附录
第一周
今天,是第一天到公司上班,刚到公司时是人力资源部的领导接待的我们,他们先帮我们把手续办好,然后他们把我们带到了我们的部门-----工艺部,到了工艺部以后,我们的领导带领我们把整个公司看了一遍,在看得过程中他还不停的问我们一些关于我们所学的知识,同时他也为我们介绍了一下公司整个生产的流程,使我们对公司的大概情况有了一些了解。
看完以后,一位波峰焊师傅负责我们的岗位工作,这位师傅比我们也大不了多少,所以交流起来很容易,师傅对我也很照顾,今天刚来他就交了我很多东西,同时我也感觉了在学校学的那些知识到了公司根本不够用,所以我们应该在工作之余多抽出一些时间来学习,去提高自己的能力,听我师傅说公司的竞争是很激烈的,听了以后我有些担心,竞争这么激烈自己会不会被淘汰啊,唯一的办法就是自己不光要努力工作而且还要在工作之余多看书多学习,工作中多向师傅们请教。
下午人力资源部的人对我们进行了新员工入职培训,培训的内容主要是公司的一些经营情况和公司的规章制度,还有一位老技术人员专门为我们介绍了关于公司产品的一些内容,这是每一位员工必须了解的尤其是我们工艺部的。
我们第一周主要学习的是焊接机理。以前在学校并没有对焊接机理进行过系统的学习,下面就对所学的进行一下简单的总结。
当焊料被加热到熔点以上,焊接金属表面在助焊剂的活化作用下,对金属表面的氧化层起到清洗作用,同时使金属表面获得足够的激活能。熔融的焊料在经过助焊剂净化的金属表面上进行浸润、发生化学扩散反应,在焊料和被焊接金属表面之间发生金属间化合结合。生成金属间合金层(或称金属间化合物)。冷却后使焊料凝固,形成焊点。焊点的抗拉强度与金属间化合物的厚度有关。
润湿:液体在固体表面漫流的物理现象,润湿是物质固有的性质,焊接强度与润湿角θ=焊料和母材之间的界面与焊料表面切线之间的夹角焊点的最佳润湿角。当θ=0°时,完全润湿;当θ=180°时,完全不润湿。
润湿条件:
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(1)液态焊料与母材之间有良好的亲和力,能互相溶解。互溶程度取决于:原子半径和晶体类型。因此润湿是物质固有的性质。
(2)液态焊料与母材表面清洁,无氧化层和其它污染物。清洁的表面使焊料与母材原子紧密接近,产生引力,称为润湿力。
当焊料与被焊金属之间有氧化层和其它污染物时,防碍金属原子自由接近,不能产生润湿作用。这是形成虚焊的原因之一。
表面张力:不同相共同存在的体系中,由于相界面分子与体相内分子之间作用力不同,导致相界面总是趋于最小的现象。
由于液体内部分子受到四周分子的作用力是对称的,作用彼此抵消,合力=0。但是液体表面分子受到液体内分子的引力大于大气分子对它的引力,因此液体表面都有自动缩成最小的趋势。熔融焊料在金属表面也有表面张力现象。
熔融焊料在金属表面润湿的程度除了与液态焊料与母材表面清洁程度有关,还与液态焊料的表面张力有关。
再流焊——当焊膏达到熔融温度时,在表面张力的作用下,会产生自定位效应(self alignment)。
表面张力使再流焊工艺对贴装精度要求比较宽松,比较容易实现高度自动化与高速度。 同时也正因为“再流动”及“自定位效应”的特点,再流焊工艺对焊盘设计、元器件标准化有更严格的要求。如果表面张力不平衡,焊接后会出现元件位置偏移、吊桥、桥接、等焊接缺陷。
第二周
学习完焊接机理以后,接下来学习的是关于波峰焊的。 波峰焊主要由以下几部分组成: 1.助焊剂供给系统、 2.预热系统 3.波峰焊接系统 4.传送系统 5.控制系统
以我们公司的双波峰焊炉为例,说明它的主要结构和作用。
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1输入链、2洗爪装置、3人机装置、4排风扇、5喷雾系统、6预热装置、7双波峰锡缸、8运输系统、9冷却风扇、10锡炉升降、11角度调节
输入区、喷雾区、预热1区、预热2区、温度补偿区、焊接区、冷却区
波峰焊机的结构看起来挺复杂的,其实上熟悉了以后感觉也挺简单的,也就那几个系统,还有几个温区,波峰焊机工作的时候最重要的也就是这几个温区的参数的设定。
助焊剂的供给方式有:喷雾式、喷流式和发泡式。 喷雾式 发泡式 喷流式 (l)喷雾式(免清洗型)
采用免清洗助焊剂时,必须采用喷雾式助焊系统,因为免清洗助焊剂中固体含量极少,不挥发物含量只有1/5-l/20。
喷雾式有两种方法:
a.采用超声波击打助焊剂,使其颗粒变小,再喷涂到PCB板上。
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b.采用微细喷嘴在一定空气压力下喷雾助焊剂。这种喷涂均匀、粒度小、易于控制、喷雾高度和宽度可自动调节。
(2)喷流式(滚筒式)
喷流式适合于长脚插装元器件和SMD元器件排列不规则的场合。与发泡式不同的是滚筒可以旋转,其速度有固定和可调节两种形式。助焊剂浓度影响助焊剂沉积在PCB上的厚度。
(3)发泡式(泡沫式)
发泡式是将一个有网孔的发泡圆筒沉入配有发泡剂的液体助焊剂槽中,用洁净的压缩空气吹入这个筒使其发泡,让发泡的助焊剂对PCB进行涂覆。
预热系统包括:预热1区、预热2区、温度补偿区、焊接区、冷却区
预热的目的是蒸发助焊剂中大部分溶剂,增加助焊剂的粘度(粘度太低,会使助焊剂过早流失,使表面浸润变差),加速助焊剂的化学反应,提高可清除氧化的能力,同时提高电子组件的温度,以防止突然进入焊接区时受到热冲击。
典型预热温度曲线。一般预热温度(印制板表面)为130-150℃,预热时间为1-3min。熔融焊料温度应控制在240-250℃之间。
预热温度控制得好,可防止虚焊、拉尖和桥接,减小焊料波峰对基板的热冲击,有效地解决焊接过程中PCB的翘曲。
以上介绍的是关于波峰焊机的结构的和几个主要的分系统。师傅在这周没给我讲关于波峰焊焊接原理方面的知识,他说一次太多也不好怕我容易忘而且波峰焊焊接原理这方面也是最难最重要的。所以他要等到下周才给我讲。
第三周
按师傅的计划,这周我主要学习波峰焊焊接原理。 焊接系统: 1.波峰结构
应用于表面组装焊接的波峰结构种类很多,主要有双波峰、喷射式波峰和“Ω”形波峰三种。焊接温度一般在240-250℃之间,时间约为7-10s。
双波峰焊接原理(1)
在波峰焊接时,印制板先接触第一个波峰,然后接触第二个波峰。
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第一个波峰是由窄喷嘴喷流出的“湍流”波峰,流速快、对组件有较高的垂直压力,使焊料对小尺寸、贴装密度高的表面组装元器件的焊端有较好的渗透性;
通过湍流的熔融焊料在所有方向冲洗组件表面,从而提高了焊料的润湿性,并克服了由于元器件的复杂形状和取向带来的问题;同时也克服了焊料的“遮蔽效应”。湍流波向上的喷射力足以使助焊剂气体排出。
双波峰焊接原理(2)
即使印制电路板上不设置排气孔也不存在助焊剂气体的影响,从而大大减少了漏焊、桥接和焊缝不充实等焊接缺陷,提高了焊接可靠性。
由于这种湍流波速度高,印制板离开波峰时湍流焊料离开印制板有一定角度,使元件焊端上留下过量的焊料,所以组件必须进入第二个波峰。
这是一个“平滑”的波峰,流动速度慢,提供了焊料流速为零的出口区,有利于形成充实的焊点,同时也可有效地去除焊端上过量的焊料,并使所有焊接面上焊料润湿良好,修正了焊接面,消除了可能的拉尖和桥接,获得充实无缺陷的焊点,最终确保了组件焊接的可靠性。
双波峰焊接原理(3)
l-片式元件;2-印制板;3-焊料槽;4-第一个波峰(湍流波);5-第二个波峰(平滑波) 其它几种形式波峰 1)窄幅度对称湍流波 2)穿孔摆动湍流波 3)数控双波峰
喷射式波峰在熔融焊料下面形成中空区,称为喷射式空心波(类似于数控双波峰的第一波)。这种波的焊料流速快、上冲击力大,渗透性好,并具有较大的前倾力,不仅对焊接表面有较强的冲洗作用,而且可以消除桥接和拉尖。另外由于波峰中空,不易造成热容量过度积累,同时有利于助焊剂气体的排放。
这种焊接系统的波形既不是双波峰,也不是湍流波峰,是由电磁泵产生的一种高速单向流动的波。
喷射式波峰焊接效率低,对通孔插装元器件的焊接适应性差,仅适合于片式元件,对 IC和 QFP焊接不佳。
“Ω”形波峰
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SMT贴片工艺(双面)
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