1、 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering ERSA VERSAFLOW 3 选择性波峰焊 培训资料 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 焊接类型介绍 浸焊 波峰焊 选择焊 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 选择焊工作原理系统 Versaflow 3 的焊接流程一般包括以下几个步骤： 进板 选择位置喷助焊剂 停下预热 选择位置焊接 出板 整个系统是一个闭环的处理系統 。 Infe
2、ed Outfeed 闭环处理控制 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 喷雾系统 喷雾模块的工作原理： 基板在喷雾区定位以后，喷头在程序的控制下开始工作。助焊剂的喷雾是靠压缩气的压力將其由喷嘴射出，并每间隔一段時间后，机器自动对喷头位置的准确性进行检测。 助焊剂喷嘴 助焊剂压力罐 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 喷雾系统 助焊剂检测控制： 自动感
3、测助焊剂喷头喷雾的位置。 喷雾头的结构： 工作原理 -喷头在不工作时，內部的电磁阀会处于关闭的状，这时液体被堵住；开始工作以后，电磁阀得到打开的脉冲号下，电磁阀打开，在气压的作用下，助焊剂由喷嘴射出，因为喷嘴的孔径在： 100m 1 0m 之间，助焊剂在高压之下经由喷嘴后形成雾状。 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 喷雾系统 喷雾量的测试： 下图是在 PCB上贴张热敏纸，编写点喷测试程序，执行喷雾动作后，将会在紙上留下如下的图案，显示出每小滴的痕跡。 工作过程 设备功能
4、 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 预热系统 预热区工作原理： 基板在助焊剂喷雾区被喷过助焊剂后，將到达预热区加热使助焊剂活化。热源是 IR加热管，同时，客戶可以根据需要加裝顶部热风回流加热模块。在底部加热模块的上方和里边各裝一个温度感应器，对基板加热时间的温度进行监测及超温保护 . 底部红外线加热模块 顶部热风回流加热模块 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 焊接系
5、统 single nozzle锡炉焊接区： 基板由预热区进入焊接区后，机器对基板进行定位便开始焊接。在焊接完几块基板或间隔一定的时间后，机器自动对焊锡波的高度进行测试并根据测試結果自动调整。焊接时的動作由程序中相应的参数控制，可以一个动作焊接一个点（ 点焊 ），也可以对像排插等多腳的元件走直线时行 拖焊 。下面，我们介绍焊接喷头的结构与工作原理。 下图是焊锡喷头的結构示意图： 氮气 锡波 锡面 加热器 电磁泵 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 焊接系统 multiwav
6、e锡炉焊接区： 基板由预热区进入焊接区后，机器对基板进行定位便开始焊接。在焊接完几块基板或间隔一定的时间后，机器自动对焊锡波的高度进行测试并根据测試結果自动调整。焊接时的動作由程序中相应的参数控制，一次性焊接所有点（ 群焊 ）。 Nonwetting nozzle wetting nozzle 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 焊接系统 喷锡高度准確性检测实现的方法： 在轨道边安裝一根钛合金测试针，接有 +24V电压，并将其相对于原点的坐标事先设置于系统设定中。喷雾间隔
7、过一些产品（可设）后，自动移动到测试探针的位置，同时系统一步一步提高施加于波峰电机的转速，使得喷出的锡波与测试探針接触， +24V电压接通。系統根据测得的结果自动修改控制偏移量，达到锡波高度稳定的目的。 Multiwave nozzle高度检测系统 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 日常操作 打开设备电源 打开设备气源 打开设备软件 登入软件用户 打开加热锡温 新建处方文件 打开处方文件 生产产品 生产前注意事项： 喷涂助焊剂的准确性 预热待机温度是否达到 锡温是否达到
8、 波峰高度是否足够 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 操作界面 操作界面的图标是设备功能模块显示，从左到右依次是： 入口 助焊剂喷涂 预热一 预热二 焊接一区 预热三 焊接二区 出口 配置 用户设置 时间设置 过程记录 程序编辑 条码编辑 选择模式 关闭 全部链条传输 指示灯 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 焊接程序 点击 进入程序菜单创造并编
9、辑焊接程序 总体数据 焊接过程 拼版布局 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 焊接程序 总体数据 程序名称 模块选择 /屏蔽 传输轨道速度 预加热模块选择 预加热参数设置 锡温设置 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 焊接程序 焊接过程 助焊剂单元参数 End position X / Y (坐标 ) “单位 : mm” Speed X / Y (移
10、动速度 ) “单位 : mm/sec.” Mode 喷嘴编号 (多喷嘴时 ) Spray amount (喷涂量 ) “单位 :%” Spray time(s) (喷涂时间 ) “单位 : sec.” 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 焊接程序 焊接过程 Mode “喷嘴编号 ” 附表 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 焊接程序 焊接过程 焊接过
11、程单元参数 End position Z(坐标 ) “单位 : mm” Speed Z(移动速度 ) “单位 : mm/sec.” Wave height(锡波高度 ) “单位 :%” Soldering times(焊接时间 ) “单位 :sec.” Lower value(拖锡高度 ) “单位 :%” Lowering times (拖锡时间 ) “单位 :sec.” 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 焊接程序 拼版布局 X/Y方向 PCB布局数量 拼版位置 off
12、set 对于 multiwave (群焊 ) soldering 拼版数据只选择一个即可。 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 助焊剂区对话框 助焊剂控制 点击 激活喷嘴，助焊剂开始喷涂 点击 喷嘴移动至设定位置 点击 手动操作对话框 然后点击 移动喷嘴位置 特殊位置 喷嘴移动至 PARKING点位置 喷嘴移至测试 喷嘴移至维修点 喷嘴移至参考点位置 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 S
13、elective Soldering 焊接区对话框 锡炉加热开、关 波峰开、关 液位测试 波峰高度测试 氮气开关 自动加锡 维修点 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 焊接区对话框 蓝色，喷嘴冷态 红色，喷嘴热态 Gradient 斜率 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 序号 项目 操作方法 周期
14、1 锡炉系统 清洁焊锡喷嘴内孔和侧壁无锡渣残留 /喷嘴内孔畅通 1次 /4小时 2 清洁缸内锡渣 1次 /班 3 拆下 Nozzle plate清洁 1次 /月 4 清洁液位监控器及锡波高度检测装置 1次 /月 5 传送带链条及 Z轴清洁加油润滑 1次 /季度 6 检查加热电气系统 1次 /年 7 预加热系统 清洁预加热板上的污染 1次 /周 8 检查设定温度是否与指示温度相符 1次 /季度 9 传送带链条清洁加油润滑 1次 /季度 10 检查预加热电气系统 1次 /年 11 喷雾系统 清洁助焊剂喷嘴上盖助焊剂残留 1次 /4小时 12 检查助焊剂罐氮气及助焊剂管路有无松动 /泄漏 1次 /班
15、 13 清洁助焊剂喷嘴底座四周助焊剂残留 1次 /周 14 清洁 X/Y导轨表面污染，喷 WD40润滑 1次 /月 15 校准助焊剂喷涂及测试位置 1次 /月 16 传送带链条清洁加油润滑 1次 /季度 17 检查更换助焊剂过滤器 1次 /季度 18 清洁助焊剂容器罐 1次 /年 19 所有传感器 检查所有传感器是否松动或正常感应 1次 /月 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 喷雾系统 问题 机械原因 处理方法 电气原因 处理方法 喷头不移动 滑轨上有异物卡到 清除异物
16、 驱动器参数设置有误或损坏 重设参数或更换驱动器 皮带损坏 更换皮带 马达坏 更换马达 滑轨损坏 更换滑轨 接线松动 调整即可 喷不出助焊剂 喷头堵塞 用酒精清洁喷头 电磁阀坏 更换电磁阀 无助焊剂 添加助焊剂 喷头损坏 更换喷头 无气源供给 打开外部气源 气压参数设置不合理 调整即可 气管破裂 更换气管 喷雾打不准 喷头有异物 用酒精清洁喷头 编程选点不对 重新检查选点位置 喷头偏位 调整即可 喷雾原点偏位 重新校准偏移量 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 加热系统
17、问题 机械原因 处理方法 电气原因 处理方法 不加热 发热管损坏 更换发热管即可 发热管处连线断开 连接发热管处的接线 漏电开关跳开 检查发热管是否有接地的情况或 者线路有短路的情况，排除以上 短路的情况，然后闭合漏电开关 超温保护 排除超温的故障 控制软件是否在操作模式 将控制软件切换到操作模式即可 控温无加热信号 PLC程序故障或模块硬件故障，作 相应的处理即可 低温 有部分发热管损坏 更换相应的发热管 热电偶问题 更换热电偶 超温 热电偶问题 更换热电偶 温度不稳定 热电偶问题 更换相应的热电偶 控温模块 更换控温模块即可 TRW Automotive Holdings Corp. 20
18、09 Selective Soldering 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 锡炉系统 问题 机械原因 处理方法 电气原因 处理方法 波峰打不起来 锡没有熔化（没达到 设定温度） 等待锡全部熔化 锡炉类型选择错误 更改正确类型即可 轴承损坏 更换轴承 波峰马达损坏 更换马达 同步带损坏 更换同步带 接线松动 重新接好线 叶轮卡死 拆除卡住叶轮的异物 控制器不信号输出 更换控制器或程序 锡位太低 加锡 漏电开关跳开 排除短路的情况，合上漏电 开关 喷嘴被锡堵住 升温使喷嘴的锡熔化 电源缺相 解决电源问题 波峰打不高 锡位太低 添加锡条 波峰系数设置有问题 重新设置 喷嘴盘未锁紧
19、 锁紧即可 程序问题 更换程序 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 工作过程 设备功能 设备操作 设备保养 设备维护 传输系统 问题 机械原因 处理方法 电气原因 处理方法 传输不动 传 输马达损坏 更 换马达 变 频器损坏或保护 更 换变频器或恢复 联 轴器损坏 更 换联轴器 空 气开关跳开保护 排 除跳开的原因，合上空开 传 输被卡死 找 出卡死位置，恢复原形 链条抖动 润 滑不良 维 护链条 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 工作过程 设备
20、功能 设备操作 设备保养 设备维护 电气软件问题 问题 机械原因 处理方法 电气原因 处理方法 机器不能启动 电 源问题 空 气开关没有合上或电源 有 问 题 UPS问题 更 换 UPS 启 动时间没有设定好 设 定好启动时间 继 电器问题 更 换继电器 变 压器问题 更 换变压器 机器不能通讯 紧 急开关没有弹开 打 开紧急开关 PLC开关没有处于运行 RUN状 态 将 PLC的开关处于 RUN状态 开 关电源有问题，导致 PLC 没 有上电 更 换开关电源 通 讯模块 485-232有问题 更 换通讯模块 通 信电缆松动 重 新接好 控 制软件有不配套的情况 安 装配套的软件 TRW Au
21、tomotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 选择焊常见不良分析及对策 桥连 1 1.桥接是发生在选择性焊接过程中的主要缺陷，主要是 由于器件引脚间距离过小。多喷嘴浸焊焊接工艺要求引脚间距大于 2.54mm，满足上述条件后，系统可以设定合适的焊接角度以帮助达成良好的焊接脱离效果，减少桥接风险；或系统可配置润湿型焊接喷嘴，以达到同样的效果。在浸焊工艺中，有一种特别的焊接喷嘴设计，也可 以减少桥接缺陷。这种设计被称为“去桥接刀 ”；就是在焊接喷嘴内安装润湿性金属板，在浸焊后用于 从引脚上移除多余的液体焊料 (图 10)。 2.器件引脚的长度对桥接
22、缺陷的产生有着相当重要的影 响。多喷嘴浸焊工艺要求引脚长度大于 2.5mm（图 8）。器 件引脚长可以增加焊接脱离速度，使多余焊料不再堆积在 焊点上，从而降低桥接风险。在单迷你波焊接工艺中，板子是移动的，并通常设置 一定的焊接角度以改善焊接脱离效果。这时对引脚长度的 要求大约为 1mm（图 9）。较短的引脚可能造成有缺陷的焊 点形状，例如：较差的半月板焊点和球状焊点。 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 选择焊常见不良分析及对策 桥连 2 原因分析： 1. PCB焊点设计不良 2. 助焊剂失效 3. 零件引脚过长或过短
23、4. 氮气供应不均匀。 5. 焊头收锡参数设定不佳 对策： 1. 优化 PCB设计 2. 确认助焊剂性能及预热参数设定 3. 零件引脚长度 1-2毫米为宜（具体还需根据 PCB焊盘的大小而定） 4. 检查氮气的供应情况，检查氮气环是否完好。 5. 优化设备参数 TRW Automotive Holdings Corp. 2009 Selective Soldering 选择焊常见不良分析及对策 锡珠 1 锡珠现象存在于所有的波峰焊工艺中，在无铅焊接过 程中更易发生，因为无铅的工艺温度较之传统的焊接工艺 有了较大的提高。较高的工艺温度对阻焊膜有不利影响。 取决于质量状况，阻焊膜可能在预热期间就被软化，由此 增加了锡珠粘连的机会。在传统有铅相关或者高质量无铅 阻焊膜的工艺应用中，生成的锡珠会即刻弹散开。所以，在条件许可下，应使阻焊膜远离焊点（图 11）。 在多喷嘴浸焊工艺中，特殊设计的喷嘴可以帮助避免 锡珠缺陷的产生。通过采用引流片的方法引导需要产生的 锡流。同时，完整的喷嘴工具上部还覆盖有一层金属板， 图 11：阻焊膜应远离焊点 任何在液体焊料回流过程中可能出现的飞溅，都没有机会 接触到印制板上。
