全面波峰焊工艺讲解PPT文档格式.ppt

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适用于适用于SMDSMD的波峰焊设备有双波峰或电磁泵波峰焊机。

的波峰焊设备有双波峰或电磁泵波峰焊机。

适合波峰焊的表面适合波峰焊的表面贴装元器件有矩形和圆贴装元器件有矩形和圆柱形片式元件、柱形片式元件、SOTSOT以及以及较小的较小的SOPSOP等器件。

等器件。

SMDSMD波峰焊时造成阴影效应波峰焊时造成阴影效应1.1.波峰焊原理波峰焊原理下面以双波峰机为例来说明波峰焊原理。

下面以双波峰机为例来说明波峰焊原理。

当完成点（或印刷）胶、贴装、胶固化、插装通孔元器件的印当完成点（或印刷）胶、贴装、胶固化、插装通孔元器件的印制板从波峰焊机的人口端随传送带向前运行，通过助焊剂发泡制板从波峰焊机的人口端随传送带向前运行，通过助焊剂发泡（或喷雾）槽时，使印制板的下表面和所有的元器件端头和引脚（或喷雾）槽时，使印制板的下表面和所有的元器件端头和引脚表面均匀地涂敷一层薄薄的助焊剂；

表面均匀地涂敷一层薄薄的助焊剂；

随传送带运行印制板进入预热区（预热温度在随传送带运行印制板进入预热区（预热温度在9090130130），预热的作用：

），预热的作用：

助焊剂中的溶剂被助焊剂中的溶剂被挥发掉，这样可以减少焊接时产生气体；

挥发掉，这样可以减少焊接时产生气体；

助焊剂助焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化，可以去除印制中松香和活性剂开始分解和活性化，可以去除印制板焊盘、元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它板焊盘、元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它污染物，同时起到保护金属表面防止发生高温再氧污染物，同时起到保护金属表面防止发生高温再氧化的作用化的作用使印制板和元器件充分预热，避免焊接使印制板和元器件充分预热，避免焊接时急剧升温产生热应力损坏印制板和元器件。

时急剧升温产生热应力损坏印制板和元器件。

印制板继续向前运行，印制板的底面首先通过第一个熔融的焊料印制板继续向前运行，印制板的底面首先通过第一个熔融的焊料波，第一个焊料波是乱波（振动波或紊流波），使焊料打到印制板的波，第一个焊料波是乱波（振动波或紊流波），使焊料打到印制板的底面所有的焊盘、元器件焊端和引脚上，熔融的焊料在经过助焊剂净底面所有的焊盘、元器件焊端和引脚上，熔融的焊料在经过助焊剂净化的金属表面上进行浸润和扩散。

然后印制板的底面通过第二个熔融化的金属表面上进行浸润和扩散。

然后印制板的底面通过第二个熔融的焊料波，第二个焊料波是平滑波，平滑波将引脚及焊端之间的连桥的焊料波，第二个焊料波是平滑波，平滑波将引脚及焊端之间的连桥分开，并将去除拉尖等焊接缺陷。

当印制板继续向前运行离开第二个分开，并将去除拉尖等焊接缺陷。

当印制板继续向前运行离开第二个焊料波后，自然降温冷却形成焊点，即完成焊接。

焊料波后，自然降温冷却形成焊点，即完成焊接。

振动波平滑波PCB运动方向焊点的形成过程焊点的形成过程当当PCB进入波峰面前端进入波峰面前端AA处至尾端处至尾端BB处时，处时，PCB焊盘与引脚全焊盘与引脚全部浸在焊料中，被焊料部浸在焊料中，被焊料润湿，开始发生扩散反应润湿，开始发生扩散反应,此时焊料是连成一此时焊料是连成一片（桥连）的。

当片（桥连）的。

当PCBPCB离开波峰尾端离开波峰尾端的瞬间，由于焊盘和引脚表面与的瞬间，由于焊盘和引脚表面与焊料之间金属间合金层的结合力（润湿力），使少量焊料沾附在焊焊料之间金属间合金层的结合力（润湿力），使少量焊料沾附在焊盘和引脚上，此时焊料与焊盘之间的润湿力盘和引脚上，此时焊料与焊盘之间的润湿力大于大于大于大于两焊盘之间焊料的两焊盘之间焊料的内聚力，使各焊盘之间的焊料分开，并由于表面张力的作用使焊料内聚力，使各焊盘之间的焊料分开，并由于表面张力的作用使焊料以引脚为中心，收缩到最小状态，形成饱满、半月形焊点。

以引脚为中心，收缩到最小状态，形成饱满、半月形焊点。

相反，如果焊盘和引脚可焊性差或相反，如果焊盘和引脚可焊性差或温度低，就会出现焊料与焊盘之间温度低，就会出现焊料与焊盘之间的润湿力的润湿力小于小于小于小于两焊盘之间焊料的内两焊盘之间焊料的内聚力，造成桥接、漏焊或虚焊。

聚力，造成桥接、漏焊或虚焊。

PCB与焊料波分离点位于与焊料波分离点位于B1和和B2之间某个位置，分离后形成焊点。

之间某个位置，分离后形成焊点。

波峰焊时流体（锡波）在喷嘴与出口处的管道现象波峰焊时流体（锡波）在喷嘴与出口处的管道现象波峰焊时流体（锡波）在喷嘴与出口处的管道现象波峰焊时流体（锡波）在喷嘴与出口处的管道现象00处PCB运动方向与流体的流向相逆；

00处PCB运动方向与流体的流向相同；

PCB静止V10时，紧贴PCB板面流速为零，波峰表面保持静态；

V1V2时，焊料容易被焊盘和引脚一起被带着向前，易桥接和拉尖V1V2时，可减少形成桥接和拉尖的发生几率；

但V1V1V1V1过快过快过快过快，过度檫过度檫过度檫过度檫洗洗洗洗反而会造成焊点吃锡量减少，使焊点干瘪，甚至缺锡、虚焊。

V470000喷嘴PCB47喷嘴PCB0000V1V2波峰喷嘴示意图波峰喷嘴示意图增压腔喷嘴液态焊料液面平滑焊料波倾斜角可调的传送装置焊料从远远低于液面处返回焊料槽可调节的“侧板”旋转“侧板”不同的倾斜角度，控制焊料流速通过以上分析可以得出结论：

通过以上分析可以得出结论：

除了与润湿、毛细管现象、扩散、溶解、表面张力之间互除了与润湿、毛细管现象、扩散、溶解、表面张力之间互除了与润湿、毛细管现象、扩散、溶解、表面张力之间互除了与润湿、毛细管现象、扩散、溶解、表面张力之间互相作用有直接影响外，还与相作用有直接影响外，还与相作用有直接影响外，还与相作用有直接影响外，还与PCBPCBPCBPCB传送速度、传送角度、焊传送速度、传送角度、焊传送速度、传送角度、焊传送速度、传送角度、焊锡波温度、粘度、焊锡波喷流的速度、锡波温度、粘度、焊锡波喷流的速度、锡波温度、粘度、焊锡波喷流的速度、锡波温度、粘度、焊锡波喷流的速度、B2B2B2B2处剩余锡的重力处剩余锡的重力处剩余锡的重力处剩余锡的重力加速度有关，同时这种参数都不是独立的、它们互相之间加速度有关，同时这种参数都不是独立的、它们互相之间加速度有关，同时这种参数都不是独立的、它们互相之间加速度有关，同时这种参数都不是独立的、它们互相之间都存在一定制约关系。

都存在一定制约关系。

当传送角度、焊料波温度、粘度等条件都一定的情况下，当传送角度、焊料波温度、粘度等条件都一定的情况下，当传送角度、焊料波温度、粘度等条件都一定的情况下，当传送角度、焊料波温度、粘度等条件都一定的情况下，对某一特定的对某一特定的对某一特定的对某一特定的PCBPCBPCBPCB，其，其，其，其PCBPCBPCBPCB的传送速度与液态焊料流体速度的传送速度与液态焊料流体速度的传送速度与液态焊料流体速度的传送速度与液态焊料流体速度都有一个最佳的配合关系都有一个最佳的配合关系都有一个最佳的配合关系都有一个最佳的配合关系。

因此，如何找到这个最佳的配。

因此，如何找到这个最佳的配合关系，正是波峰焊工艺要掌握和控制的难点。

合关系，正是波峰焊工艺要掌握和控制的难点。

波峰焊焊点形成是一个非常复杂的过程波峰焊焊点形成是一个非常复杂的过程双波峰焊理论温度曲线双波峰焊理论温度曲线双波峰焊实时温度曲线双波峰焊实时温度曲线22波峰焊工艺对元器件和印制板的基本要求波峰焊工艺对元器件和印制板的基本要求aa应选择三层端头结构的表面贴装元器件，元器件应选择三层端头结构的表面贴装元器件，元器件体和焊端能经受两次以上体和焊端能经受两次以上260260波峰焊的温度冲击，焊波峰焊的温度冲击，焊接后元器件体不损坏或变形，片式元件端头无脱帽现象；

接后元器件体不损坏或变形，片式元件端头无脱帽现象；

外部电极（镀铅锡）外部电极（镀铅锡）中间电极（镍阻挡层）中间电极（镍阻挡层）内部电极（一般为钯银电极）内部电极（一般为钯银电极）无引线片式元件端头三层金属电极示意图无引线片式元件端头三层金属电极示意图bb如采用短插一次焊工艺，焊接面元件引脚露出印制板如采用短插一次焊工艺，焊接面元件引脚露出印制板表面表面0.80.83mm3mm；

cc基板应能经受基板应能经受260/50s260/50s的耐热性，铜箔抗剥强度好，的耐热性，铜箔抗剥强度好，阻焊膜在高温下仍有足够的粘附力，焊接后阻焊膜不起皱；

阻焊膜在高温下仍有足够的粘附力，焊接后阻焊膜不起皱；

dd印制电路板翘曲度小于印制电路板翘曲度小于0.80.81.0%1.0%；

ee对于贴装元器件采用波峰焊工艺的印制电路板必须对于贴装元器件采用波峰焊工艺的印制电路板必须按照贴装元器件的特点进行设计，元器件布局和排布方向按照贴装元器件的特点进行设计，元器件布局和排布方向应遵循较小的元件在前和尽量避免互相遮挡的原则；

应遵循较小的元件在前和尽量避免互相遮挡的原则；

33波峰焊材料波峰焊材料3.13.13.13.1焊料焊料焊料焊料有铅焊料有铅焊料有铅焊料有铅焊料一般采用一般采用Sn63/Pb37Sn63/Pb37棒状共晶焊料，熔点棒状共晶焊料，熔点183183。

使用过程中使用过程中SnSn和和PbPb的含量分别保持在的含量分别保持在1%1%以内；

焊料以内；

焊料的主要杂质的最大含量控制在以下范围内：

的主要杂质的最大含量控制在以下范围内：

CuCu0.08%,Al0.08%,Al0.005%,Fe0.005%,Fe0.02%,Bi0.02%,Bi0.1%,Zn0.1%,Zn0.002%,Sb0.002%,Sb0.01%,As0.01%,As0.03%,0.03%,根据设备的使用情况定期（三个月至半年）检测焊料根据设备的使用情况定期（三个月至半年）检测焊料的主要杂质以及的主要杂质以及SnSn和和PbPb的含量，不符合要求时更换焊锡或的含量，不符合要求时更换焊锡或采取措施，例如当采取措施，例如当SnSn含量少于标准时，可掺加一些纯含量少于标准时，可掺加一些纯SnSn。

无铅焊料无铅焊料Sn-0.7CuSn-0.7CuSn-0.7C