波峰焊基础知识Word文档格式.docx

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　　在（b）所示的阴影效应中，由于器件本体的遮挡，焊料波无法良好地充分接触器件在组件运动方向后侧的引脚焊区，引起该侧焊区润湿不良、焊料缺乏甚至焊接桥连等缺陷。

阴影效应除了由器件本体产生之外，假设元器件布置的过于密集时也可能由邻近的其它元器件造成。

　　为厂减小焊接死区的影响，首先应当在元器件的布局设计时，保证引脚与焊接时的PCB运动方向，如图9．5所示，这样可以保证焊接中的焊区能够不受遮挡地同步接触焊料波峰。

同时应当调整相互之间的间距，特别是大器件与邻近的小器件布置间距，防止焊端或引脚受到遮挡。

如果片式元器件很多，那么应使大多数的布局满足这一要求。

此外，焊接小型元件如0805以下尺寸的元件时，由于焊盘距离很近，在元件底部焊盘之间也可能出现桥连问题。

这样的桥连是由于毛细管作用产生的，一股只能在焊后的测试中校检测出来。

对于这种桥连，一般可通过适当增加波峰焊焊盘间距或增加一个伪焊盘加以解决。

波峰焊技术参数设置和控制要求

1）定义：

焊点预热温度均指产品上的实际温度，波峰焊预热温度设定值以获得合格波峰焊曲线时设定温度为准。

2）有铅波峰焊锡炉温度控制在245±

5℃，测温曲线PCB板上焊点温度的最低值为215。

无铅锡炉温度控制在265±

5℃，PCB板上焊点温度最低值为235℃。

3）如客户或产品对温度曲线参数有单独规定和要求，应根据公司波峰焊机的实际性能与客户协商确定的标准，以满足客户和产品的要求。

4）波峰焊技术参数根本设置控制要求要求

～1秒，波峰2控制在2～3秒；

～/分钟；

c.夹送倾角为：

4～6度；

d.助焊剂喷雾压力为：

2～3Psi；

e.针阀压力为：

2～4Psi；

f.除以上参数设置标准范围外，如客户对其产品有特殊制定要求那么由工艺工程师在产品作业指导书上依其规定指明执行。

波峰焊工艺的根本标准

波峰焊操作步骤

1．焊接前准备

a.检查待焊PCB〔该PCB已经过涂敷贴片胶、SMC/SMD贴片、胶固化并完成THC插装工序〕后附元器件插孔的焊接面以及金手指等部位是否涂好阻焊剂或用耐高温粘带贴住，以防波峰后插孔被焊料堵塞。

如有较大尺寸的槽和孔也应用耐高温粘带贴住，以防波峰焊时焊锡流到PCB的上外表。

b.将助焊剂接到喷雾器的软管上。

a.翻开波峰焊机和排风机电源。

b.根据PCB宽度调整波峰焊机传送带〔或夹具〕的宽度。

助焊剂流量：

根据助焊剂接触PCB底面的情况确定。

使助焊剂均匀地涂覆到PCB的底面。

还可以从PCB上的通孔处观察，应有少量的助焊剂从通孔中向上渗透到通孔顶面的焊盘上，但不要渗透到组件体上。

波峰焊预热温度情况：

1.预热：

预热是很重要的一个系统，了解其原理并标准操作，对提升焊接品质极有意义。

1〕预热的作用：

a.将焊剂中的溶剂挥发掉，这样可以减少焊接时产生气体；

b.焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化，可以去除印制板焊盘、元器件端头和引脚外表的氧化膜以及其它污染物，同时起到保护金属外表防止发生再氧化的作用；

c.使印制板和元器件充分预热，防止焊接时急剧升温产生热应力损坏印制板和元器件。

波峰焊预热温度参数值

印制板预热温度和时间要根据印制板的大小、厚度、元器件的大小和多少、以及贴装元器件的多少来确定。

预热温度在90－130℃〔PCB外表温度〕，多层板以及有较多贴装元器件时预热温度取上限，不同PCB类型和组装形式的预热温度参考表1。

参考时一定要结合组装板的具体情况，做工艺试验或试焊后进行设置。

预热时间由传送带速度来控制。

如预热温度偏低或和预热时间过短，焊剂中的溶剂挥发不充分，焊接时产生气体引起气孔、锡球等焊接缺陷；

如预热温度偏高或预热时间过长，焊剂被提前分解，使焊剂失去活性，同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。

因此要恰当控制预热温度和时间，最正确的预热温度是在波峰焊前涂覆在PCB底面的焊剂带有粘性。

有条件时可测实时温度曲线，预热时间由传送带速度来控制。

焊接过程是焊接金属外表、熔融焊料和空气等之间相互作用的复杂过程，必须控制好焊接温度和时间，如焊接温度偏低。

液体焊料的黏度大，不能很好地在金属外表润湿和扩散，容易产生拉尖和桥连、焊点外表粗糙等缺陷；

如焊接温度过高，容易损坏元器件，还会产生焊点氧化速度加快、焊点发乌、焊点不饱满等问题。

A.“预热温度“一般设定在90-110度，这里所讲“温度〞是指预热后PCB板焊接面的实际受热温度，而不是“表显〞温度；

如果预热温度达不到要求，那么易出现焊后残留多、易产生锡珠、拉锡尖等现象。

B、影响预热温度的有以下几个因素，即：

PCB板的厚度、走板速度、预热区长度等。

B1、PCB的厚度，关系到PCB受热时吸热及热传导的这样一系列的问题，如果PCB较薄时，那么容易受热并使PCB“零件面〞较快升温，如果有不耐热冲击的部件，那么应适当调低预热温度；

如果PCB较厚，“焊接面〞吸热后，并不会迅速传导给“零件面〞，此类板能经过较高预热温度。

/分钟这样一个速度，但这不是绝对值；

如果要改变走板速度，通常都应以改变预热温度作配合；

比方：

要将走板速度加快，那么为了保证PCB焊接面的预热温度能够到达预定值，就应当把预热温度适当提高。

B3、预热区长度：

预热区的长度影响预热温度，在调试不同的波峰焊机时，应考虑到这一点对预热的影响；

预热区较长时，温度可调的较接近想要得到的板面实际温度；

如果预热区较短，那么应相应的提高其预定温度。

2．锡炉温度：

以使用63/37的锡条为例，一般来讲此时的锡液温度应调在250±

5℃〔即245至255度〕为适宜，尽量不要在超过260度，因为新的锡液在260度以上的温度时将会加快其氧化物的产生量，有图如下表示锡液温度与锡渣产生量的关系：

由于热量是温度和时间的函数，在一定温度下焊点和元件受热的热量随时间的增加而增加，波峰焊的焊接时间通过调整传送带的速度来控制，传送带的速度要根据不同型号波峰焊机的长度、波峰的宽度来调整，以每个焊点接触波峰的时间来表示焊接时间，一般焊接时间为3-4s。

c.传送带速度：

根据不同的波峰焊机和待焊接PCB的情况设定〔一般为0.8－/min〕。

根据PCB尺寸，是否多层板，元器件多少，有无贴装元器件等设置预热温度。

焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大。

锡波温度为250±

5℃，焊接时间3-5s。

温度略低时，传送带速度应调慢一些。

电磁泵波峰焊机的波峰高度太高或引脚过长，使引脚底部不能与波峰接触。

因为电磁泵波峰焊机是空心波，空心波的厚度为4-5mm-3mm。

a.把PCB轻轻地放在传送带〔或夹具〕上，机器自动进行喷涂助焊剂、枯燥、预热、波峰焊、冷却。

b.在波峰焊出口处接住PCB。

c.按出厂检验标准

a.方法同首件焊接。

b.在波峰焊出口处接住PCB，检查后将PCB装入防静电周转箱送修板后附工序。

c.连续焊接过程中每块印制板都应检查质量，有严重焊接缺陷的印制板，应立即重复焊接一遍。

如重复焊接后还存在问题，应检查原因、对工艺参数作相应调整后才能继续焊接。

4.检验标准按照出厂检验标准。

工艺质量控制要求

1.严格制度：

填写操作记录，每2小时记录一次温度等焊接参数。

定时或对每块印制板进行焊后质量检查，发现焊接质量问题，及时调整参数，采取措施。

2.定期检查：

根据波峰焊机的开机工作时间，定期检测焊料锅内焊料的铅锡比例和杂质含量如果锡的含量低于极限时，可添加一些纯锡，如杂质含量超标，应进行换锡处理。

3.保养制度：

经常清理波峰喷嘴和焊料锅外表的氧化物等残渣。

波峰焊接问题的处理方式及在使用中注意的事项

1、波峰焊接问题的处理方式

在波峰焊工作时，经常会遇到焊接不良品的出现。

反应的意见大都与助焊剂有着直接的关系，在波峰焊焊接时必要的材料是焊锡条及助焊剂：

1）助焊剂问题：

助焊剂问题：

包含助焊剂的质量、比重外，助焊剂的焊接不良并不代表着就是助焊剂的问题，比方说：

助焊剂的喷口流量的大小、遇热温度的设定及过PCB板面的速度直接影响焊接的质量。

2）焊锡问题：

①锡炉的工作温度：

焊锡条熔化最正确工作温度〔锡条的熔点+50℃〕；

②焊锡的杂质：

主要是熔锡内的其它金属含量超标〔后期质量〕和焊锡的锡渣的增多〔锡材质量〕

在波峰炉的使用过程中，应重点注意对波峰炉中铜等杂质含量的控制；

一般情况下，当锡液中铜杂质的含量超过时〔Cu≤0.08%〕，我们建议客户作清炉处理。

但是，这些参数需要专业的检验机构或焊料生产厂商才能检测，所以，焊料使用厂商应与焊料供给商沟通，定期进行锡液中杂质含量的检测，如半年一次或三个月一次，这需要根据具体的生产量来定，波峰炉使用过程中常见问题的探讨波峰炉在使用过程中，往往会出现各种各样的问题，如焊点不饱满、短路、PCB板面残留脏、PCB板面有锡渣残留、虚焊、假焊、焊后漏电等各种问题；

这些问题的出现严重地影响了产品质量与焊接效果。

焊锡知识

①定义

标准焊接作业时使用的线状焊锡被称为松香焊锡或线状焊锡。

在焊锡中参加了助焊剂。

这种助焊剂是由松香和少量的活性剂组成。

焊接作业时温度的设定非常重要。

焊接作业最适合的温度是在使用的焊接的熔点＋50度。

烙铁头的设定温度，由于焊接局部的大小，电烙铁的功率和性能，焊锡的种类和线型的不同，在上述温度的根底上还要增加100度为宜。

②焊锡的种类

A、有铅焊锡：

由锡〔融点232度〕和铅〔熔点327度〕组成的合金。

其中由锡63％和铅37％组成的焊锡被称为共晶焊锡，这种焊锡的熔点是183度。

B、无铅焊锡：

为适应欧盟环保要求提出的ROHS标准。

焊锡由锡铜合金做成。

其中铅含量为1000PPM

以下！

按焊锡使用方式不同可分为：

a.锡线：

标准焊接作业时使用的线状焊锡被称为松香入焊锡或线状焊锡。

b.锡条：

焊锡经过熔解-模具-成品；

形成一公斤左右长方体形状。

无铅焊锡熔点温度范围

Sn－Cu系列

227℃

Sn－Ag系列

221℃

Sn－Ag－Cu系列

217℃～219℃

无铅焊锡及其问题

①上锡能力差

无铅焊锡的焊锡扩散性差，扩散面积差不多是共晶焊锡的1/3。

②熔点高

无铅焊锡的熔点比一般的Sn-Pb共晶焊锡高大约34~44度，这样电烙铁烙铁头的温度设定也要比拟高。

焊锡

熔点〔℃〕

焊接作业温度〔℃〕

〔焊锡熔点＋50℃〕

烙铁头温度〔℃〕

〔焊接作业温度＋100℃〕

Sn-Pb共晶

183

233

333

227

277

377

③

烙铁头的使用寿命变短

④

烙铁头的氧化

在使用无铅焊锡时，有时会造成烙铁头外表黑色化，失去上锡能力而导致焊接作业中止。

◆烙铁头温度设定在400度的时候

◆没有焊接作业，电烙铁通电的状态长时间的放置。

◆烙铁头不清洗。

等等时，氧化的情况比拟容易出现。

2、波峰焊在使用中注意的事项

由于波峰焊接都是大批量生产，稍有不慎，就会造成极大的浪费，因此在整个操作过程中，必须经常检查各环节的质量。

波峰焊时焊锡处于熔化状态，其外表的氧化及其与其它金属元素（主要是Cu）作用生成一些残渣都是不可防止的，但是合理正确地使用波峰焊设备和及时地清理对于减少锡渣也是至关重要的。

（1）焊接前的检查

焊接前应对设备的运转情况、焊料和待焊接印制电路板的质量及板上元器件情况进行检查。

（2）焊接过程中检查

要经常检查在焊接过程中的各项指标，如温度、焊料成分、压锡深度、传递速度等。

如在焊料中加聚苯醚或蓖麻油等防氧化剂，防止焊料氧化，发现焊料外表有氧化膜，要及时清理。

（3）焊接后的检查

焊接后如有少量的焊点不合格，可用电烙铁手工补焊修整。

如出现大量焊接质量缺陷，要及时查找原因，调整机器设备。

目前印制电路板焊接的装置.有较为完善的自动生产线，除了波峰焊设备外，还需加上自动插件机、剪切机等装置。

波峰焊过程中十四种不良的解决方法

一、焊后PCB板面残留多板子脏：

二、着火：

三、腐蚀〔元器件发绿，焊点发黑〕：

四、连电，漏电〔绝缘性不好〕

1、FLUX在板上成离子残留；

2、或FLUX残留吸水，吸水导电；

3、PCB设计不合理，布线太近等；

4、PCB阻焊膜质量不好，容易导电。

五、漏焊，虚焊，连焊

六、焊点太亮或焊点不亮

1、FLUX的问题：

A.可通过改变其中添加剂改变〔FLUX选型问题〕；

B.FLUX微腐蚀；

2、锡不好〔如：

锡含量太低等〕。

七、短路

八、烟大，味大：

九、上锡不好,焊点不饱满

十、FLUX发泡不好

1、

FLUX的选型不对

2、

发泡管孔过大（一般来讲免洗FLUX的发泡管管孔较小,树脂FLUX的发泡管孔较大〕

3、

发泡槽的发泡区域过大

4、

气泵气压太低

5、

发泡管有管孔漏气或堵塞气孔的状况,造成发泡不均匀

6、

稀释剂添加过多

十一、发泡太多

气压太高

发泡区域太小

助焊槽中FLUX添加过多

未及时添加稀释剂,造成FLUX浓度过高

十二、FLUX变色

有些无透明的FLUX中添加了少许感光型添加剂，此类添加剂遇光后变色，但不影响FLUX的焊接效果及性能

十三、PCB阻焊膜脱落、剥离或起泡

十四、PCB阻焊膜脱落、剥离或起泡

波峰焊接常见缺陷分析及解决方法

元件脚间焊接点桥接连锡：

原因：

桥接连锡是波峰焊中一个比拟常见的缺陷，元件引脚间距过近或者波峰不稳都有可能导致桥接连锡，可能原因如下，焊接温度设置过低，焊接时间过短，焊接完成后下降时间过快，助焊剂喷涂量过少。

一般这种情况下要检查波峰和确认焊接坐标是否正确，可以通过提高焊接温度或预热温度，提高焊接时间，增加下降时间，提高助焊剂喷涂量的方法来改善。

溢锡〔线路板正面上锡了〕：

发生这种情况一般要首先检查通孔元件是否missing，看板子是否有明显变形，炉温设置是否过高导致PCB变形，其次要检查元件引脚直径和通孔直径之间的配合。

如果通孔过大而元件引脚过细就会导致溢锡的发生。

可以降低溢锡部位的波峰高度或焊接高度，降低助焊剂喷涂量。

线路板焊锡面的上锡高度达不到：

对于二级以上产品来说这也是一个比拟常见的缺陷，一般来讲一些金属材质的大元件如电源模块等，由于他们大多与接地脚相接散热较快上锡困难，当然一般上锡高度标准会有相应的放松。

除此之外焊接温度低，助焊剂喷涂量少，波峰高度低都会导致上锡高度不够。

提高预热和焊接温度，多喷涂些助焊剂等可以解决问题。

线路板过波峰焊时正面元件浮高：

元件过轻或波峰抬高会导致波峰将元件冲击浮高上去，或者在插装元件的时候元件没有插到位，轨道速度过快或不稳导致元件歪斜抬高。

可以制作夹具将原件压住，由于夹具的吸热可能需要提高预热或焊接温度。