第7章波峰焊接技术
波峰焊工艺技术介绍
波峰焊工艺技术介绍波峰波峰焊工艺技术介绍1 波峰焊工艺技术介绍波峰焊有单波峰焊和双波峰焊之分。
单波峰焊用于SMT时，由于焊料的"遮蔽效应"容易出现较严重的质量问题，如漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷。
而双波峰则较好地克服了这个问题，大大减少漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷，因此目前在表面组装中广泛采用双波峰焊工艺和设备，见图1。
波峰锡过程:治具安装?喷涂助焊剂系统?预热?一次波峰?二次波峰?冷却。
下面分别介绍各步内容及作用。
1.1 治具安装治具安装是指给待焊接的PCB板安装夹持的治具，可以限制基板受热变形的程度，防止冒锡现象的发生，从而确保浸锡效果的稳定。
1.2 助焊剂系统助焊剂系统是保证焊接质量的第一个环节，其主要作用是均匀地涂覆助焊剂，除去PCB和元器件焊接表面的氧化层和防止焊接过程中再氧化。
助焊剂的涂覆一定要均匀，尽量不产生堆积，否则将导致焊接短路或开路。
见图2。
助焊剂系统有多种，包括喷雾式、喷流式和发泡式。
目前一般使用喷雾式助焊系统，采用免清洗助焊剂，这是因为免清洗助焊剂中固体含量极少，不挥发无含量只有1/5,1/20。
所以必须采用喷雾式助焊系统涂覆助焊剂，同时在焊接系统中加防氧化系统，保证在PCB上得到一层均匀细密很薄的助焊剂涂层，这样才不会因第一个波的擦洗作用和助焊剂的挥发，造成助焊剂量不足，而导致焊料桥接和拉尖。
喷雾式有两种方式:一是采用超声波击打助焊剂，使其颗粒变小，再喷涂到PCB 板上。
二是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/宽度可自动调节，是今后发展的主流。
1.3 预热系统1.3.1预热系统的作用(1)助焊剂中的溶剂成份在通过预热器时，将会受热挥发。
从而避免溶剂成份在经过液面时高温气化造成炸裂的现象发生，最终防止产生锡粒的品质隐患。
(2)待浸锡产品搭载的部品在通过预热器时的缓慢升温，可避免过波峰时因骤热产生的物理作用造成部品损伤的情况发生。
波峰焊接技术
焊接温度是影响焊接质量的一个重要的工艺参数，焊接温度过低，焊料
的扩展率、润湿性变差，使焊盘或元器件焊端由于不能充分的润湿，从
而产生虚焊、拉尖、桥接等缺陷；焊接温度过高时，则加速了焊盘、元
器件引脚及焊料的氧化，易产生虚焊。焊接温度应控制在250℃±5℃。
（九） 常见焊接缺陷及排除
影响焊接质量的因素是很多，下表列出的是一些常见缺陷及排除方法，
( 7 ) 推荐使用的常规方法是将浮渣撇去，要是经常进行撇削的话，就 会产生更多的浮渣，而且耗用的焊料更多。浮渣还可能夹杂于波峰中， 导致波峰的不稳定或湍流，因此要求对焊锡锅中的液体成份给予更多的 维护。如果允许减少锡锅中焊料量的话，焊料表面的浮渣会进入泵中， 这种现象很可能发生。有时，颗粒状焊点会夹杂浮渣。最初发现的浮 渣，可能是由粗糙波峰所致，而且有可能堵塞泵。锡锅上应配备可调节 的低容量焊料传感器和报警装置。 焊接过程中的工艺参数控制 （五） 预热温度的控制 预热的作用：①使助焊剂中的溶剂充分发挥，以免印制板通过焊锡时，
波峰焊接技术
在电子组件的组装过程中，焊接起到了相当重要的作用。它涉及到产 品的性能、可靠性和质量等，甚至影响到其后的每一工艺步骤。此外， 由于电子组件朝着轻、薄、小的方向快速发展，为焊接工艺提出了一系 列的难题，为此，电子制造业的各个厂家围绕SMT的焊接工艺展开了激 烈的竞争，旨在进一步提高焊接质量，克服焊接中存在的短路、桥接、 焊球和漏焊等缺陷，从而提高产品质量，满足市场需求。
到更加广泛的应用，是今后发展的方向。 三： 免清洗焊接技术
免清洗技术是一个概念、新技术，不同于不清洗。如果说当人们认识 到清洗对提高电子产品质量的重要性，由焊后不清洗发展到清洗是一次 飞跃，那么，现在由清洗发展到免清洗将是一次新的飞跃，决不是倒 退，更不能以降低产品质量为代价。免清洗工艺是相对于传统的清洗工 艺而言，是建立在保证原有产品质量要求的基础上简化工艺流程的一种 先进技术，而不是简单地取消原来的清洗工艺不清洗。免清洗技术应用 新材料和新工艺来达到以往焊后需要清洗才达到质量要求。而不清洗只 是适用某些低消费类电子产品，虽然省去了清洗工序，却相对降低了新 产品的质量。
第七章焊接技术
(4)表面张力及粘度：共晶焊料能较好的兼顾这两个 特性。 2.杂质对锡铅系焊料的影响
( 二 ) 助焊剂
定义：助焊剂是一种促进焊接的化学物质， 在锡焊中，它是一种不可缺少的辅助材料，其 作用是极为重要的。
⑥ 助焊剂用量要适中
合适的焊剂量，应该是松香水仅能浸湿将要形 成焊点的部位，不会透过印制板上的通孔流走。
不适宜使用助焊接焊接的元件： • 高灵敏度元件：对微电流、电压敏感元件。 • 易被腐蚀元件：助焊剂腐蚀元件。
• 非密封性元件：助焊剂可能渗透到元件内部， 破坏元件特性。
• 连接器类元件：助焊剂渗到触点造成导电性 能不良。
① 可焊性预处理；
② 加热时间要短； ③ 不可对焊点任何方向加力； ④ 焊锡用量宜少而不宜多。
（3） MOSFET及集成电路的焊接 焊接这类器件时应该注意： ①引线如果采用镀金处理或已 经镀锡的，可以直接焊接。 ② 对于CMOS电路，如果事先 已将各引线短路，焊前不要拿 掉短路线，对使用的电烙铁， 最好采用防静电措施。
D型/LD型 特点：用扁平部份进行焊
接。
适用范围： 适合需要多锡量的焊接，例如焊接面积 大、端子粗、焊垫大的焊接环境。
I型
特点：烙铁头尖端幼细。
适用范围：
适合焊接空间狭小的情况，也可以修正
焊接芯片时产生的锡桥。
C 型/CF 型（斜切直柱形） 特点：用烙铁 头前端斜面部 份进行焊接， 适合需要多锡 量的焊接。
互相扩散现象开始发生，通常金属原子在晶格点阵
中处于热振动状态，一旦温度升高，原子的活动加
浅谈波峰焊接工艺技术
波峰焊接技术及应用分析-
波峰焊接技术及应用分析导言波峰焊接是一种电子元器件的焊接方法。
它具有快速、稳定等特点，因而在工业生产中广泛应用。
本文将详细介绍波峰焊接技术的原理、优势和应用。
波峰焊接技术的原理波峰焊接是一种通过熔化两个元器件，将它们连接在一起的方法。
在波峰焊接中，焊接材料通常是锡-铅合金，这种合金通常会被塑成一种形状，和被焊接的元器件放在一起。
波峰焊接的原理是，通过向焊接合金施加瞬时高温，使其部分熔化，形成波峰，然后将被焊接元器件浸入波峰中，使焊料和元器件表面相接触并冷却凝固，保证了焊接的完整性。
波峰焊接技术的优势与传统的手工焊接相比，波峰焊接具有以下优势：高效性波峰焊接机械化程度高，运作速度快。
操作人员无需等待焊料熔化，通过即时加热和冷却，焊接速度更快，大大缩短了焊接的时间。
稳定性波峰焊接能够控制焊接温度和焊接时间。
通过调整加热和冷却时间，可以保证焊接质量和稳定性。
一致性由于波峰焊接机器以相同的方式执行焊接，因此它可以保证产生相同的焊接结果，避免了手工焊接的浪费和不稳定性。
波峰焊接技术的应用波峰焊接技术在如下领域得到广泛应用：电路板组装波峰焊接能够快速、稳定、一致地焊接电路板。
这种焊接方式几乎不会损坏精细电路板或微小元件，极大地提高了组装效率和精度。
电子器件制造由于波峰焊接机器和技术的高效和可靠性，这种方法已经被广泛应用于生产各种电子器件，如晶体管、集成电路等。
铁路列车保养波峰焊接技术能够快速、一致地焊接车辆的主要电路，从而提高铁路列车的可靠性和安全性。
波峰焊接技术是一种高效、稳定、一致的焊接方法，在电路板组装、电子器件制造和铁路列车保养等领域得到广泛的应用。
理解这种焊接技术的原理和优势，可以帮助生产厂商更好地控制产品质量和节约时间成本。
波峰焊工作原理
波峰焊工作原理引言概述：波峰焊是一种常见的电子元件焊接技术，其工作原理是通过将焊接部件浸入熔化的焊料中，使焊料在波峰的作用下形成焊接。
本文将详细介绍波峰焊的工作原理及其应用。
一、焊料的熔化1.1 熔化温度：波峰焊中使用的焊料通常是锡合金，其熔点较低，一般在180°C至230°C之间。
1.2 熔化方式：焊料在波峰焊机中通过电热加热，达到熔化温度后形成熔融状态。
1.3 熔化控制：波峰焊机通过控制加热温度和时间来控制焊料的熔化程度，确保焊接质量。
二、波峰的形成2.1 波峰的定义：波峰是指焊料在焊接过程中形成的波浪状高度。
2.2 波峰的作用：波峰在焊接过程中起到了稳定焊料的作用，使焊接部件能够均匀浸润焊料。
2.3 波峰的调节：波峰焊机可以通过调节波峰的高度和形状来适应不同焊接要求，确保焊接质量。
三、焊接部件的浸润3.1 浸润机理：焊接部件在波峰的作用下，焊料会自动浸润到焊接部件表面，形成均匀的焊接。
3.2 浸润控制：波峰焊机可以通过控制焊料的温度和粘度来控制焊料的浸润速度，确保焊接部件完全覆盖。
3.3 浸润效果：良好的浸润效果可以确保焊接部件与焊料之间形成牢固的连接，提高焊接质量。
四、焊接过程的控制4.1 温度控制：波峰焊机通过控制焊料的温度和波峰的高度来控制焊接温度，确保焊接部件不受热损伤。
4.2 时间控制：波峰焊机可以通过控制焊接时间来控制焊接速度，确保焊接部件在适当的时间内完成焊接。
4.3 速度控制：波峰焊机可以通过调节输送速度来控制焊接速度，确保焊接部件在适当的速度下完成焊接。
五、应用领域5.1 电子元件焊接：波峰焊广泛应用于电子元件的焊接，如电路板、插件等。
5.2 电气设备制造：波峰焊也常用于电气设备的制造，如电机、变压器等。
5.3 汽车零部件生产：波峰焊在汽车零部件的生产中也有着重要的应用，如汽车灯具、传感器等的焊接。
总结：波峰焊作为一种高效、稳定的焊接技术，其工作原理简单而有效。
波峰焊接技术
波峰焊焊接技术目录一. 设备部分1.波峰焊设备简介2.波峰焊设备操作3.波峰焊设备保养4.波峰焊设备维修5.波峰焊设备调整二. 焊接部分1.焊接基本原理2.焊接材料简介3.影响波峰焊焊接品质的因素4.波峰焊接不良及改善对策5.波峰焊接制程管制方法三.附加内容1.如何检查锡波宽度2.如何检查链速3.如何使用温度测试仪(Profiler)四. 参考文件和书目-----------------------------------------------------------------------------------------一. 设备部分1.波峰焊设备简介2). 喷雾系统结构: 抽风系统,喷头,助焊剂泵,助焊剂槽,控制板,接线排,PLC,操作面板,管线,Sensor,电磁阀等作用: 均匀涂布助焊剂3). 预热区结构: 相角控制器,温度调节器,热电偶,加热管,耐高温玻璃作用: 减少热冲击; 烘干助焊剂的溶剂; 活化助焊剂4). 锡槽结构: 控温继电器,温度调节器,热电偶,加热管,锡槽,一喷,二喷,马达和泵,一二喷调节器,支撑钢丝,抽风系统一喷, 又称扰流波, 特征为锡波呈珠状垂直向上喷,主要作用是消除阴影效应(特别是对SOT元件)二喷, 又称镜面波, 焊接主要过程在此完成,要求锡面平稳, 锡渣流动顺畅作用: 产生锡波并焊接5). 运输系统结构: 速度调节器,主传动马达,导轨,链爪,导轨高度调节螺杆,导轨宽度调节螺杆作用: 以适当的速度和角度传送焊接对象6). 发泡槽结构: 发泡槽,发泡管,气压控制阀,风刀作用: 涂布助焊剂. 缺点是助焊剂泡沫高度和助焊剂比重不稳定, 难控制; 助焊剂消耗量大;7). 电气系统-----------------------------------------------------------------------------------------2.波峰焊设备操作参考文件: GOI-750186-0000, Wave solder machine std operation instructionGOI-750331-0000, Spray fluxer std operation instructionWave solder machine std operation instruction→Spray fluxer std operation instruction→-----------------------------------------------------------------------------------------3.波峰焊设备保养参考文件: FRM-746126-0000 Wave solder machine maintenance tableWave solder machine maintenance procedure (in PE database)Wave solder machine maintenance procedure→----------------------------------------------------------------------4.波峰焊设备故障维修1). 无法开机A.检查控制箱内的总电源开关是否跳脱B.检查紧急按钮开关是否被按下C.检查控制箱内的保险丝是否烧毁D.检查时间是否设定错误E.检查有无电线接头松脱或缺相2). 预热区无法开启A.检查有无电源B.检查相角控制器是否被烧毁C.检查有无电线接头松脱或缺相D.检查加热管是否正常E.检查温度控制器是否正常3). 预热温度达不到设定值A.检查温度控制器是否正常B.检查热电偶是否安装到位C.检查热电偶输出电压是否正常4). 一喷,二喷无法开启A. 检查温度控制器是否正常B.检查热电偶是否安装到位C.检查热电偶输出电压是否正常D.检查马达是否正常E.检查锡泵是否被卡死F.检查马达皮带和传动轮是否松动G.检查马达调节旋钮旁的红灯是否亮5). 一喷,二喷不稳定A.检查一二喷基座是否安装稳固B.检查一二喷是否有漏锡C.检查一二喷导流板角度和高度是否合适D.检查马达和锡喷是否松动E.检查马达皮带是否磨损F.检查轴承润滑,是否有卡死6). 链爪不能运转A.检查链爪是否被卡住B.检查主传动马达和传动轮是否被卡住C.检查电源是否正常, 有无线头松脱D.检查速度调节器是否正常7). 链爪轨道呈八字形A.检查轨道宽度调节螺杆固定螺丝是否松脱B.检查轨道宽度调节螺杆是否同步C.重新调整8). 链爪轨道左右高低不一A. 检查轨道高度调节螺杆固定螺丝是否松脱B. 检查轨道宽度调节螺杆是否同步C. 重新调整9). 喷头喷不出助焊剂A.检查气压是否太低B.检查喷雾量C.检查Nozzle是否被堵塞D.检查助焊剂过滤器是否被堵塞E.检查液管和助焊剂泵有无泄漏F.检查助焊剂泵运转是否正常G.检查泵的控制板绿灯是否亮H.检查喷头内顶针及尾部垫圈上下运动是否正常I.检查Control Air气阀指针是否有规律地摆动J.用万用表检查Control Air电磁阀cable是否已断开K.检查 Control Air电磁阀接点和阀芯是否脏污L.检查有无接线头松脱10). Moving ErrorA.检查气路系统有无漏气B.检查气压C.检查B703 Sensor和32个叉形部位有无助焊剂残渣或其它污物遮挡D.用万用表检查B703 Cable是否断开E.检查 B703Sensor,3/2 和5/2电磁阀的Cable接点是否可靠F.检查B703 Sensor是否正常G.检查3/2 和5/2电磁阀的阀芯是否脏污H.检查喷头在气缸上来回移动是否顺畅11). Safety SwitchA.检查喷雾抽风罩和喷雾移动架是否到位B.检查两个安全开关安装是否到位C.检查两个安全开关Cable是否有松脱12). No Exhaust AirA.检查抽风是否正常B.检查真空检测管是否被堵塞C.检查真空检测器是否正常13). 控制面板显示反复读300秒A. 用万用表检查接线排是否有短路14). 喷头起喷位置不对A.检查B713和B705 Sensor是否脏污(红灯闪烁)B.检查 B713和B705 Sensor强度是否适当C.检查B713和B705 Sensor相对喷头的距离是否为375和270mmD.按面板”3”检查”检查”Cutout”设置是否合适E.按面板”4”检查”Earlier Recognition”和”Frame LengthProgrammable”设置是否合适15). 其它喷雾故障A.按面板”4”检查所有参数设置是否正确B.检查有无安装错误C.检查有无保养不当之处-----------------------------------------------------------------------------------------5.波峰焊设备调整1). 喷雾系统的调整A.调整喷雾量B.调整喷雾宽度(按”3”键调整)C.调整起喷位置(见4-14项)D.调整喷雾状态(气压)E.调整喷头来回运动速度(调整气压进行微调)F.调整气压(注意Spray air气压不要过大,1.5Bar左右)2). 发泡的调整A.调整发泡槽高度B.调整发泡气压C.调整风刀角度和气压D.及时补充助焊剂量3). 导轨角度的调整(4-6度)A.调整导轨高度调整螺杆B.调整锡槽高度C.调整一二喷基座高度4). 预热的调整A.调整预热温度B.调整链爪速度配合预热温度的调整5). 一二喷的调整A.调整锡泵转速B.调整一二喷基座高度C.调整二喷挡流板和导流板高度和角度D.调整钢丝高度和角度来配合锡波6). 钢丝的调整A.调整钢丝高度和角度B.调整钢丝宽度C.调整钢丝张紧度,确保PCB不变形====================================================二. 焊接部分参考书<焊接工程学>1.焊接基本原理1). 润湿当焊锡润湿在基材上时, 两者之间以化学键结合, 而形成一种连续性的结合; 但实际情况下, 基材常因受空气及周围环境影响, 会有一层氧化层或其它杂质,阻挡焊锡而无法达到好的润湿效果, 严重情况下, 就会呈荷叶效应; 如果未能将氧化层除去, 即使勉强沾锡, 其结合力量还是非常弱的.A.焊接和胶合焊锡和金属之间以化学键结合, 焊锡的分子穿入基层金属的分子结构, 而形成一坚固完全金属的结构; 而胶合只是一种物理接触.B.润湿无润湿的现象即荷叶效应; 润湿良好的情况, 液体将完全地扩散到金属板的表面而形成一薄而均匀的膜层, 即使摇动也不会掉.C.清洁几乎所有的金属在暴露于空气中时, 都立刻会被氧化或被其它杂质污染,这一薄层氧化层将极大地防碍金属表面的润湿作用, 因此洁净的焊接对象在焊接过程中是非常重要的.D.毛细管作用将两块洁净的金属合在一起浸入焊锡中, 焊锡将润湿两金属板并向上爬升,以填满金属板之间的间隙, 这就是毛细管作用; 假如金属表面不洁净, 便没有润湿作用, 焊锡将不会填满两者之间的间隙, 也就是没有毛细管作用; 在电镀贯穿孔的焊接过程,焊锡能将该孔全部填满, 便是毛细管作用的力量将焊锡提升来完成的.E.表面张力润湿角度: 就是焊锡表面和铜板之间的角度, 它是所有焊点检验的基础., 润湿角度小, 表面张力就小.助焊剂能去除金属和焊锡间的氧化物, 让焊锡润湿金属表面, 降低表面张力; 因此不良的助焊剂涂布和不足够的助焊剂都会影响焊接效果.焊锡中的污染物会增加表面张力, 必须进行管制; 另外, 焊锡温度越高表面张力也越小, 但过高的温度所产生的氧化作用将更加让我们担忧且更难控制..F.润湿的热动力平衡当焊锡润湿在基层金属上并静止下来时, 也就是达到力平衡状态. 我们一般用润湿角度(A)来说明润湿情况(角度越小越好):A>90o C, 退润湿;90o C<A<180o C, 润湿不良90o C>A>75o C, 边缘润湿A<75o C, 良好润湿A=0o C , 完全润湿0o C<A<180o C , 部分润湿A=180o C ,未润湿;2). 焊点A.金属键焊锡和金属之间以化学键结合, 焊锡中的锡和铜的表面层形成一新的化合物, 它是铜/锡化合物, 也称金属间化合物, 同时也表示润湿已发生.B.厚度铜/锡化合物的厚度决定于焊点的温度和在此温度下所停留的时间.C.焊点龟裂铜/锡化合物比焊锡和铜还要硬而脆, 如果此金属间化合物太厚,当焊点受到热或机械力的应力, 便会产生焊点龟裂.D.印刷线路板无论是单面板还是双面板, 都要求润湿角度很小, 且有羽毛状边缘 ; 对电镀贯穿孔, 还需要求焊锡填满贯穿孔并流到元件面的焊垫上.E.热在被焊接的金属上的温度上升到比焊锡的熔点高之前, 是无法得到满意的焊点, 所需的热便是由预热器和焊锡炉的锡波所提供; 但是, 焊锡炉的锡波仅仅与基板的底部接触, 如若热传导不够顺利(如: 散热过快,电镀孔内有裂缝等),仍然不能在基板与锡波接触的短暂时间内加热焊点F.焊点表面清洁度和腐蚀一般而言, 助焊剂的残留物(酸性物质)是焊点被腐蚀的最大原因. Pbo+HCl→PbCl2+H2OPbCl2+H2O+CO2→PbCO3+HCl其上反应式中的 PbCO3呈白色粉末状,并且导致焊点持续不断的被腐蚀.腐蚀会减少导体导电性, 损害焊点强度, 漏电等,因此助焊剂的残留物是我们在焊接过程中非常需要关注的.-----------------------------------------------------------------------------------------2.焊接材料简介1). 助焊剂A.技术参数Alpha Lonco 65H(免清洗)外观: 无色透明液体固态含量: 3%比重: 0.804+/-0.003酸碱度: 22SIR>1.0E+09 欧姆稀释剂: 425B.作用清除金属表面氧化物降低焊锡表面张力,增加其扩散能力2). Solder BarA.技术参数Alpha 63Sn/37Pb熔点: 183度3). Solder pasteAlpha RMA9086 63Sn/37Pb4). 元器件元器件脚和焊接端面均要求镀锡处理5). PCB单面板: 也称裸铜板, 只有焊接面才有线路银浇灌孔板(STH): 焊接面和元件面均有线路, 靠银浇灌孔贯通双面板: 焊接面和元件面均有线路, 靠电镀贯穿孔贯通-----------------------------------------------------------------------------------------3.影响波峰焊接品质的因素1). 设计原因如: PCB焊盘间距小,元件脚长, 焊盘形状不当,孔径太大或太小2). 原材料A.焊接材料如: 助焊剂被污染, 焊锡杂质(铜等)超标,储存不当B.元件如: 元件脚氧化, 元件脚镀层不良C.PCB如: 焊盘氧化, 焊盘被污染(油墨,粉尘,油脂,汗水等)3). 设备A.锡波不平稳, 可能导致连焊,漏焊,溢锡B.导轨不平整, 可能导致漏焊, 溢锡C.喷雾不良, 可能导致连焊, 沾锡不良D.设备振动大, 可能导致冷焊4). 焊接制程参数A.温度的影响(焊锡和PCB表面温度)B.速度的影响C.吃锡时间的影响(配合吃锡宽度和速度)D.吃锡深度的影响E.脱锡角度的影响F.喷雾量的影响5). 人为因素A.保养不到位, 如未及时清铜, 助焊剂槽未清理B.错误操作C.错误判断-----------------------------------------------------------------------------------------4.焊接不良及改善对策参考文件: GOI-740809-00 PWA Inspection std Instruction良好焊点标准: 良好的结合性, 良好的导电性, 良好的散热, 容易检验, 容易修理,没有损伤元件, 焊点光亮平滑, PCB表面沾锡良好,元件轮廓清晰,极少的助焊剂残渣且无焦化焊接不良及对策(所有图示可参见GOI-740809-00和附录图示): 1). 锡桥现象: 非同一线路的两个焊点连通A.增大喷雾量B.调整速度C.调整锡波更平稳D.调整脱锡角度E.调整预热温度和锡温F.检查PWA过波峰焊的方向G.检查PCB的阻焊膜是否失效H.检查PCB或元件脚的可焊性I.检查PCB或元件的设计2). 锡洞现象: 焊盘或焊点底部可见,焊点不完整锡洞面积>1/4锡点面积且底部可见,锡洞面积>3/4锡点面积,锡洞底部无法辨识,锡洞延伸至镀通孔A.检查PCB焊盘的可焊性B.检查元件脚的可焊性C.检查PCB孔径和孔内有无杂物D.检查锡波表面有无锡渣3). 漏焊现象: 焊盘和元件脚或焊端没有焊锡相连, 对SMD元件的漏焊,有可能造成导通或断开,风险性极大A.检查锡波和链爪高度B.检查PCB是否变形C.检查一喷是否有喷不出的情况D.检查焊盘和元件脚的可焊性注: 对SOT贴片元件, Logitech优先采用放置在元件面4). 冷焊现象: 焊点表面不光滑,呈灰白色,焊接不可靠,风险极大,重焊即OK 主要是因为焊锡未与焊盘融合之前就被冷却所致A.焊接温度太高或太低均有可能导致B.检查焊接时间是否过短C.检查机器或导轨是否有振动5). 包焊现象: 元件脚未露出焊点,严重情况会导致时断时通, 风险性也大A.检查元件脚长度B.检查元件是否高翘或倾斜6). 焊盘翘皮现象: 焊盘连同焊点脱离基材, 线路有可能断开,有可能相连, 风险极大A.焊接温度太高或焊接时间太长B.多次反复加锡和去锡C.在PWA持取和放置过程中,焊点受外力D.元件插装时部分小面积焊盘受外力作用而脱离E.焊盘铜箔与基材热膨胀不一致7). 锡渣现象: PCB上有丝,网状渣,有时可能起导通作用,风险性极大A.检查锡波高度, 流动是否顺畅B.检查吃锡深度C.检查助焊剂涂布是否不良8). 掉件A.检查机器内有无干涉B.对PTH元件,检查气压是否过大C.对PTH元件,检查振动是否过大D.对SMD元件,检查锡温是否过高E.对SMD元件,检查链速是否太慢F.对SMD元件,检查SMT制程(在外包厂)G.对SMD元件,检查PCB阻焊漆制程(在供应商)9). 锡尖现象: 元件脚或端部有尖状焊锡(高度>0.5mm)A.检查锡温是否太低,B.检查链速是否太快,C.检查预热温度是否低,D.检查焊接时间是否太短,E.检查助焊剂涂布是否不良,F.检查焊接区域是否有冷空气进入G.手焊时,烙铁头温度太低或焊锡太多10). 溢锡A.检查PCB是否变形B.检查锡波是否过高或不稳定11). 焊点开裂A.焊接完成后,需注意不可碰撞,重叠,堆积和摔掷PWA12). 基板残留现象: 一般表现为焊接面有白色残留物, 但不能只根据残留物的颜色来判断残留物对焊点的影响A.PCB基材本身有残留B.PCB制造过程中烘干不当C.PCB表面防氧化剂与Logitech所用助焊剂不配D.喷雾量太大或采用发泡方式E.选用助焊剂不当或助焊剂变质13). 基板变形现象: PCB上,下拱曲或扭曲A.预热和焊锡温度太高B.链条速度太慢或导轨呈八字形C.夹条夹持不当D.PCB储存不当(重叠,重压)E.SMT制程中在烘烤或Reflow过程处置不当F.PWA设计时,元件重量分布不均G.PCB 结构和V-cut设计不当14). 沾锡不良现象: 线路的表面有部分未沾到锡,一般重焊即OKA.检查焊盘是否附有油脂,杂质,打磨粒子等B.PCB,元件和焊锡被硅油污染C.PCB或元件脚被氧化及铜面晦暗D.助焊剂使用条件不当E.焊锡时间和温度不够15). 不沾锡现象: 现象类似沾锡不良,但重焊不一定能改善多发生于镀锡铅板,一般系因为PCB制造过程中,在镀锡铅前未将表面清洗干净16). 锡多/锡少该项不良与锡温,链速,预热温度,焊接时间的高低均有直接关系.对镀通孔, 锡不足还表现为锡面凹陷底部不可见,或锡未填满镀通孔且元件面焊垫未沾锡.-----------------------------------------------------------------------------------------5.焊接制程管制方法参考文件: FRM-746125-0000 Wave solder process control table GOP-744321-00 Statistical process control procedure1). 焊接参数的设定在对新的机器或新的产品进行焊接之前, 一般需要通过实验的方式寻求合适的制程参数, 作DOE(实验计划法)的方式是大多数工程人员所经常采用的. 对Logitech而言, 新的机种一般只需根据AI进行设定和调整即可. 在实际操作中, 对预热和焊锡温度, 是以实际量测值为准.2). 不良点的计算和记录3). DPM的计算和记录4). SPC控制相关工程师会根据上月每个机种的DPM值计算出下月每个机种的上中下限值, 以利于PE工程师在实际操作中及时发现问题, 及时调整设备并作出改进.5). 焊锡成分的监测控制每30到60天(Logitech为60天), 需要对焊锡成分进行分析, 以便及时发现是否有其它金属杂质超标, 并作处置(如:清铜…)三. 附加内容1.如何检查锡波宽度检查频率: 每班次一次检查方法: 将耐高温玻璃(8”*10”*1/8”)放入链爪, 让其通过锡波, 在二喷位置目视检查锡波浸过耐高温玻璃的宽度(每一格宽度为12.5mm), 计算在此链速下的浸锡时间(T=S/V), 大致浸锡要求时间范围为1-4秒举例说明:链速设定: V=1.2m/min测得锡波浸过耐高温玻璃宽度为4格, 其浸锡宽度为:S=4*12.5=50mm浸锡时间: T=50/(1200/60)=2.5秒2.如何对链爪运行速度进行计量检查频率: 每周一次(周保养时作)检查方法: 在一个链爪上作记号,启动链条,用秒表测该链爪的运行时间T,再检查该链爪在该时间内的运行距离S, 计算该链爪的运行速度(即链条速度V=S/T),与链速设定值相比较, 如若有差异,则调整速度控制面板右下角的微调旋钮进行调整.举例说明:链速设定: 1.2m/min检测链爪运行距离是1.2m, 秒表测得已作记号的链爪运行时间为80秒实际链条速度: V=1.2/(80/60)=0.9m/min, 实际链条速度低于链速设定,则顺时针方向调整微调旋钮直至二者速度相一致.3. 如何使用Thermal Profile测试仪A.以Thermal Profile测试仪(Muticore Solder 1807)为例介绍: Thermal Profile测试仪(Muticore Solder 1807)由热电偶(0.3mm NiCr/NiAl K-Type),测试仪和测试软件组成.通过该测试仪的测试, 其结果为一条温度-时间曲线, 通过这条曲线我们可以很清楚的了解: 测试对象在波峰焊接过程中各阶段的时间,温度和温度变化幅度; 比如对于波峰焊接极其重要的焊点预热温度和浸锡时间等参数均可得到详细的了解.B.测试方法1). 将热电偶金属端部固定在需要测试的位置(如图), 引线插头插入测试仪插座内,共有三个插座, 可同时对同一PCB上的三个测试点进行检测, 分别得到三条不同的温度-时间曲线;2). 将测试仪放在PCB上一起通过波峰焊机, 在进入机器之前,打开ON键;3). 在需要记录数据之前将STORE键打开,几秒钟后红灯闪动,表示测试仪开始记录数据;4). 在完成数据记录后, 再将STORE键关闭,红灯同时熄灭,表示数据记录停止;5). 将测试仪用CABLE连接到电脑上(注意:红点为插入方向指示);6). 运行SPSET, 进行正确的设置,出现”configuration successfully completed”表示设置结束, 关闭SPSET文件; 然后运行SP文件,出现如下画面7). 先按1, 回车后, 打开PRINT键, 接收到数据;8). 按5,回车后,选择2键即可看到相应的温度-时间曲线, 例:从上图我们应重点注意:1—预热区域, 要求升温斜率不得大于2度/秒, 并且曲线尽量平滑, A点温度在室温左右, B点表示预热区结束, 对单面板要求在90-110度, 对双面板要求110-130度2—进入一喷, 仅对于使用一喷的情况, 要求有明显的升温曲线 2’—进入二喷, 对于任何情况, 均应有明显的升温曲线3—一喷吃锡区域 , 要求有明显的升温曲线,并且吃锡时间很短(大于1秒)4—二喷吃锡区域 , 要求吃锡时间在1-4秒, 温度在235-250度5--- 冷却区域, 要求温度下降较为平稳如果你希望看到不同位置,不同区间的温度和时间,可以按左或右移键, 将上图虚线进行左右移动就可以了.但对于温升/降斜率则需要记录两点的温度和对应的时间, 经计算可得.9). 注意在以上过程中ON键不可关闭, 关闭ON键,所有数据就丢失. 如果你对自己所作的曲线满意, 不要忘了按2键进行存盘,这样你就可以放心的关闭ON键了;如果暂时不用该测试仪, 不要忘了关闭ON键,否则下次使用时你会发现电池电量不足.C. 凡是希望了解温度-时间关系的测试, 你都可以利用该测试仪来达到, 不过请注意采样测试最大时间为40分钟.四. 参考文件和书目1.GOI-750186-0000 Wave solder machine std operationinstruction2.GOI-750311-0000 Spray fluxer std operation instruction3.FRM-746126-0000 Wave solder machine maintenance table4.FRM-746125-0000 SPC control table5.GOP-744321-00 Statistical process control procedure6.Wave solder maintenance procedure7.GOI-744261-00 PCB Inspection Instruction8.GOI-740809-00 PWA Inspection std Instruction9.WWP-750362-0000 DFM Guideline and review10.焊接工程学11.吉电锡炉操作手册12.ERSA Spray fluxer ESF 操作手册--------------------------Prepare By Shell Van-------------------------2001. 9. 10。
波峰焊接的流程和特点
波峰焊接的流程和特点
波峰焊接是一种常见的电子组装焊接技术。
其特点是使用一个喷
嘴涂覆熔化的焊锡于基板表面所需的位置，之后使用波峰机进行波峰
焊接。
下面是波峰焊接的详细流程和特点：
1. 准备工作：在完成设备的检查和调节后，需要对基板进行预
热和清洁，以消除潮气和减少氧化物。
2. 涂覆焊膏：将焊膏涂覆在焊接区域的基板表面上。
3. 放置元件：在焊接区域放置元件，使其与基板表面保持水平。
4. 进行波峰焊接：在波峰机上设置合适的参数，然后开始波峰
焊接过程。
波峰焊接会与元件的引脚相互作用，熔化焊膏并形成焊点。
波峰焊接的特点：
1. 高可靠性：这种电子组装技术产生的焊点品质稳定，且与元
件的引脚形成的焊点非常牢固。
2. 无需贴片：波峰焊接可以在单面电路板和双面电路板上进行，因此不需要使用贴片技术。
3. 生产效率高：与手工焊接技术相比，波峰焊接可以显著提高
生产效率。
4. 低成本：由于使用波峰焊接技术，因此使用的零部件数量较少，从而可以降低制造成本。
总而言之，波峰焊接是一种可靠、高效且成本低廉的电子组装技术，广泛应用于电子制造业中。
波峰焊工作原理
波峰焊工作原理引言概述：波峰焊是一种常用的电子元器件焊接技术，它通过将焊锡熔化成波浪形状，将焊接部件浸入焊锡波浪中，实现焊接连接。
本文将详细介绍波峰焊的工作原理。
正文内容：1. 波峰焊的基本原理1.1 焊锡波浪的生成焊锡波浪的生成是波峰焊的核心原理。
通过将焊锡条加热至熔点，使其熔化成液态焊锡。
然后，通过振动器或泵将熔化的焊锡推向焊接区域，形成波浪状。
1.2 焊接部件的浸入焊接部件在焊锡波浪形成后，被浸入焊锡波浪中。
焊接部件的引脚或焊盘与焊锡波浪接触，通过热传导和表面张力等作用，焊锡在焊接部件表面形成焊点。
1.3 清洗和冷却焊接完成后，焊接部件需要进行清洗和冷却。
清洗可以去除焊锡残留物，保持焊点的质量。
冷却可以使焊点迅速固化，确保焊接的可靠性。
2. 波峰焊的工作流程2.1 准备工作在进行波峰焊之前，需要准备焊接部件和焊锡。
焊接部件应该清洁，以确保焊接质量。
焊锡应选择适合的合金成分和熔点。
2.2 焊接参数设置根据焊接部件的要求和焊锡的特性，需要设置合适的焊接参数。
这些参数包括焊接温度、焊锡推送速度和焊接时间等。
2.3 焊接过程控制在焊接过程中，需要对焊接设备进行控制。
通过控制焊接温度、焊锡波浪的形状和焊接速度等参数，确保焊接的质量和一致性。
3. 波峰焊的优点3.1 高效率波峰焊可以同时焊接多个引脚或焊盘，提高焊接效率。
而且，焊接速度快，适用于大批量生产。
3.2 焊接质量高波峰焊可以实现焊点的一致性和可靠性。
焊接部件与焊锡波浪的接触面积大，焊点的强度高，电气连接稳定。
3.3 适用范围广波峰焊适用于多种类型的电子元器件焊接，包括插件式元件、贴片元件和表面贴装元件等。
总结：综上所述，波峰焊的工作原理是通过焊锡波浪的生成、焊接部件的浸入和清洗冷却等步骤实现的。
在实际应用中，需要进行准备工作、设置焊接参数和控制焊接过程。
波峰焊具有高效率、高质量和广泛适用性的优点，是一种重要的电子元器件焊接技术。
波峰焊接工艺
波峰焊接工艺波峰焊接工艺是一种高效、高质量的焊接方法，广泛应用于电子、通讯、汽车、航空航天等领域。
它采用了先进的电子技术和机械控制技术，能够实现高速、高精度的焊接，同时还具有良好的焊接质量和稳定性。
下面将从原理、特点、应用等方面进行介绍。
一、原理波峰焊接工艺是一种通过电磁感应加热的焊接方法。
在焊接过程中，焊接件被放置在焊接台上，通过传送带或机械臂等装置，将焊接件送入焊接区域。
然后，焊接区域内的感应线圈会产生高频电磁场，使焊接件表面产生涡流，从而使焊接件表面产生热量。
同时，焊接区域内的熔化池也会被加热，从而实现焊接。
二、特点波峰焊接工艺具有以下几个特点：1.高效：波峰焊接工艺采用了先进的电子技术和机械控制技术，能够实现高速、高精度的焊接，大大提高了生产效率。
2.高质量：波峰焊接工艺能够实现焊接过程中的自动化控制，从而保证了焊接质量的稳定性和一致性。
3.节能环保：波峰焊接工艺采用了电磁感应加热的方式，不需要使用明火，从而减少了能源的消耗和环境污染。
4.适用范围广：波峰焊接工艺适用于各种材料的焊接，包括金属、塑料、陶瓷等。
三、应用波峰焊接工艺在电子、通讯、汽车、航空航天等领域都有广泛的应用。
其中，电子领域是波峰焊接工艺的主要应用领域之一。
在电子领域中，波峰焊接工艺主要用于电路板的焊接。
由于电路板上的元器件非常小，需要高精度的焊接，而波峰焊接工艺正好能够满足这一需求。
此外，波峰焊接工艺还可以用于汽车零部件的焊接、航空航天零部件的焊接等。
总之，波峰焊接工艺是一种高效、高质量的焊接方法，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，波峰焊接工艺将会在更多的领域得到应用，为人们的生产和生活带来更多的便利和效益。
自动焊接技术
2022/10/26
7
SMT
● 第五步：必须明确规定黏合剂的稠密度、良好的胶点轮 廓、良好的湿态和固化强度、胶点大小。使用CAD或其 它方法来告诉自动设备在什么地方滴胶点。滴胶设备必 需有适当的精度、速度和可重复性，以达到应用成本的 平衡。一些典型的滴胶问题必须在工艺设计时预计到
● 第六步：今天的表面贴片设备不仅要能够准确贴放各种 元件，而且要能够处理日益变小的元件包装。设备必须 保持其机动性，来适应可能变成电子包装主流的新元件。 设备使用者-OEM和CM-正面临激动人心的时刻，成功 的关键在于贴片设备供应商满足顾客要求和在最短的时 间内提交产品的能力。
183-255
63Sn/37Pb
183
40Sn/60Pb
183-238
70Sn/30Pb
183-186
45Sn/55Pb
183-227
常用的合金焊料成分
常用的锡铅合金: Sn63 / Pb37 Tmelt = 183o C
带银的合金: Sn62 / Pb36 / Ag2 Tmelt = 179o C
2022/10/26
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贴 片 胶 的 化 学 成 分 贴片胶通常由基体树脂、固化剂和固化促进剂、增韧剂和填料组成
● 基体树脂 基体树脂是贴片胶的核心成分，一般采用环氧树脂、丙烯酸脂类聚合物、 聚胺脂、聚脂等。
● 固化剂和固化促进剂 对于单组份贴片胶，要兼顾快速固化和储存稳定性这两项互为矛盾的特性， 固化剂和固化促进剂的选择起着关键的作用。一般选用双氟胺、三氟化硼 -胺络合物、咪唑类衍生物、酰胺等。
焊膏主要由合金焊料粉末和助焊剂组成, 配比如下表： 焊膏的化学组成
成分
重量比(％)
体积比(％)
第7章波峰焊接技术
5．紊乱波峰焊 用一块多孔的平板去替换空心波喷口的指针形调节杆，就可以获得由 若干个小子波构成的紊乱波，如图所示。看起来像平面涌泉似的紊乱 波，也能很好地克服一般波峰焊的遮蔽效应和阴影效应。
6．宽平波峰焊 如图所示，在焊料的喷嘴出口处安装了扩展器，熔融的铅锡熔液从 倾斜的喷嘴喷流出来，形成偏向宽平波（也叫片波）。逆着印制板 前进方向的宽平波的流速较大，对电路板有很好的擦洗作用；在设 置扩展器的一侧，熔液的波面宽而平，流速较小，使焊接对象可以 获得较好的后热效应，起到修整焊接面、消除桥接和拉尖、丰满焊 点轮廓的效果。
7.4.3 常见缺陷分析 1．润焊不良、虚焊 （1）现象： 锡料未全面而且不均匀包覆在被焊物表面，让焊接物表面金属裸 露，如图所示。润湿不良在和“延伸性”，同时也降低了焊点的 “导电性”及“导热性”。
（2）产生原因： a．元件焊端、引脚、印制板基板的焊盘氧化或污染，或PCB受潮。 b．Chip元件端头金属电极附着力差或采用单层电极，在焊接温度 下产生脱帽现象。 c．PCB设计不合理，波峰焊时阴影效应造成漏焊。 d．PCB翘曲，使PCB翘起位置与波峰焊接触不良。 e．传送带两侧不平行（尤其使用PCB传输架时），使PCB与波峰接 触不平行。 f．波峰不平滑，波峰两侧高度不平行，尤其电磁泵波峰焊机的锡 波喷口，如果被氧化物堵塞时，会使波峰出现锯齿形，容易造成 漏焊、虚焊。 g．助焊剂活性差，造成润湿不良。 HPCB预热温度过高，使助焊剂碳化，失去活性，造成润湿不良。 h．设置恰当的预热温度。
3．冷焊 （1）现象 冷焊的定义是焊点表面不平滑，如“破碎玻璃”的表面一般。冷 焊是焊点凝固过程中，零件与PCB相互的移动所形成，如图，这 种相互移动的动作，影响锡铅合金该有的结晶过程，降低了整个 合金的强度。当冷焊严重时，焊点表面甚至会有细微裂缝或断裂 的情况发生。
波峰焊接技术
在大多数不需要小型化的产品上仍然在使用穿孔(TH)或混和技术线路板，比如电视机、家庭音像设备以及即将推出的数字机顶盒等，仍然都在用穿孔元件，因此需要用到波峰焊。
从工艺角度上看，波峰焊机器只能提供很少一点最基本的设备运行参数调整。
生产工艺过程线路板通过传送带进入波峰焊机以后，会经过某个形式的助焊剂涂敷装置，在这里助焊剂利用波峰、发泡或喷射的方法涂敷到线路板上。
由于大多数助焊剂在焊接时必须要达到并保持一个活化温度来保证焊点的完全浸润，因此线路板在进入波峰槽前要先经过一个预热区。
助焊剂涂敷之后的预热可以逐渐提升PCB的温度并使助焊剂活化，这个过程还能减小组装件进入波峰时产生的热冲击。
它还可以用来蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂，如果这些东西不被去除的话，它们会在过波峰时沸腾并造成焊锡溅射，或者产生蒸汽留在焊锡里面形成中空的焊点或砂眼。
波峰焊机预热段的长度由产量和传送带速度来决定，产量越高，为使板子达到所需的浸润温度就需要更长的预热区。
另外，由于双面板和多层板的热容量较大，因此它们比单面板需要更高的预热温度。
目前波峰焊机基本上采用热辐射方式进行预热，最常用的波峰焊预热方法有强制热风对流、电热板对流、电热棒加热及红外加热等。
在这些方法中，强制热风对流通常被认为是大多数工艺里波峰焊机最有效的热量传递方法。
在预热之后，线路板用单波(λ波)或双波(扰流波和λ波)方式进行焊接。
对穿孔式元件来讲单波就足够了，线路板进入波峰时，焊锡流动的方向和板子的行进方向相反，可在元件引脚周围产生涡流。
这就象是一种洗刷，将上面所有助焊剂和氧化膜的残余物去除，在焊点到达浸润温度时形成浸润。
对于混和技术组装件，一般在λ波前还采用了扰流波。
这种波比较窄，扰动时带有较高的垂直压力，可使焊锡很好地渗入到安放紧凑的引脚和表面安装元件(SMD)焊盘之间，然后用λ波完成焊点的成形。
在对未来的设备和供应商作任何评定之前，需要确定用波峰进行焊接的板子的所有技术规格，因为这些可以决定所需机器的性能。
波峰焊接技术
波峰焊接技术LOA照明（上海）有限公司生产内部培训资料Andy2010-3-28第一节：波峰焊简介叙述什么叫浸焊，什么叫波峰焊？答：浸焊是让插好元器件的印制电路板水平接触浸焊设备中熔融的铅锡焊料，使整块电路板上的全部元器件同时完成焊接。
波峰焊（Wave Soldering）是利用焊锡槽内的机械式或电磁式离心泵，将熔融焊料压向喷嘴，形成一股向上平稳喷涌的焊料波峰，并源源不断地从喷嘴中溢出。
装有元器件的印制电路板以直线平面运动的方式通过焊料波峰，在焊接面上形成浸润焊点而完成焊接。
手浸时应注意哪些问题？答：操作浸焊机，应该注意以下几点：·焊料温度控制。
一开始要选择快速加热，当焊料熔化后，改用保温档进行小功率加热，既防止由于温度过高加速焊料氧化，保证浸焊质量，也节省了电力消耗。
·焊接前，让电路板浸蘸助焊剂，应该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。
·在焊接时，要特别注意电路板面与锡液完全接触，保证板上各部分同时完成焊接，焊接的时间应该控制在3s左右。
电路板浸入锡液的时候，应该使板面水平地接触锡液平面，让板上的全部焊点同时进行焊接；离开锡液的时候，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。
·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，避免废渣进入焊点造成夹渣焊。
·根据焊料使用消耗的情况，及时补充焊料。
画出自动焊接工艺流程图。
答：什么叫再流焊？主要用在什么元件的焊接上？答：再流焊也叫做回流焊，是伴随微型化电子产品的出现而发展起来的锡焊技术，主要应用于各类表面安装元器件的焊接。
预先在印制电路板的焊接部位施放适量和适当形式的焊锡膏，然后贴放表面组装元器件，焊锡膏将元器件粘在PCB板上，利用外部热源加热，使焊料熔化而再次流动浸润，将元器件焊接到印制板上。
波峰焊接技术
波峰焊接技术波峰面：波的表面均被一层氧化皮覆盖﹐它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态﹐在波峰焊接过程中﹐PCB接触到锡波的前沿表面﹐氧化皮破裂﹐PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进﹐这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动波峰焊机焊点成型：当PCB进入波峰面前端（A）时﹐基板与引脚被加热﹐并在未离开波峰面（B）之前﹐整个PCB浸在焊料中﹐即被焊料所桥联﹐但在离开波峰尾端的瞬间﹐少量的焊料由于润湿力的作用﹐粘附在焊盘上﹐并由于表面张力的原因﹐会出现以引线为中心收缩至最小状态﹐此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。
因此会形成饱满﹐圆整的焊点﹐离开波峰尾部的多余焊料﹐由于重力的原因﹐回落到锡锅中。
防止桥联的发生1﹐使用可焊性好的元器件/PCB2﹐提高助焊剞的活性3﹐提高PCB的预热温度﹐增加焊盘的湿润性能4﹐提高焊料的温度5﹐去除有害杂质﹐减低焊料的内聚力﹐以利于两焊点之间的焊料分开。
波峰焊机中常见的预热方法1﹐空气对流加热2﹐红外加热器加热3﹐热空气和辐射相结合的方法加热波峰焊工艺曲线解析1﹐润湿时间指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间2﹐停留时间PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间停留/焊接时间的计算方式是﹕停留/焊接时间=波峰宽/速度3﹐预热温度预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度(見右表）4﹐焊接温度焊接温度是非常重要的焊接参数﹐通常高于焊料熔点（183°C ）50°C ~60°C大多数情况是指焊锡炉的温度实际运行时﹐所焊接的PCB 焊点温度要低于炉温﹐这是因为PCB吸热的结果SMA類型元器件預熱溫度單面板組件通孔器件與混裝90~100雙面板組件通孔器件100~110雙面板組件混裝100~110多層板通孔器件115~125多層板混裝115~125波峰焊工艺参数调节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板厚度的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平外﹐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﹐會有助于焊料液與PCB更快的剝離﹐使之返回錫鍋內3﹐熱風刀所謂熱風刀﹐是SMA剛離開焊接波峰后﹐在SMA的下方放置一個窄長的帶開口的“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于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﹐反復調整。
波峰焊接的流程和特点
波峰焊接的流程和特点
波峰焊接是一种常见的电弧焊接技术，其流程和特点如下：
流程：
1. 准备工件：将需要焊接的工件进行清洁和处理，以确保焊接表面干净，没有油脂、锈迹等污物。
2. 设计焊缝：根据工件的要求和设计要求，确定焊接的位置和方式。
3. 装备设备：选择适合波峰焊接的设备和材料，并进行安装。
4. 调整参数：根据工件的不同要求和材料的不同性质，调整波峰焊机的参数，以达到最佳焊接效果。
5. 开始焊接：将焊接头移动到工件的焊接位置，进行焊接。
6. 检查焊缝：焊接完成后，进行检查和测试，确保焊缝的质量和完整性。
特点：
1. 波峰焊接速度快，效率高，可以大大提高生产效率。
2. 波峰焊接具有良好的焊接质量，焊缝均匀、牢固。
3. 波峰焊接可以焊接各种金属材料，具有广泛的应用范围。
4. 波峰焊接使用的材料和设备相对较少，成本较低，易于维护和保养。
5. 波峰焊接适用于各种规格的焊接，可以满足不同工件的需求。
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波峰焊接技术培训
波峰焊接技术培训培训对象：基于波峰焊接技术的广泛应用，以及业界对其技术掌握的普遍不够深入，加上目前有系统性课程的缺乏。
SMT 技术兼管理顾问薛竞成先生已经推出一个‘波峰焊接技术讲座本课程时间为两天约13 个小时。
适合处理波峰焊接技术的工艺工程师、工艺设计工程师、设备工程师、质量工程师以及技术管理人员。
温馨提示：本课程长期接受企业内训，培训内容可根据企业产品、流程及所出现的问题灵活制定，时间由企业提出与老师商量确定，参加人数不受限制，请有需求的企业尽快与我司联系。
一、课程目的：人类在电子制造技术上为了方便大批量生产而开发出来的波峰焊接技术，并不如一度想象中的被后来的SMT 技术所取代。
波峰焊接的使用或需求，不但处于仍有小量增长的状态，而且在技术上由于业界在产品设计以及质量上的更严格要求而出现了一定的改进。
另一方面，由于波峰焊接看似属于‘传统技术 '，在技术的学习和掌握上往往被忽略。
加上本区域波峰焊炉供应商在‘引进 '设备技术上注重成本而忽略了一些技术细节，使这门原来就不如回流焊接工艺理想的技术，难以得到很好的发挥和控制。
波峰焊接的工艺质量或工艺直通率较低于回流的事实，是许多用户都亲身体验到的。
根据SMT 技术兼管理顾问薛竞成先生对中国波峰焊用户的了解和分析，目前做的不理想的主要原因有以下几个。
1 、对波焊焊接原理细节的了解和掌握不够；2 、设备的设计不够好，设备所提供的控制和调制能力不足；3 、多数用户缺乏有效的设计规范和管理；4 、材料、工艺和设备能力测试方法的缺乏；5 、缺乏解决技术问题的技能。
二、课程特色：从较广的技术面来了解这门技术。
包括工艺、质量故障、设备和设计等不同的角度。
这对于采用技术整合的方法来解决或预防问题是较有效的。
课程的大纲如下。
三、课程内容本课程的特点是从较广的技术面来了解这门技术。
包括工艺、质量故障、设备和设计等不同的角度。
这对于采用技术整合的方法来解决或预防问题是较有效的。
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5．包锡 （1）现象 包锡即焊料过多。焊点的四周被过多的锡包覆而不能断定其是否为标准焊 点，如图所示。过多的锡隐藏了焊点和PCB间润焊（wetting）的曲度，它 也可能覆盖零件脚该露出之部份，使肉眼看不到。而且包锡并不能加强焊 接物的坚牢度或导电度，只是浪费罢了。
（2）产生原因: a．焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大； b．PCB预热温度过低，焊接时元件与PCB吸热，使实际焊接温度降低； c．助焊剂的活性差或比重过小； d．焊盘、插装孔或引脚可焊性差，不能充分浸润，产生的气泡裹在焊点 中； e．焊料中锡的比例减少，或焊料中杂质Cu的成份高，使焊料黏度增加、 流动性变差。 f．焊料残渣太多。 （3）解决方法： a．锡波温度250+/-5℃，焊接时间3～5S。 b．根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度，PCB 底面温度在90-130℃。 c．更换焊剂或调整适当的比例； d．提高PCB板的加工质量，元器件先到先用，不要存放在潮湿的环境中； e．锡的比例<61.4%时，可适量添加一些纯锡，杂质过高时应更换焊料； f．每天结束工作时应清理残渣。
3．冷焊 （1）现象 冷焊的定义是焊点表面不平滑，如“破碎玻璃”的表面一般。冷 焊是焊点凝固过程中，零件与PCB相互的移动所形成，如图，这 种相互移动的动作，影响锡铅合金该有的结晶过程，降低了整个 合金的强度。当冷焊严重时，焊点表面甚至会有细微裂缝或断裂 的情况发生。
（2）产生原因: a．输送轨道的皮带振动不平衡。 b．机械轴承或马达转动不平衡。 c．抽风设备或电扇太强。 d．PCB已经流过输送轨道出口，锡还未干。 （3）解决方法： PCB过锡后，保持输送轨道的平稳，让锡铅合金固化的过程中， 得到完美的结晶，即能解决冷焊的因扰。当冷焊发生时可用补焊 的方式整修，若冷焊严重时，则可考虑重新过一次锡。有关于零 件的振动而影响焊点的固化，使焊点表面不平整或外形不完全的 情况，厂内的品管单位，必须建立一套焊点外观标准，让参与焊 锡作业的人员有判断的依据。
4．焊料不足 （1）现象 焊点干瘪、不完整、有空洞，插装孔及导通孔焊料不饱满，焊料未爬到元 件面的焊盘上。 焊料不足在电子业流传使用的名称很多，如“吹气孔”、“针孔”、“锡 落”、“空洞”等。 （2）产生原因: a．PCB预热和焊接温度过高，使焊料的黏度过低； b．插装孔的孔径过大，焊料从孔中流出； c．插装元件细引线大焊盘，焊料被拉到焊盘上，使焊点干瘪； d．金属化孔质量差或阻焊剂流入孔中； e．PCB爬坡角度偏小，不利于焊剂排气。 （3）解决方法： a．预热温度90-130℃，元件较多时取上限，锡波温度250+/-5℃，焊接时 间3～5S。 b．插装孔的孔径比引脚直径大0.15～0.4mm，细引线取下限，粗引线取上 线。 c．焊盘尺寸与引脚直径应匹配； d．反映给PCB加工厂，提高加工质量； e．PCB的爬坡角度为3～7℃。
8．选择性波峰焊 近年来，SMT元器件的使用率不断上升，在某些混合装配的电子 产品里甚至已经占到95%左右，按照以往的思路，对电路板A面进 行再流焊、B面进行波峰焊的方案已经面临挑战。在以集成电路为 主的产品中，很难保证在B面上只贴装耐受温度的SMC元件、不 贴装SMD——集成电路承受高温的能力较差，可能因波峰焊导致 损坏；假如用手工焊接的办法对少量THT元件实施焊接，又感觉 一致性难以保证。为此，国外厂商推出了选择性波峰焊设备。这 种设备的工作原理是：在由电路板设计文件转换的程序控制下， 小型波峰焊锡槽和喷嘴移动到电路板需要补焊的位置，顺序、定 量喷涂助焊剂并喷涌焊料波峰，进行局部焊接。
（3）பைடு நூலகம்决方法： a．元器件先到先用，不要存在潮湿的环境中，不要超过规定的使 用日期。对PCB进行清洗和去潮处理； b．波峰焊应选择三层端头结构的表面贴装元器件，元件本体和焊 端能经受两次以上的260℃波峰焊的温度冲击。 c．SMD/SMC采用波峰焊时元器件布局和排布方向应遵循较小元件 在前和尽量避免互相遮挡原则。另外，还可以适当加长元件搭接 后剩余焊盘长度。 d．PCB板翘曲度小于0.8～1.0%。 e．调整波峰焊机及传输带或PCB传输架的横向水平。 f．清理波峰喷嘴。 g．更换助焊剂。 h．设置恰当的预热温度。
7.4 波峰焊接缺陷与分析
7.4.1 合格焊点 锡必须与基板形成共结晶焊点，让锡成为基层的一部分，故要求： 1．在PCB焊接面上出现的焊点应为实心平顶的锥体；横切面之两外 圆应呈现新月型之均匀弧状。通孔中之填锡应将零件均匀完整的包 裹住。 2．焊点底部面积应与板子上的焊盘一致； 3．焊点之锡柱爬升高度大约为零件脚在电路板面突出的3/4，其最 大高度不可超过圆形焊盘直径之一半或80%（否则容易造成短路）； 4．锡量的多少应以填满焊盘边缘及零件脚为宜，而焊接接触角度 应趋近于零，接触角度越小越好，表示有良好之沾锡性； 5．锡面应呈现光泽性，表面应平滑、均匀， 6．对贯穿孔的PCB而言，焊锡应自焊锡面爬进孔中升至零件面。 （一般要求超过PCB厚度的50%以上） 满足以上6个条件的焊点即被称为合格焊点，见合格焊点剖面图。
7.2 波峰焊主要材料及波峰焊机设备组成
7.2.1 波峰焊主要材料 1．焊料 2．助焊剂 3．焊料添加剂
7.2.2 波峰焊机设备组成 从图中可以知道一般波峰焊机由焊料波峰发生器、助焊剂涂覆系 统、预热系统、焊接系统、传送系统、冷却系统、控制系统等几 部分组成。
7.2.3 波峰焊接中合金化过程 波峰焊接中PCB通过波峰时其热作用过程大致可分为三个区域，如图所示。
7.3 波峰焊接工艺
7.3.1 插装元器件波峰焊接工艺 1．上机前的烘干处理 2．预热温度 3．焊料温度 4．夹送速度 5．夹送倾角 6．波峰高度
7.3.2 表面安装组件（SMA）的波峰焊接技术 1．SMA波峰焊接工艺的特殊问题 2．SMC/SMD的焊接特性和安装设计中应注意的事项
3．SMA波峰焊接工艺要素的调整 4．典型的表面组装元器件波峰焊的温度曲线 图为典型表面组装元器件波峰焊的温度曲线图，从图中可以看出，整个 焊接过程被分为三个温度区域：预热、焊接、冷却。实际的焊接温度曲 线可以通过对设备的控制系统编程进行调整。
7.4.3 常见缺陷分析 1．润焊不良、虚焊 （1）现象： 锡料未全面而且不均匀包覆在被焊物表面，让焊接物表面金属裸 露，如图所示。润湿不良在焊接作业中是不能被接受的，它严重 地降低了焊点的“耐久性”和“延伸性”，同时也降低了焊点的 “导电性”及“导热性”。
（2）产生原因： a．元件焊端、引脚、印制板基板的焊盘氧化或污染，或PCB受潮。 b．Chip元件端头金属电极附着力差或采用单层电极，在焊接温度 下产生脱帽现象。 c．PCB设计不合理，波峰焊时阴影效应造成漏焊。 d．PCB翘曲，使PCB翘起位置与波峰焊接触不良。 e．传送带两侧不平行（尤其使用PCB传输架时），使PCB与波峰接 触不平行。 f．波峰不平滑，波峰两侧高度不平行，尤其电磁泵波峰焊机的锡 波喷口，如果被氧化物堵塞时，会使波峰出现锯齿形，容易造成 漏焊、虚焊。 g．助焊剂活性差，造成润湿不良。 HPCB预热温度过高，使助焊剂碳化，失去活性，造成润湿不良。 h．设置恰当的预热温度。
7.1 波峰焊接原理及分类 7.1.1 热浸焊 波峰焊技术是由早期的热浸焊接（Hot Dip Soldering）技术发展而 来。 热浸焊接是把整块插好电子元器件的PCB与焊料面平行地浸入熔融焊 料缸中，使元器件引线、PCB铜箔进行焊接的流动焊接方法之一。如 图所示，PCB组件按传送方向浸入熔融焊料中，停留一定时间，然后 再离开焊料缸，进行适当冷却。有时焊料缸还作上下运动。 视频
7.1.3 波峰焊的分类 1．单波峰焊 单波峰焊是借助焊料泵把熔融状焊料不断垂直向上地朝狭长出口涌出， 形成20～40mm高的波峰。这样可使焊料以一定的速度与压力作用于 PCB上，充分渗透入待焊接的元器件引线与电路板之间，使之完全湿 润并进行焊接。
2．斜坡式波峰焊 这种波峰焊机和一般波峰焊机的区别，在于传送导轨以一定角度的斜 坡方式安装，如图所示。这样的好处是，增加了电路板焊接面与焊锡 波峰接触的长度。假如电路板以同样速度通过波峰，等效增加了焊点 浸润的时间，从而可以提高传送导轨的运行速度和焊接效率；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。
7.4.2 不良焊接发生原因： 分析不良焊点的产生是一个复杂的问题，首先须判断是设计不良、 焊接性问题、焊锡材料无效或是处理过程及设备的问题。此外， 很多被认为不良的焊点，事实上是没有问题的，不过太多广被认 同的检验标准，错误的强调焊点的美观而忽略了它的功能。针对 一些问题我们做如下讨论：问题解决概论当问题发生时，首先必 须检查的是制造过程的基本条件，我们将它归类为以下三大因素: 1．材料问题 2．焊锡性的不良 3．生产设备的偏差
3．高波峰焊 高波峰焊机适用于THT元器件“长脚插焊”工艺，它的焊锡槽及其锡 波喷嘴如图所示。其特点是，焊料离心泵的功率比较大，从喷嘴中喷 出的锡波高度比较高，并且其高度h可以调节，保证元器件的引脚从 锡波里顺利通过。一般，在高波峰焊机的后面配置剪腿机，用来剪短 元器件的引脚。
4．空心波峰焊 顾名思义，空心波的特点是在熔融铅锡焊料的喷嘴出口设置了指针形 调节杆，让焊料熔液从喷嘴两边对称的窄缝中均匀地喷流出来，使两 个波峰的中部形成一个空心的区域，并且两边焊料熔液喷流的方向相 反。由于空心波的伯努利效应（Bernoulli Effect，一种流体动力学效 应），它的波峰不会将元器件推离基板，相反使元器件贴向基板。
7．双波峰焊 双波峰焊机是SMT时代发展起来的改进型波峰焊设备，特别适合 焊接那些THT＋SMT混合元器件的电路板。双波峰焊机的焊料波 型如图所示，使用这种设备焊接印制电路板时，THT元器件要采 用“短脚插焊”工艺。电路板的焊接面要经过两个熔融的铅锡焊 料形成的波峰：这两个焊料波峰的形式不同，最常见的波型组合 是“紊乱波”＋“宽平波”。
2．锡球 （1）现象 锡球大多数发生在PCB表面，因为焊料本身内聚力的因素，使这些 焊料颗粒的外观呈球状。它们通常随着助焊剂固化的过程附着在 PCB表面，有时也会埋藏在PCB塑胶物表面如防焊油墨或印刷油墨 表面，因为这些油墨焊接时会有一段软化过程，也容易产生锡球。 （2）产生原因: a．PCB预热不够，导致表面的助焊剂未干。 b．助焊剂的配方中含水量过高。 c．工厂环境湿度过高。