波峰焊概述

波峰焊（Wave Solder) 波峰焊（
波峰焊接缺陷分析: 波峰焊接缺陷分析:
問題及原因 5.焊點錫量太大 5.焊點錫量太大EXCES SOLDER: 焊點錫量太大EXCES
SMA Introduce
對 策
通常在評定一個焊點,希望能又大又圓又胖的焊點, 通常在評定一個焊點,希望能又大又圓又胖的焊點, 但事實上過大的焊點對導電性及抗拉強度未必有 所幫助. 所幫助. 5-1.錫爐輸送角度不正確會造成焊點過大,傾斜 1.錫爐輸送角度不正確會造成焊點過大 錫爐輸送角度不正確會造成焊點過大, 角度由1 度依基板設計方式?#123; ?#123;整 角度由1到7度依基板設計方式?#123;整,一般角 度約3.5度角, 3.5度角 度約3.5度角,角度越大沾錫越薄角度越小沾錫越 厚. 2.提高錫槽溫度 加長焊錫時間, 提高錫槽溫度, 5-2.提高錫槽溫度,加長焊錫時間,使多餘的錫再 回流到錫槽. 回流到錫槽. 3.提高預熱溫度 可減少基板沾錫所需熱量, 提高預熱溫度, 5-3.提高預熱溫度,可減少基板沾錫所需熱量,曾 加助焊效果. 加助焊效果. 4.改變助焊劑比重 略為降低助焊劑比重, 改變助焊劑比重, 5-4.改變助焊劑比重,略為降低助焊劑比重,通常 比重越高吃錫越厚也越易短路, 比重越高吃錫越厚也越易短路,比重越低吃錫越 薄但越易造成錫橋,錫尖. 薄但越易造成錫橋,錫尖.
3.冷焊或焊點不亮 3.冷焊或焊點不亮COLD SOLDER OR 冷焊或焊點不亮COLD DISTURRED SOLDER JOINTS:
4.焊點破裂 4.焊點破裂CRACKS IN SOLDER 焊點破裂CRACKS FILLET:
此一情形通常是焊錫,基板,導通孔, 此一情形通常是焊錫,基板,導通孔,及零件腳 之間膨脹係數,未配合而造成, 之間膨脹係數,未配合而造成,應在基板材 零件材料及設計上去改善. 質,零件材料及設計上去改善.
A
SMAI SMAIntroduce
v v
B1
B2
焊料 沿深板 PCB離開焊料波時 PCB離開焊料波時﹐分離點位與 離開焊料波時﹐ B1和B2之間的某個地方 之間的某個地方﹐ B1和B2之間的某個地方﹐分離後 形成焊點
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊（
波峰焊機 4﹐防止橋聯的發生
SMA Introduce
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊（
波峰焊接缺陷分析: 波峰焊接缺陷分析:
問題及原因 2.局部沾錫不良 2.局部沾錫不良DE WETTING: 局部沾錫不良DE
SMA Introduce
對 策
此一情形與沾錫不良相似, 此一情形與沾錫不良相似,不同的是局 部沾錫不良不會露出銅箔面, 部沾錫不良不會露出銅箔面,只有薄薄的 一層錫無法形成飽滿的焊點. 一層錫無法形成飽滿的焊點. 焊點看似碎裂,不平, 焊點看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊 錫正要冷卻形成焊點時振動而造成, 錫正要冷卻形成焊點時振動而造成,注意 錫爐輸送是否有異常振動. 錫爐輸送是否有異常振動.
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊（
波峰焊接缺陷分析: 波峰焊接缺陷分析:
問題及原因 1.沾錫不良 1.沾錫不良POOR WETTING: 沾錫不良POOR
SMA Introduce
對 策
這種情況是不可接受的缺點,在焊點上只有部分沾錫. 這種情況是不可接受的缺點,在焊點上只有部分沾錫.分析 其原因及改善方式如下: 其原因及改善方式如下: 1.外界的污染物如油 外界的污染物如油, 臘等, 1-1.外界的污染物如油,脂,臘等,此類污染物通常可用 溶劑清洗,此類油污有時是在印刷防焊劑時沾上的. 溶劑清洗,此類油污有時是在印刷防焊劑時沾上的. OIL通常用於脫模及潤滑之用 通常用於脫模及潤滑之用, 1-2.SILICON OIL通常用於脫模及潤滑之用,通常會在基 板及零件腳上發現, OIL不易清理 不易清理, 板及零件腳上發現,而SILICON OIL不易清理,因之使用 它要非常小心尤其是當它做抗氧化油常會發生問題, 它要非常小心尤其是當它做抗氧化油常會發生問題,因 它會蒸發沾在基板上而造成沾錫不良. 它會蒸發沾在基板上而造成沾錫不良. 3.常因貯存狀況不良或基板制程上的問題發生氧化 常因貯存狀況不良或基板制程上的問題發生氧化, 1-3.常因貯存狀況不良或基板制程上的問題發生氧化, 而助焊劑無法去除時會造成沾錫不良, 而助焊劑無法去除時會造成沾錫不良,過二次錫或可解 決此問題. 決此問題. 4.沾助焊劑方式不正確 沾助焊劑方式不正確, 1-4.沾助焊劑方式不正確,造成原因為發泡氣壓不穩定 或不足, 或不足,致使泡沫高度不穩或不均勻而使基板部分沒有 沾到助焊劑. 沾到助焊劑. 5.吃錫時間不足或錫溫不足會造成沾錫不良 吃錫時間不足或錫溫不足會造成沾錫不良, 1-5.吃錫時間不足或錫溫不足會造成沾錫不良,因為熔 錫需要足夠的溫度及時間WETTING, WETTING,通常焊錫溫度應高於 錫需要足夠的溫度及時間WETTING,通常焊錫溫度應高於 熔點溫度50℃ 80℃之間 沾錫總時間約3 50℃至 之間, 熔點溫度50℃至80℃之間,沾錫總時間約3秒.調整錫膏 粘度。 粘度。
移動方向
焊料 葉泵
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊（
波峰焊機 1﹐波峰焊機的工位組成及其功能
裝板 塗布焊劑 冷卻 預熱 卸板
SMA Introduce
焊接
熱風刀
2﹐波峰面 波的表面均被一層氧化皮覆蓋﹐ 波的表面均被一層氧化皮覆蓋﹐它在沿焊料波的整 個長度方向上幾乎都保持靜態﹐在波峰焊接過程中﹐ 個長度方向上幾乎都保持靜態﹐在波峰焊接過程中﹐PCB 接觸到錫波的前沿表面﹐氧化皮破裂﹐PCB前面的錫波無 接觸到錫波的前沿表面﹐氧化皮破裂﹐PCB前面的錫波無 皸褶地被推向前進﹐這說明整個氧化皮與PCB PCB以同樣的 皸褶地被推向前進﹐這說明整個氧化皮與PCB以同樣的 速度移動
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊（
波峰焊工藝曲線解析
預熱開始 與焊料接觸 達到潤濕 與焊料脫離
SMA Introduce
焊料開始凝固
凝固結束
預熱時間
潤濕時間 停留/ 停留/焊接時間 工藝時間 冷卻時間
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊（
波峰焊工藝曲線解析
SMA Introduce
1﹐潤濕時間 指焊點與焊料相接觸後潤濕開始的時間 2﹐停留時間 PCB上某一個焊點從接觸波峰面到離開波峰面的時間 PCB上某一個焊點從接觸波峰面到離開波峰面的時間 停留/焊接時間的計算方式是﹕ 停留/焊接時間的計算方式是﹕ 停留/焊接時間=波峰寬/ 停留/焊接時間=波峰寬/速度 SMA類型 SMA 類型 3﹐預熱溫度 單面板組件 預熱溫度是指PCB PCB與波峰面接觸前達到 預熱溫度是指PCB與波峰面接觸前達到 雙面板組件 的溫度(見右表） 的溫度(見右表） 雙面板組件 4﹐焊接溫度 多層板 焊接溫度是非常重要的焊接參數﹐ 焊接溫度是非常重要的焊接參數﹐通常高於 多層板 焊料熔點（183° 50°C~60° 焊料熔點（183°C）50°C~60°C大多數情況 是指焊錫爐的溫度實際運行時﹐所焊接的PCB 是指焊錫爐的溫度實際運行時﹐所焊接的PCB 焊點溫度要低於爐溫﹐這是因為PCB PCB吸熱的結 焊點溫度要低於爐溫﹐這是因為PCB吸熱的結 果
元器件
通孔器件與混裝 通孔器件 混裝 通孔器件 混裝
預熱溫度
90~100 100~110 100~110 115~125 115~125
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊（
波峰焊工藝參數調節
SMA Introduce
1﹐波峰高度 波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數值通常控制在PCB PCB吃錫高度 PCB板厚度 波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數值通常控制在PCB板厚度 1/2~2/3,過大會導致熔融的焊料流到PCB的表面 形成“橋連” 過大會導致熔融的焊料流到PCB的表面﹐ 的1/2~2/3,過大會導致熔融的焊料流到PCB的表面﹐形成“橋連” 2﹐傳送傾角 波峰焊機在安裝時除了使機器水準外﹐還應調節傳送裝置的傾角﹐ 波峰焊機在安裝時除了使機器水準外﹐還應調節傳送裝置的傾角﹐通過 傾角的調節﹐可以調控PCB與波峰面的焊接時間﹐適當的傾角﹐ 傾角的調節﹐可以調控PCB與波峰面的焊接時間﹐適當的傾角﹐會有助於 PCB與波峰面的焊接時間 焊料液與PCB更快的剝離﹐ PCB更快的剝離 焊料液與PCB更快的剝離﹐使之返回錫鍋內 3﹐熱風刀 所謂熱風刀﹐ SMA剛離開焊接波峰後 剛離開焊接波峰後﹐ SMA的下方放置一個窄長的帶開口 所謂熱風刀﹐是SMA剛離開焊接波峰後﹐在SMA的下方放置一個窄長的帶開口 腔體” 窄長的腔體能吹出熱氣流﹐尤如刀狀﹐故稱“熱風刀” 的“腔體”﹐窄長的腔體能吹出熱氣流﹐尤如刀狀﹐故稱“熱風刀” 4﹐焊料純度的影響 波峰焊接過程中﹐焊料的雜質主要是來源於PCB上焊盤的銅浸析﹐ PCB上焊盤的銅浸析 波峰焊接過程中﹐焊料的雜質主要是來源於PCB上焊盤的銅浸析﹐過量的銅 會導致焊接缺陷增多 5﹐助焊劑 6﹐工藝參數的協調 波峰焊機的工藝參數帶速﹐預熱時間﹐焊接時間和傾角之間需要互相協調﹐ 波峰焊機的工藝參數帶速﹐預熱時間﹐焊接時間和傾角之間需要互相協調﹐ 反復調整。 反復調整。
波峰焊概述
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊（
什麼是波峰焊﹖ 什麼是波峰焊﹖
SMA Introduce
波峰焊是將熔融的液態焊料﹐借助與泵的作用﹐ 波峰焊是將熔融的液態焊料﹐借助與泵的作用﹐在焊料槽 液面形成特定形狀的焊料波﹐插裝了元器件的PCB PCB置與傳送鏈 液面形成特定形狀的焊料波﹐插裝了元器件的PCB置與傳送鏈 上﹐經過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而 實現焊點焊波峰焊（
波峰焊接缺陷分析: 波峰焊接缺陷分析:
問題及原因 6.錫尖 冰柱) 6.錫尖(冰柱) ICICLING: 錫尖(
SMA Introduce
對 策
此一問題通常發生在DIP WIVE的焊接制程上 此一問題通常發生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零 DIP或 的焊接制程上, 件腳頂端或焊點上發現有冰尖般的錫. 件腳頂端或焊點上發現有冰尖般的錫. 1.基板的可焊性差 基板的可焊性差, 6-1.基板的可焊性差,此一問題通常伴隨著沾錫 不良,此問題應由基板可焊性去探討, 不良,此問題應由基板可焊性去探討,可試由提升 助焊劑比重來改善. 助焊劑比重來改善. 2.基板上金道(PAD)面積過大 可用綠(防焊) 基板上金道(PAD)面積過大, 6-2.基板上金道(PAD)面積過大,可用綠(防焊)漆 線將金道分隔來改善,原則上用綠(防焊) 線將金道分隔來改善,原則上用綠(防焊)漆線在 大金道面分隔成5mm 10mm區塊 5mm乘 區塊. 大金道面分隔成5mm乘10mm區塊. 6-3.錫槽溫度不足沾錫時間太短,可用提高錫槽 3.錫槽溫度不足沾錫時間太短 錫槽溫度不足沾錫時間太短, 溫度加長焊錫時間, 溫度加長焊錫時間,使多餘的錫再回流到錫槽來 改善. 改善. 4.出波峰後之冷卻風流角度不對 出波峰後之冷卻風流角度不對, 6-4.出波峰後之冷卻風流角度不對,不可朝錫槽 方向吹,會造成錫點急速, 方向吹,會造成錫點急速,多餘焊錫無法受重力與 內聚力拉回錫槽. 內聚力拉回錫槽. 5.手焊時產生錫尖 通常為烙鐵溫度太低, 手焊時產生錫尖, 6-5.手焊時產生錫尖,通常為烙鐵溫度太低,致焊 錫溫度不足無法立即因內聚力回縮形成焊點, 錫溫度不足無法立即因內聚力回縮形成焊點,改 用較大瓦特數烙鐵, 用較大瓦特數烙鐵,加長烙鐵在被焊對象的預熱 時間. 時間.
使用可焊性好的元器件/PCB 1﹐使用可焊性好的元器件/PCB 2﹐提高助焊剞的活性 提高PCB的預熱溫度﹐ PCB的預熱溫度 3﹐提高PCB的預熱溫度﹐增加焊盤的濕潤性能 4﹐提高焊料的溫度 去除有害雜質﹐減低焊料的內聚力﹐ 5﹐去除有害雜質﹐減低焊料的內聚力﹐以利於兩焊點之間的焊料分開
波峰焊機中常見的預熱方法 波峰焊機中常見的預熱方式有如下幾種 1﹐空氣對流加熱 2﹐紅外加熱器加熱 3﹐熱空氣和輻射相結合的方法加熱
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊（
波峰焊機 3﹐焊點成型
當PCB進入波峰面前端（A）時﹐基板與 PCB進入波峰面前端（ 進入波峰面前端 引腳被加熱﹐並在未離開波峰面（ 引腳被加熱﹐並在未離開波峰面（B）之 整個PCB浸在焊料中﹐ PCB浸在焊料中 前﹐整個PCB浸在焊料中﹐即被焊料所橋 但在離開波峰尾端的瞬間﹐ 聯﹐但在離開波峰尾端的瞬間﹐少量的焊 料由於潤濕力的作用﹐粘附在焊盤上﹐ 料由於潤濕力的作用﹐粘附在焊盤上﹐並 由於表面張力的原因﹐ 由於表面張力的原因﹐會出現以引線為中 心收縮至最小狀態﹐ 心收縮至最小狀態﹐此時焊料與焊盤之間 的潤濕力大於兩焊盤之間的焊料的內聚力 因此會形成飽滿﹐圓整的焊點﹐ 。因此會形成飽滿﹐圓整的焊點﹐離開波 峰尾部的多餘焊料﹐由於重力的原因﹐ 峰尾部的多餘焊料﹐由於重力的原因﹐回 落到錫鍋中