波峰焊工藝管控

1、 豐潤計算機（東莞）有限公司 文件名稱波峰焊工藝管控文件編號WI(3)-SC-259生效日期2010.7.15修定日期2010.7.15版次B0頁次12/121. 目的保持工藝過程的穩(wěn)定，實行對缺陷的預防。檢驗波峰焊制程是否符合產(chǎn)品的焊接質量要求，工藝制程管控按照此制程為依據(jù)。2. 范圍本公司波峰焊所有生產(chǎn)的產(chǎn)品。3. 權責生產(chǎn)部：波峰焊操作人員負責執(zhí)行監(jiān)控;工程部：工程師負責工藝制程編制，處理和調整生產(chǎn)過程中波峰焊不能滿足控制要求等異常狀況；監(jiān)控錫料槽雜志的含量、送樣檢測成分、檢測報告分析及異常處置。4. 內容4.1影響波峰焊接效果的主要因素（魚刺圖）元器件引線 PCB潔凈度 潔凈度 預熱條

2、件 涂覆法 成分成形方法 預涂助焊濟 冷卻方式 成分 溫度表面狀態(tài) 表面狀態(tài) 冷卻速度 溫度 雜質線徑 鍍層組織 基板材料 粘度 釬料量伸出長度 鍍層厚度 基板厚度 涂布量引線種類 鍍層密合度 元器件熱容量 潔凈度鍍層組織 鍍層表面狀態(tài)鍍層厚度 鉆孔狀態(tài)引線和孔徑 傳送速度 灰塵 保管狀態(tài) 技術水平 線和焊盤直徑 噴流速度 室溫 保管時間 責任心圖形密度 噴流波形 照明 包裝狀態(tài) 工作態(tài)度圖形形狀 夾送傾角 噪音 搬運狀態(tài) 家庭狀態(tài)圖形大小 浸入狀態(tài) 濕度 人際關系圖形間隔 退出狀態(tài) 振動 社會狀態(tài)圖形密度 噴流波形 照明 包裝狀態(tài) 工作態(tài)度圖形形狀 夾送傾角 噪音 搬運狀態(tài) 家庭狀態(tài)圖形大小

3、 浸入狀態(tài) 濕度 人際關系圖形間隔 退出狀態(tài) 振動 社會狀態(tài)圖形方向 浸入時間 存放 技術水平安裝方式 壓波深度 心情波峰平穩(wěn)度設計 波峰焊接 環(huán)璋 儲存和搬運 操作者42波峰焊相關工作參數(shù)設置和控制要求421波峰焊設備設置1）定義：焊點預熱溫度均指產(chǎn)品上的實際溫度，波峰焊預熱溫度設定值以獲得合格波峰曲線時設定溫度為準。2）有鉛波峰焊錫爐溫度控制在235-245，測溫曲線PCB板上焊點溫度的最低值為215；無鉛錫爐溫度控制在255-265，PCB板上焊點溫度的最低值為235。3）如客戶或產(chǎn)品對溫度曲線參數(shù)有單獨規(guī)定和要求，應根據(jù)公司波峰焊機的實際性能與客戶協(xié)商確定的標準，以滿足客戶和產(chǎn)品的要求

4、。4）波峰焊基本設置要求：a.浸錫時間為：波峰1控制在0.31秒，波峰2控制在23秒;b.傳送速度為:0.81.7米/分鐘;c:導軌傾斜角度4-6度;d:助焊劑噴霧壓力為0.3-0.6MPa，助焊劑容量在4.5L;e.針閥壓力為2-4Psi;f:除以上參數(shù)設置標準范圍外,如客戶對其產(chǎn)品有特殊指定要求則由工藝工程師在產(chǎn)品作業(yè)反指導書上依其規(guī)定指明執(zhí)行.4.2.2溫度曲線參數(shù)控制要求:1)如果在測量溫度曲線時使用的PCB板為產(chǎn)品的原型板,則所有的溫度應在助焊劑廠家推薦的范圍內(助焊劑參數(shù)資料),如果在測量溫度曲線時使用PCB板為溫度曲線測量專用樣板,則所測的溫度應比相應的助焊劑廠家推薦的范圍高10

5、-15.所謂樣板,即因原型板尺寸太小或板太薄而無法容下或承愛測試儀而另選用的PCB板.2)對于焊點而有SMT元件(印膠或點膠),不需要用波峰焊模具的產(chǎn)品,焊點面浸錫前實測預熱溫度與波峰1最高溫度的落差控制小于150.3）對于使用二個波峰的產(chǎn)品，波峰1與2之間的下降后溫度值：有鉛控制在170以上，無鉛控制在200以上，防止二次焊接。4）對于有鉛產(chǎn)品焊接后采用自然風冷卻，對于無鉛產(chǎn)品焊接后采用制冷壓縮機強制制冷，焊接后冷卻要求： a.每日實測溫度曲線最高溫度下降到200之間的下降速率控制在8/s以上； b.PCB板過完波峰30秒（約在波峰出口處位置），焊點溫度控制在140以下； c.制冷出風口風速

6、必須控制在2.0-4.0M/s；5）測試技術員所測試溫度曲線中應標示出以下數(shù)據(jù)： a.焊點面標準預熱溫度的時間和浸錫前預熱最高溫度； b.焊點面最高過波峰焊溫度； c.焊點面焊接時間； d.焊點面浸錫時間； e.焊接后冷卻溫度的下降斜率。6）測溫曲線說明 有鉛錫爐 235-245 波峰0.3-1秒 無鉛錫爐 250-260 波峰 2-3 秒溫度 有鉛170以上 無鉛200以上 足升溫斜率和溫度落差 要求。 200以上降 預熱區(qū)控制參數(shù)包括溫度和 溫度落差 溫斜率>8/s 運輸速度，必須滿 小于150 預熱區(qū)升溫斜率1-3/s助焊 PCB板在波峰焊出 劑噴 口處焊點溫度在140以下霧區(qū) 時

7、間 4.2.3波峰焊機面板顯示工作參數(shù)控制 1）波峰焊控制參數(shù)表a.無鉛波峰焊參數(shù)設置：規(guī)定范圍預熱一預熱二預熱三預熱四錫溫運輸軌道仰角110-150120-170140-180170-220250-26080-1604-6合格溫度曲線控制參數(shù)案例1301601802601005.5b.有鉛波峰焊參數(shù)設置：規(guī)定范圍預熱一預熱二錫溫運輸軌道仰角160-190160-210235-24580-1504.0-6.0合格溫度曲線控制參數(shù)案例1851952401005.54.2.4波峰焊操作內容要求 1）根據(jù)波峰焊接生產(chǎn)工藝給出的參數(shù)嚴格控制波峰焊機電腦參數(shù)設置； 2）每天按時記錄波峰焊機運行參數(shù)： 3

8、）保證放在噴霧型波峰焊機傳送帶的連續(xù)2塊板之間的距離不小于5CM； 4）每小時檢查波峰焊機助焊劑噴霧狀況，每次轉機時必須點檢噴霧抽風罩的5S情況，確保不會有助焊劑滴到PCB上的現(xiàn)象； 5）每小時檢查波峰焊機波峰是否平整，噴口是否被錫渣堵塞，問題立即處理； 6）操作員在生產(chǎn)過程中如發(fā)現(xiàn)工藝給出的參數(shù)不能滿足要求，不得自行調整波峰參數(shù)，立即通知工程師處理。4.3波峰焊常見缺陷不良現(xiàn)象及工藝調整缺陷形成因素處置方法虛焊1.基本表面不潔凈2.PCB、元器件可焊性差及放置期長3.溫度過高1.嚴格執(zhí)行入庫驗收2.優(yōu)化庫存期管理3.加強工藝管理和正確的工藝規(guī)范冷焊1.釬料槽溫度低2.夾送速度過快3.PCB設

9、計不合理1.調整焊接溫度和時間2.改善PCB設計3.正確選擇工藝規(guī)范不潤濕及反潤濕1.材料可焊性差2.助焊劑失效護林3.表面上污染引起4.釬料雜志超標1.改善材料基本的可焊性2.選用活性強的助焊劑3.合理調整焊接溫度和焊接時間4.清除表面有機污染物5.保持釬料純度橋連1.波峰焊形狀、平整度、溫度2.導線或焊盤間距3.金屬表面潔凈度4.釬料的純度5.助焊劑活性及預熱溫度6.PCB元器件安裝設計不合理，板面熱容量分布差異過大7.PCB吃錫深度8.引腳伸出PCB高度1.改善釬料表面張力作用2.改變波峰波速特性3.調整焊接時間和夾送速度4.調整焊接溫度和預熱溫度5.調整夾送傾角和壓波深度6.檢測助焊劑

10、的有效性和改善助焊劑的涂覆方式、涂覆量7.糾正不良的設計8.正確處理引線折彎方向和伸出高度9.嚴格監(jiān)控釬料槽污染程度透孔不良1.焊盤及孔壁、引線可焊性不良導致的透孔不良2.工藝參數(shù)選擇不當導致的透孔不良3.助焊劑的有無及活性強弱4.在波峰中浸入的深度5.波峰面上滯留的氧化物1.改善焊盤及孔壁、引線的可焊性2.正確的選擇工藝參數(shù)3.助焊劑在噴霧中能透入孔中及良好的活性4.保障波峰焊接過程中良好的熱量供給5.良好的潤濕性空焊1.焊盤導線尺寸配合不當2.焊盤孔不同心3.波峰焊接工藝參數(shù)選擇不當1.改善基本金屬的表面狀態(tài)和可焊性2.正確地設計PCB的圖形和布線3.合理地調整好釬料槽溫度、夾送速度、夾送

11、傾角4.合理地調整好預熱溫度針孔或吹孔1.焊盤周圍氧化或有毛刺2.焊盤不完整3.引線氧化、有機物污染、預處理不良等都可能產(chǎn)生氣體而造成針孔或吹孔4.焊盤或引腳局部潤濕不良5.基板有濕氣6.電鍍溶液中的光亮劑1.改善PCB的加工質量2.改善焊盤和引線表面的潔凈狀態(tài)和可焊性3.基板與元器件引腳污染源可能來自元器件引腳成形、插件過程或是由儲存狀況不佳造成，用溶液清洗即可4.PCB在120度烘箱中預烘2小時拉尖1.基板的可焊性差，焊盤氧化、污染，助焊劑選用不當或變質失效2.助焊劑用量少3.預熱不當、基板翹曲4.釬料槽溫度低5.夾送速度不合適、焊接時間過短或過長6.PCB壓送深度過大，銅箔面積太大7.釬

12、料純度變差，雜志容量超標8.夾送傾角不合適1.凈化被焊表面2.調整和優(yōu)選助焊劑3.合理選擇預熱溫度，調整釬料槽溫度4.調整夾送速度5.調整波峰焊高度或壓波深度，銅含量管控在標準內6.基板上的大銅箔分隔成塊來改善組件損傷1.在釬料波中滯留時間過長2.釬料槽溫度過高1.酌情調整夾送速度和及時檢察其他現(xiàn)象2.合適的調整錫料槽溫度錫珠及錫渣1.PCB在制造或存儲中受潮2.環(huán)境溫度大，PCB和元器件拆封后在線滯留時間過長3.鍍層和助焊劑不相溶，助焊劑選用不當4.漏涂助焊劑或涂覆量不合適、助焊劑吸潮夾水5.阻焊層不良，黏附錫料殘渣6.基板加工不良，孔壁粗糙導致槽液積聚，PCB設計時未進行熱分析7.預熱溫度

13、選擇不合適8.鍍銀件密集9.釬料波峰形狀選擇不合適1.改進PCB制造工藝，提高孔壁光潔度2.盡可能縮短滯留時間，PCB上線前預烘3.PCB布線和安裝設計后進行熱分析，避免板面局部形成大量的吸熱區(qū)4.正確選擇助焊濟5.合理地預熱溫度和時間，對PCB孔內溶劑的揮發(fā)6.控制好助焊劑的涂覆量7.設計上避免用鍍銀的引腳8.釬料波形設計應保證釬料濺落過程中不發(fā)生劇烈撞擊運動 4.4波峰焊接中錫料槽雜質的監(jiān)控 4.4.1 無鉛錫料槽鉛的監(jiān)控1）工程師每月無鉛一次（15日）釬料槽中取樣200G錫塊送外檢測，有鉛每月一次。2）檢測報告的數(shù)據(jù)并作出趨勢走線。3）當鉛含量呈上升趨勢或突發(fā)性上升，需檢查上升周期段波峰

14、焊運行記錄表中產(chǎn)品種類，再深入檢查原材料的污染源。4）錫料槽要求鉛含量<1000ppm； 設錫槽的總重量為250kg，檢測的鉛含量為A（Pb），達到目標鉛含量為B(Pb), 需加入純錫料=A(Bb)-B(Pb) ×250KgA(Bb) 沖稀方式可采用一次掏錫加錫達到目標鉛含量，也可采用分階段加純錫；處置后立即取樣送外檢測。4.4.2有鉛釬料槽鉛的監(jiān)控 1）有鉛釬料槽要求成分含量Sn63%、Pb37%。 2）當鉛含量超出37%，采用加純錫方式降低鉛成分含量。 設錫槽的總重量為400Kg，檢測的鉛含量為A(Pb),達到目標鉛含量為B（Pb）=37% 需加入純錫料=A(Bb)-B(P

15、b) ×400KgA(Bb) 4.4.3波峰焊機焊錫微量元素含量的控制1）焊錫中的微量元素對焊接品質的影響，如下表元素機械特性焊接性能熔點溫度變化其他銻抗拉強度大，變脆潤濕性，流動性熔點變窄電阻增大鋅流動性，潤濕性降低，易出現(xiàn)橋連和拉尖現(xiàn)象多孔表面，晶粒粗大，失去光澤鐵不易操作熔點提高帶磁性鋁結合力減弱流動性降低容易氧化，腐蝕，失去光澤砷脆而硬流動性提高一些形成水泡狀結晶，表面變黑磷少量會增加流動性熔蝕銅鎘變脆影響光澤，流動性降低融化區(qū)域變寬多空，白色銅脆而硬粘性增大，易橋連和拉尖熔點提高形成粒狀不易融化的化合物鎳變脆焊接性能降低熔點提高形成水泡狀結晶銀超過5%易產(chǎn)生氣體需使用活性助焊劑熔點提高耐熱性增加金變脆，機械強度降低失去光澤呈白色鉍變脆熔點降低冷卻時產(chǎn)生裂紋，光澤變差2）銀含量控制，錫料槽要求銀成分含量0.3-1.0%；當銀含量低于0.3%，采用加高含銀