波峰焊理规范.docx

1、波峰焊理规范1.目的：保证波峰焊设备管理及工艺过程的稳定，实现对缺陷的预防，加强波峰焊工艺参数管控，提升产品质量及产品可靠性，特制定本程序文件；2.适用范围：本公司波峰焊生产的所有产品及波峰焊设备；3.定义说明：包括公司各种型号的波峰焊制程上的参数标准、新材料引进流程、焊锡材料管控、废料管控及设备保养要求。4.职责说明：4.1生产：配合工程完善波峰焊管理，协助工程处完成定期维护、保养工作； 4.2工程：a）负责设备的选型、安装、验收、调试、安全规则的制定；设备参数的设定、调整及优化；波峰焊设备维护维修及定期保养,。b) 负责处理和调整生产过程中波峰焊不能满足控制要求等异常状况。4.3品质：品质

2、部IPQC负责生产设备运行过程中的工艺参数标准和炉后品质的稽核及统计；监控钎料槽杂质含量、送样检测成分、检测报告分析及异常处理。4.4仓库：负责波峰焊辅料锡条、助焊剂的储存添加确认、入库锡渣数据汇总及处理。4.5采购：采购波峰焊及相关备品备件，工具。 5.0内容5.1本公司波峰焊介绍：本公司波峰焊为日东双波峰焊、劲拓双波峰焊、(是由助焊剂系统.预热系统.热补偿.锡炉系统.冷却系统.抽风系统和清洗系统组成。如图：5.2波峰焊导入流程：波峰焊导入流程责任部门相关记录表单（工程部）（生产部）波峰焊导入负责人内部工作联系单波峰焊导入负责人内部立项申请单工程部选型报告采购部采购相关报告采购部 工程部工程

3、部/生产部Layout文件制造工程部/采购部设备验收表单工程部/采购部 /生产部采购部/生产部设备移交表单波峰焊负责人 5.3波峰焊辅料导入流程： 计划部 工程部 采购 品质 生产 使用表单及文件 5.4 波峰焊工艺流程： 5.5波峰焊相关参数设置和控制要求5.5.1波峰焊设备设置5.5.1.1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。5.5.1.2波峰焊锡炉温度控制在2455，测温曲线PCB板上焊点温度的最低值为235度； PCB板上焊点温度最高值为255。5.5.1.3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

4、性能与客户协商确定的标准，以满足客户和产品的要求。a)浸锡时间为：波峰1控制在0.31.5秒，波峰2控制在24秒；b)传送速度为：1.01.7米/分钟；c)夹送倾角为：46度d)助焊剂喷雾压力为：0.51Pa；e)针阀压力为：24Pa；f)助焊剂比重：0.8000.03g)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则由工艺工程师在产品作业指导书上依其规定指明执行。5.5.2温度曲线参数控制要求如果在测量温度曲线时使用的PCB板为产品的原型板，则所有的温度应在助焊剂厂家推荐的范围内（助焊剂参数资料），如果在测量温度曲线时使用的PCB板为温度曲线测量专用样板，则所测的温度比相应的助焊剂

5、厂家推荐的范围高1015. 5.5.2.1对于焊点面有SMT元件不需要用波峰焊治具的产品，焊点面浸锡前实测预热温度与波峰1最高温度的落差控制小于150.5.5.2.2对于使用二个波峰的产品，波峰1与波峰2之间的下降温度值：控制在170以上； 5.5.2.3对于产品焊接后采用自然风冷却，对于无铅产品焊接后采用制冷压缩机强制制冷，焊接后冷却要求：a)每次实测温度曲线最高温度下降到200之间的下降速率控制在8/S以上。b)PCB板过完波峰30秒（约在波峰出口出处位置），焊点温度控制在140以下。c)制冷出风口风速必须控制在2.04.0M/S.d)对制冷压缩机制冷温度设备探头显示温度控制在15以下。5

6、.5.2.4测试技术员所测试温度曲线中应标识以下数据：a)焊点面标准预热温度的时间和浸锡前预热最高温度；b)焊点面最高过波峰温度；c)焊点面浸锡时间；d)焊接后冷却温度下降的斜率；5.5.3波峰焊机面板显示工作参数控制波峰焊参数设置：（根据产品需要）预热一（）预热二（）预热三（）锡温（）链速（cm/min）导轨倾角（）机器设定温度范围90110110120120130245510017046机器实际显示范围1005110512052455150205.55.6波峰操作要求及内容5.6.1根据焊接工艺给出的参数，必须严格控制波峰焊机电脑参数设置；5.6.2每天按时记录波峰焊机运行参数；5.6.3

7、保证放在喷雾型波峰焊机传送带的连续2快板之间的距离不小于3CM;5.6.4机械水平:当装机或移机后需做水平校正工作,机体调至大致水平,以轨道为准,调整锡波.5.6.5轨道平行度:轨道进口跟出口宽度应相同,以防止过锡架掉落或卡死输送带.5.6.6轨道爪片的一致性调整:左右两侧轨道内爪片应同步动作,两侧轨道距锡波口高度一致.5.6.7喷锡口,锡波之调整:1.锡波高度10mm以下为原则;2.平波挡锡板应调整至使锡波缓慢后流,在PCB与锡波接触时两者速度同步;3.吃锡深度约为PCB厚的1/32/3处;4.锡波与PCB接触时间为25秒;5.输送轨道仰角在47,依机种的不同调整;5.6.8预热的调整:1.

8、 板底预热温度在90110,板面温度在70110,对有SMD零件之PCB板底Profile温度T小于120;2.加热板面以尽量靠近PCB但不碰到零件脚为原则.5.6.9风刀调整:1.风刀各孔应保持通畅,过滤杯上压力表调至11.5kg/ c之间;2.流量阀压力调至0.02 0.6kg/c之间;3.风刀方向与PCB行进方向成1015;5.6.10每2小时检查波峰焊机波峰是否平整，喷口是否被锡渣堵塞，发现问题立即处理；a). 技术员在生产过程中如发现工艺给出的参数不能满足要求，不得自行调整参数，立即通知工程师处理。b).波峰焊操作员需要通过培训获得“波峰焊作业专技证”方可上岗.6.0波峰焊温度工艺曲

9、线测试 由于产品的特性不同，尺寸大小不同，PCB的布线方式及铜箔量不同，PCB的元件量不同，综合以上因素PCB所需的温度量也会不同，所以每个产品必须使用专用工程板测试一条专用的温度曲线，以确保设备设定温度适合产品的需求。当设备和产品发生变更的情况下必须重新测试温度曲线，重测要求参考波峰焊标准作业程序“波峰焊印制电路板装配工艺控制要求”。6.1热电偶的粘贴方法6.1.1热电偶的基本要求测试波峰焊温度曲线使用K型热电偶，热电偶数量为至少6根，其中第一根用于温度跟踪仪的启动温度探测，2根热电偶用来测试PCB板主面的预热温度，另一根热电偶用于测试PCB板俯面的预热温度和引脚焊接时间。PCB主面的热电偶

10、分别粘贴在PCB的左右两端的适当位置，测试主面温度及均匀性，PCB俯面的热电偶粘贴在PCB中间的适当位置，并固定牢固。热电偶的探头必须保持平直，不能扭曲，以确保温度探测的可靠性，热电偶的测量精度和响应时间取决于热电偶的粘贴方法和粘贴质量。另外，热电偶的响应速度与热电偶的探测到的温度量和使用的粘贴材料也有关联，本文件定义的粘贴方法和粘贴材料可缩小温度探测误差，具体操作方法参照下列说明。 K型热电偶6.2.2热电偶的外观检查检查热电偶的探头是否有变形、断开、损伤。 合格的热电偶 不合格的热电偶6.3.3主面热电偶的粘贴方法下图指出标准PCB主面热电偶的粘贴位置。选择工程板测试波峰焊温度曲线，主面的

11、两根热电偶粘贴在PCB的左右两端，主面的另一根热电偶（温度跟踪仪启动温度探测）粘贴PCB的前端，探测头伸出Pcb，所有热电偶的探头都用铝箔纸和高温胶带固定，以避免不会影响温度曲线变化，参考下图布置热电偶的走线，注意不要妨碍到元件。 热电偶的粘贴位置和布线方式No.1热电偶第一根热电偶用于探测温度跟踪仪的启动温度。如下图所示，选择PCB板的前端中间位置粘贴热电偶，探头伸出PCB端面约10-15mm，用高温胶带将热电偶固定牢固，完成后确保热电偶的探头平行于PCB，不能扭曲或变形。 No.1热电偶粘贴位置 No.2和No.3热电偶第二和第三根热电偶用于测试助焊剂的活性温度（即PCB板主面温度），将两

12、个热电偶粘贴在PCB板的左右两边的适当位置，用4mm4mm的铝箔纸粘住热电偶的探头，并用高温胶带固定，如下图所示。这种粘贴方法是非破坏性的，注意：不要将热电偶探头粘贴在通孔位置，这将会影响实际测试温度的准确性。 No.2和No.3 热电偶粘贴位置No.4 热电偶第四根热电偶用来确认助焊剂的活性温度和引脚焊接时间，选择PCB俯面中间的合适位置粘贴热电偶。首先用电烙铁将热电偶的探头焊接在PCB的焊盘上，再用4mm4mm的铝箔纸粘在距离热电偶探头2-3mm的位置，热电偶的探头外露，以便过炉时测量引脚焊接时间，最后用高温胶带固定，如下图所示。 No.4热电偶粘贴位置No.5和No.6热电偶第五，六根热

13、电偶用来确认波峰机液面平衡度，选择PCB俯面两边边缘合适位置粘贴热电偶。首先用电烙铁将热电偶的探头焊接在PCB的焊盘上，再用4mm4mm的铝箔纸粘在距离热电偶探头2-3mm的位置，热电偶的探头外露，且两个探头必须保持平衡。以便过炉时测量导轨平衡，最后用高温胶带固定，如下图所示注意：热电偶的粘贴位置应慎重选择，对于有贴片元件的产品热电偶的粘贴位置和炉温设定应避免贴片元件的二次回流6.2波峰焊温度曲线的要求波峰焊有铅工艺温度曲线参数标准项目单位助焊剂规格通用助焊剂喷涂量g/in2600-1500PCB主面预热温度最高升温斜率 C / sec3PCB主面预热温度范围 C80-110PCB俯面最高预热

14、温度 C125PCB俯面预热温度最高降温斜率 C / sec5最大焊接时间(波峰1+波峰2)Sec.5锡缸焊料的温度范围 C240-250 波峰焊温度曲线要求6.3温度优化仪软件设定6.3.1温度优化仪的采样间隔设置采用间隔应尽可能的小，设置在0.1sec6.3.2温度曲线涵盖的参数信息：a).波峰焊每个底部加热器的温度设定;b).波峰焊的链条速度;c).热电偶的粘贴位置;d).波峰焊轨道宽度;e).使用的助焊剂类型;f).锡缸焊料的温度设定;g).温度曲线的测试者;h).测试温度曲线的波峰焊设备编号;l).假如有使用波峰焊治具，应在曲线的备注栏注明;6.4 温度曲线的文件名称和保存的位置 温

15、度曲线文件的命名与设备程序名称一致，请参考设备程序命名规则进行编写。另外温度曲线文件应打印出来，由波峰焊工艺工程师审核后放置到生产线指导生产作业。为检查波峰焊的性能是否合符生产要求，每月必须对波峰焊进行温度曲线测试。6.5波峰焊助焊剂6.5.1助焊剂的作用: 焊接是电子装配中的主要工艺过程,助焊剂是焊接时使用的辅料,助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度.它防止焊接时表面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊接性能.助焊剂性能的优劣,直接影响到电子产品的质量。 6.5.1.1助焊剂的选择：免清洗无铅助焊剂 a) 助焊剂, 厂商:* 助焊剂: 无铅比重 0.8

16、000.005b)低固态含量： 5%以下c)无腐蚀性，无卤素、表面绝缘电阻1.01011；d）酸值256.5.1.2助焊剂的检测事项及标准：6.5.1.2.1表面绝缘电阻测试：按GB/T9491-2002 5.11d的测试要求进行SIR测试，检验要求对表面绝缘电阻测试（SIR）每批次监控，由IQC进行检测，并保存相关检测报告。测试方法：分别将助焊剂均匀的滴加到测试板上，在85烤箱中保持30分钟后取出，放入40和相对湿度为90%-95%的实验箱中保持8小时，在室温和湿度为90%的条件下恢复1小时，然后用绝缘电阻仪按上图测试板的点进行测试12,23,34,45两端的表面电阻。6.5.1.2.2助焊

17、剂比重测试：按GB/T9491-2002 4.4（每批次监控，由IQC进行检测，并保存相关检测报告）将助焊剂加入密度测试仪内，比重数值在20时应为0.80-0.95g/cm3，公司标准为0.800.03 g/cm36.5.1.2.3助焊剂PH值检测按GB/T9491-2002 公司标准在3-7范围内合格。（SGS检测，检测周期按品质要求）6.5.1.2.4水淬取液电阻率检测：GB/T9491-2002 4.5 公司标准在电阻率100千欧姆。（每批次监控，由IQC进行检测，并保存相关检测报告）6.5.1.2.5免洗助焊剂检测为无卤素。（SGS检测，检测周期按品质要求）6.5.2助焊剂的使用： 助

18、焊剂必须即开即用，在开启时必须检查包装完好，检测比重正常后使用，对不能一次性用不完的助焊剂应进行密封，下次检测后合格再使用。助焊剂保存远离高温,存放在通风处,温度控制20,按保存期保存。6.6助焊剂喷涂量的测量 PCB板府面的助焊剂量的多少和助焊剂均匀性对焊接起到至关重要的作用，所以必须对助焊剂的喷涂量进行管控和测量 ，由波峰焊技工完成检测。6.6.1测试设备和材料a).专用FR-4 PCB标准板b).电子称（精度：0.01g）6.6.2测试流程：a).测量FR-4 PCB标准板的面积， b).将标准板清洁干净并测量重量c).将标准板放入波峰焊内进行助焊剂喷涂d).助焊剂喷涂完成立即取下标准板

19、测量重量e).计算出助焊剂的实际喷涂量6.6.3喷涂量的计算 参考下面表格内的数据来计算助焊剂的喷涂量 助焊剂的喷涂量= (助焊剂实际重量 ( g) x (助焊剂的固态含量%/100)/标准板的面积x1000000助焊剂型号助焊剂固态含量通用3.50.5% 助焊剂固态含量6.6.3波峰焊焊锡6.6.3.1焊锡作用：焊锡是利用高温及锡铅低熔点的特性，使两个金属表面经由加温锡铅融化相互渗入产生介面合金。6.6.3.2焊锡选用：厂商:* 锡棒成分：有铅 Sn/Pb 60/40 无铅 Sn/Cu Sn 96.5% Cu 3.5%焊锡由生产部根据计划排产进行领取到车间，由物料员，波峰焊技工，IPQC一同

20、添加到波峰炉内，并在焊锡添加记录表上签字确认，添加标准以波峰焊液面与锡槽边缘高度在1cm，2cm即可，添加焊锡时必须佩戴高温防护装备，以免出现安全事故。6.6.4焊锡检测流程：NG 波峰焊纤料检测流程6.6.5焊锡检测事项及标准：a) 有铅焊锡按标准焊接电子电气组件要求IPC J-STD-001D 2005检测，其中进料检测铜含量0.05，焊锡使用中的铜含量应控制在0.3，实际除铜以焊锡检测要求进行。b) 焊锡不纯物含量检测,分别取各线锡槽中之锡样(不少于150g/台)送锡棒检测分析不纯物含量.当锡样化验报告中出现不纯物含量超出警戒值时,对该锡槽的焊锡进行稀释等相应处理,化验频率为每月一次.6

21、.6.5.1锡炉的物理除铜（降温除铜）除铜过程：a).将波峰通道从锡炉中卸下。b).将锡炉温度设置成280300，升温，同时去除锡面浮渣。c).当温度达到设置温度时，关闭加热器电源，自然降温。d).自然降温至195左右时，开始打捞铜锡合金结晶体。e).低于190时，停止打捞（需要时，重复2、3、4项）。注意事项：a).280300降至195的时间约1.5小时（因锡炉容量而异）。b).约220时，可观察到锡面点、絮状的晶核产生。随温度的进一步降低，晶核不断聚集增大，逐步形成松针状的CUSN结晶体。c).195190的时间约20分钟（因锡炉容量而异），打捞期间要快速有序。d).打捞时漏勺要逐片捞取

22、，切勿搅拌（结晶体受震动极易解体）。e).打捞时漏勺提出锡面时要轻缓，要让熔融焊料尽量返回炉内。f). CuS结晶体性硬、易脆断，小心扎手！6.6.5.2化学除铜过程：锡炉的化学除铜（硫化除铜）即除铜粉：除铜过程： a).将波峰通道从炉内撤除，并清理锡面浮渣。 b).当炉温达到230时，将绑有硫磺袋的木棍伸入炉底部并缓缓移动着搅拌。 c).当第一个硫磺袋的硫用完后，可将第二个绑有硫磺袋的木棍伸入炉底部继续缓缓移动着搅拌。 d).当所有的硫磺用完后，将炉温升至250260，此间可打捞硫化铜的黑渣并继续进行搅拌（搅拌速度慢一些），直到没有硫化铜的黑渣浮起为止。 注意事项： a).装有硫磺的袋子用装

23、大米的那种，硫磺量约0.5KG一袋，用麻绳扎于干燥木棍的端部。 b).装有硫磺的袋子插入锡面时要快并迅速插到锡炉的底部，防止气体飞溅，熔锡烫着人。 c).波峰焊的抽风机要开足，整个过程会有大量硫化气体产生，要防止废气伤人，抽风不良的波峰焊禁止使用此法除铜！ e).备有干粉灭火器，防止不测事件发生。 化学分析结果： 铜的含量可降到0.3以下。 补充说明： a).插入锡面的材料必须干燥。 b).硫磺的用量可根据焊料的含铜量和硫化亚铜分子式：S2CU进行重量比换算。c).硫可到化工商店，采购纯度超过95%的就行。6.6.6焊锡渣：波峰焊2小时进行锡渣清理一次，锡渣不能有渣夹锡现象，成黑褐色，由生产物

24、料员每天收集锡渣数量开单入库，由仓库处理。7.0波峰焊长见缺陷及工艺调整缺陷形成因素处理方法焊料不足：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。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35S。b)插装孔的孔径比引脚直径大0.150.4mm，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，要有利于形成弯

25、月面；d）反映给PCB加工厂，提高加工质量；e)PCB的爬坡角度为37。焊料过多：元件焊端和引脚有过多的焊料包围，润湿角大于90。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。a)锡波温度250+/-5，焊接时间35S。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

26、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。润湿不良、漏焊、虚焊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，

27、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。h)PCB预热温度过高，使助焊剂碳化，失去活性，造成润湿不良。a)元器件先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) 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) 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) d)PCB板翘曲度小于0.81.0。e)f)g)h)i)j)k)l)焊点桥接或短路a)PCB设计不合理，焊

28、盘间距过窄；b)插装元件引脚不规则或插装歪斜，焊接前引脚之间已经接近或已经碰上；c)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；d)焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度降低；e）阻焊剂活性差。a)按照PCB设计规范进行设计。两个端头Chip元件的长轴应尽量与焊接时PCB运行方向垂直，SOT、SOP的长轴应与PCB运行方向平行。将SOP最后一个引脚的焊盘加宽（设计一个窃锡焊盘）。b)插装元件引脚应根据PCB的孔距及装配要求成型，如采用短插一次焊工艺，焊接面元件引脚露出PCB表面0.83mm，插装时要求元件体端正。c）根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置

29、预热温度，PCB底面温度在90-130。d)锡波温度250+/-5，焊接时间35S。温度略低时，传送带速度应调慢些。f)更换助焊剂。焊点拉尖a)PCB预热温度过低，使PCB与元器件温度偏低，焊接时元件与PCB吸热；b)焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大；c)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，厚度为45mm；d)助焊剂活性差；e)焊接元件引线直径与插装孔比例不正确，插装孔过大，大焊盘吸热量大。a)根据PCB、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度，预热温度在90-130； b)锡波温度为250+/-5，焊接时间35S。温度略低时，传送带速度应调慢一些。 c)波峰高度一般控制在PCB厚度的2/3处。插装元件引脚成型要求引脚露出PCB焊接面0.83mm d)更换助焊剂； e)插装孔的孔径比引线直径大0.150.4mm（细引线取下限，粗引线取上线）。其它缺陷：a)板面脏污主要由于助焊剂固体含量高、涂敷量过多、预热温度过高或过低，或由于传送带爪太脏、焊料锅中氧化物及锡渣过多等原因造成的；b)PCB变形：一般发生在大尺寸PCB，由于大尺寸PCB重量大或由于元器件布置不均匀造成重量不平衡。这需要PCB设计时尽量