波峰焊知识
双波峰焊的工作原理 .................................................................................................................................................... 1 波峰焊在工作中主要问题 ............................................................................................................................................ 2 波峰焊技术参数设置和控制要求 ................................................................................................................................ 3 波峰焊工艺的基本规范 ................................................................................................................................................ 4
波峰焊操作步骤 .................................................................................................................................................... 4 波峰焊预热温度情况： ........................................................................................................................................ 4 工艺质量控制要求 ................................................................................................................................................ 6 波峰焊接问题的处理方式及在使用中注意的事项 .................................................................................................... 7
1、波峰焊接问题的处理方式 .............................................................................................................................. 7 2、波峰焊在使用中注意的事项 .......................................................................................................................... 9 波峰焊过程中十四种不良的解决办法 ........................................................................................................................ 9 波峰焊接常见缺陷分析及解决方法 .......................................................................................................................... 12 波峰焊虚焊的因素和预防 .......................................................................................................................................... 14 波峰焊连锡现象及预防【图】 .................................................................................................................................. 14 波峰焊在焊接中空洞是怎么造成的? ........................................................................................................................ 17 影响波峰焊接质量的工艺条件有哪些? .................................................................................................................... 17
1、影响波峰焊的工艺条件有以下四点： ........................................................................................................ 17 2、波峰焊焊锡问题解决方案： ........................................................................................................................ 18 波峰焊的日常保养 ...................................................................................................................................................... 18
双波峰焊的工作原理
焊锡料波形是影响混装焊接质量的重要工艺因素，焊料波形必须适应通孔插装与片式元器件的混装要求，能够将焊料送入到元件焊端与基板之间的焊区夹角或密集元件之间的引脚焊区中。早期的被场焊多采用单波峰焊接，随着高密度封装和无铅技术发展，目前在混装工艺中最常用的是双波蜂焊，它是防止通孔插装元器件焊点拉尖、桥连和片式元器件排气效应和阴影效应的有效工艺措施。
双波峰焊有两个焊料波峰：湍流波和平滑波。焊接时，组件首先经过第一波湍流波，再过第二波平滑波。
湍流波的作用和特点：
湍流波从一个狭长的缝隙中喷出，以一定的压力、速度冲击着PcB的焊接面并进入元器件各狭小密集的焊区。由于有一定的冲击压力，湍流波能够较好地渗入到一般难以进入的密集焊区，有利于克服排气、遮挡形成的焊接死区，提高焊料到达死区的能力，大大减少了漏焊以及垂直填充不足的缺陷。但是湍流波的冲击速度快、作用时间短，因此其对焊区的加热、焊料的润湿扩展并不均匀、充分，焊点处可能出现桥连或粘连了过量的焊料等现象，因此需要第二个波峰进一步作用。
平滑波的作用和特点：
平滑波与传统的通孔插装波峰焊类似，其波面较宽、运动速度较慢，在靠近波峰表面的中心区域上，PcB与焊料流动的相对速度可以近似为零。在这样一种相对静止的情况下，焊料能够充分润湿、扩展，有利于形成充实的焊点。当焊点离开波峰的瞬间，少量焊料由于自身内聚力的作用而收缩并粘附在焊盘和引脚之间，并在熔融焊料的表面张力作用下收缩形成焊点，多余焊料则流回焊料槽中。经过平滑波整理后，消除了可能的拉尖、桥连，去除了多余的焊料，确保了焊接质量。为了克服PCB上的“焊接死区”，有些波峰焊机的第一个波峰由一排喷嘴喷出，喷嘴同时来回运动，使得焊料波峰能够不断冲入这些不易焊接的区域。
波峰焊在工作中主要问题
现代电子装联中，通孔插装元件THC一般都是与表面组装元器件肋c／sMD混装的。波峰焊比较适合片式分立元件如电阻、电容、二报管以及小外形封装晶体管sOT、双列直插器件DIP等的焊接。在许多情况下，3MC／sMD需由贴片胶预先粘接在PcB的背面(焊接面)。对于小外形封装集成电路SOIC和四边引脚封装器件如PLcc、P四P等通常要贴放到PcB的正面，这是要避免潜在的可靠性问题(如活性焊剂可能沿引脚浸入器件封装内部。回流焊中，焊料只是与引脚直接接触而不触及整个器件封装体，因此这种问题并不突出)和焊接工艺性问题(如焊接中的阴影作用和桥连)。因此，除非有良好的元器件布局设计和焊接工艺设计与控制，一般不推荐上述器件直接经历波峰焊。 混装工艺中，置于波峰焊焊接面上的片式元器件直接贴放在PcB的焊盘上。元器件的这种贴装形式使其在波峰煤时有可能遇到回流焊中没有的问题。其中，“排气效应”(out8assiH8)和“阴影效应”(shadowin8)是两个主要问题，由此产生的区域即被称为“焊接死区”(solderSkZP)。
在a)所示的排气效应中，元器件的焊端与Pcs形成了宣角结构，这使焊料不易到达焊端的根部。潮湿的焊剂在高温产生的气体更增加了这种倾向，导致焊点(根部)娟料不足甚至出现漏焊的现象。排气效应是由焊剂预热不充分造成的，大量的溶剂在焊接高温下的汽化造成了排气效应。通常，这一现象可以通过增加溶剂的挥发程度如提高组件的预热温度、延长预热时间加以改善，也可以在焊盘上增加气体逃边孔的方法加以解决。
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、焊料不足甚至焊接桥连等缺陷。阴影效应除了由器件本体产生之外，若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，避免焊端或引脚受到遮挡。如果片式元器件很多，则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) 波峰焊技术参数基本设置控制要求要求
a.浸锡时间为：波峰1控制在0.3～1秒，波峰2控制在2～3秒； b.传送速度为：0.7～1.5米/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则由工艺工程师在产品作业指导书上依其规定指明执行。
波峰焊工艺的基本规范
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的上表面。 b. 将助焊剂接到喷雾器的软管上。 2.开炉
a. 打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。 3.设置参数
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，了解其原理并规范操作，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再氧化的作用；c. 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。 波峰焊预热温度参数值
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