀银线浸锡时,工人应戴手套,以保护镀银层。

2)元器件引线浸锡

元器件引线浸锡前,应在距离器件根部2~5 mm处开始去除氧化层。元器件引线浸锡以后应立刻散热。浸锡的时间要根据元器件引线的粗细来确定。一般为2~5 s,若时间太短,引脚未能充分预热,易造成浸锡不良;若时间过长,大量热量传到器件内部,易造成器件变质、损坏。

4.浸焊工艺中的注意事项

(1)焊料温度控制。一开始要选择快速加热,当焊料熔化后,改用保温挡进行小功率加热,既可防止由于温度过高加速焊料氧化,保证浸焊质量,也可节省电力消耗。

(2)焊接前须让印制电路板浸渍助焊剂,并保证助焊剂均匀涂敷到焊接面的各处。有条件的,最好使用发泡装置,有利于助焊剂涂敷。

(3)在焊接时,要特别注意印制电路板底面与锡液完全接触,保证板上各部分同时完成焊接,焊接的时间应该控制在 3 s左右。离开锡液时,最好让板面与锡液平面保持向上倾斜的夹角,δ≈10°~20°,这样不仅有利于焊点内的助焊剂挥发,避免形成夹气焊点,还能让多余的焊锡流下来。

(4)在浸锡过程中,为保证焊接质量,要随时清理、刮除漂浮在熔融锡液表面的氧化物、杂质和焊料废渣,避免其进入焊点造成夹渣焊。

(5)根据焊料使用消耗的情况,及时补充焊料。

5.浸焊的优、缺点

(1)优点。浸焊比手工焊接效率高,设备也比较简单。

(2)缺点。由于锡槽内的焊锡表面是静止的,表面上的氧化物极易粘在被焊物的焊接处,从而造成虚焊;又由于温度高,容易烫坏元器件,并导致印制电路板变形。所以,在现代的电子产品生产中已逐渐被波峰焊所取代。

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