选择性波峰焊

南京信息职业技术学院

毕业设计论文

作者XXX学号XXXXXXXX

系部机电学院

专业XXXXXXXXXXXXXXXXX

题目Versaflow50/60选择性波峰焊在无铅生产中的应用

指导教师XXX

评阅教师

完成时间：2012年X月X日

毕业设计(论文)中文摘要

题目：Versaflow 50/60 选择性波峰焊在无铅焊接中的应用

摘要：虽然目前国内虽然只有少量几家厂商配备了选择性波峰焊设备。但是

随着波峰焊技术的成熟和国内EMS厂商生产产品档次的提高，波峰焊设备还

是很有前景的。目前来看，由于技术及制程的不完善，选择性波峰焊的缺陷

还是不少的。本文以ERSA公司的Versaflow50/60型号的选择性波峰焊机为

例从设备和工艺两方面介绍和分析选择焊。设备方面描述了机器的主要构成，

工艺方面介绍了选择焊的制程，最后还就几种选择性波峰焊焊接时最容易出

现的几种缺陷进行分析，提出解决方法。

关键词：选择性波峰焊工艺缺陷

毕业设计(论文)外文摘要

Title: Selective wave Versaflow50/60 using in Lead-free soldering

Abstract: The company Germany named ERSA has made the first selective wave machine, from now although only a few company have equipped with selective wave machine. But with the growth of selective soldering technical and

the development of the product most EMS company made, there will be a good development of selective wave. For now, because of the technical and process is not so prefect, many failures of solder joints have shown up. In this article we will use Versaflow50/60 as an example to introduce this machine from equipment and process. In the aspect of equipment, the parts of the machine are being described and how to make an program of a PCBs is introduced in the aspect of process. At last some analysis of common failure is displayed and the solutions were made also.

keywords: selective wave process failure

目录

1绪论

2选择性波峰焊设备分析及焊材质量控制

2.1 助焊剂喷涂区

2.2 预热区

2.3 焊接区

2.4 焊锡质量控制

3选择性波峰焊相关工艺参数及制程

3.1 炉温、传动速度等工艺参数设置

3.2 助焊剂喷涂模块制程

3.3 焊接模块制程

4 选择性波峰焊常见缺陷分析及解决方法

1 绪论

在现代电子焊接技术的发展历程中，经历了两次历史性的变革：第一次是从通孔焊接技术向表面贴装焊接技术的转变；第二次便是我们正在经历的从有铅焊接技术向无铅焊接技术的转变。焊接技术的演变直接带来了两个结果：一是线路板上所需焊接的通孔元器件越来越少；二是通孔元器件（尤其是大热容量或细间距元器件）的焊接难度越来越大，特别是对无铅和高可靠性要求的产品。再来看看全球电子组装行业目前所面临的新挑战：全球竞争迫使生产厂商必须在更短时间里将产品推向市场，以满足客户不断变化的要求；产品需求的季节性变化，要求灵活的生产制造理念；全球竞争迫使生产厂商在提升品质的前提下降低运行成本；无铅生产已是大势所趋。上述挑战都自然地反映在生产方式和设备的选择上，这也是为什么选择性波峰焊在近年来比其他焊接方式发展得都要快的主要原因；当然，无铅时代的到来也是推动其发展的另一个重要因素。

波峰焊发展至今已有50多年的历史了，在通孔元件电路板的生产中具有生产率高等特点。但是随着电子产品高密度小型化的设计要求，大量的PTH元件被SMT元件代替，这样电路板上的PTH元件越来越少，有的电路板甚至两面都布满了SMT元件。普通的波峰焊采用波峰大面积焊接的方式已不再适用，会产生夹具制作等额外费用，甚至可能对焊接面存在的SMT元件产生影响。像这种通孔元件较少的电路板，可以考虑采用选择性波峰焊设备。1995年，世界上第一台选择性波峰焊设备由ERSA公司制造出来，发展到现在选择性波峰焊技术已经相对成熟，为提高高端电子产品中通孔元件的焊点质量，ERSA公司的选择性波峰焊设备采用了多种有效的技术措施，包括助焊剂喷射位置及喷射量的精确控制，微波峰高度的精确控制，焊接位置的精确控制等。

2 选择性波峰焊设备分析及焊材质量控制

图2-1:Versaflow50/60机器外形

Versaflow50/60除去前后超出机器轨道长度后机器全长5.750m，算上轨道机器全长7.150m，机器宽1.740m，高1.800m。能支持的PCB宽度是60mm到500mm，长度是120mm到600mm，能够支持的上间隙是100mm，最大支持元件高度9mm，当然这些参数是就这款机器而言。

Versaflow50/60具有一个助焊剂喷涂区，两个预热区和两个焊接区，具体生产流程如下：助焊剂喷涂——预热——焊接——预热——焊接。一块电路板上可能存在不同的PTH元件，这两种或多种PTH元件的上锡性能可能是不一样的，也可能和PCB板的开孔大小有关系。焊接时并不仅仅需要焊接上这么简单，很多客户的产品会对通孔元件的上锡高度有要求，具体的IPC中也给出了通孔元件的上锡高度标准。我们项目的客户要求非接地脚的上锡率达到50%，接地脚的上锡高度因为某些原因上锡较困难可以稍微降低。当然不同的PCB上锡高度要求也不一样。板子厚度大于2.5mm时通孔元件上锡是比较困难的，采用普通波峰焊时更加难以达到50%的上锡高度，这时候选择性波峰焊的优越性就能体现出来。选择性波峰焊不仅能够焊接PCB厚度超过2.5mm的板子，对于上锡性能不同的元件能够区别对待，对每一个焊点的焊接参数都能够精确控制。两个预热区可以采用不同的预热温度，两个焊接区亦可使用不同的焊接温度，这样焊接就方便得多。例如，我们可以将上锡容易的元件至于第一焊接区焊接，将第二预热区的温度设置高于