波峰焊工藝流程說明

1、概述波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料，借助與泵的作用，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波，插裝了元器件的PCEK與傳送鏈上，經(jīng)過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過程。波峰焊的原理：波峰面的表面均被一層氧化皮覆蓋，它在沿焊料波的整個長度方向上幾乎都保持靜態(tài)，在波峰焊接過程中，PCB接觸到錫波的前沿表面，氧化皮破裂，PCB前面的錫波無皴褶地被推向前進(jìn)，這說明整個氧化皮與PCB以同樣的速度移動波峰焊機(jī)焊點(diǎn)成型：當(dāng)PCB進(jìn)入波峰面前端時(shí)，基板與引腳被加熱，并在未離開波峰面之前，整個PCB浸在焊料中，即被焊料所橋聯(lián)，但在離開波峰尾端的瞬間，少量的焊料由于潤濕力的作用，粘附在焊盤上，并由

2、于表面張力的原因，會出現(xiàn)以引線為中心收縮至最小狀態(tài)，此時(shí)焊料與焊盤之間的潤濕力大于兩焊盤之間的焊料的內(nèi)聚力。因此會形成飽滿，圓整的焊點(diǎn)，離開波峰尾部的多余焊料，由于重力的原因，回落到錫鍋中。，配套工具：靜電物料盒、銀子、靜電手腕帶、標(biāo)簽紙、波峰焊錫機(jī)。一.工藝方面：工藝方面主要從助焊劑在波峰焊中的使用方式，以及波峰焊的錫波形態(tài)這兩個方面作探討；1 .在波峰焊中助焊劑的使用工藝一般來講有以下幾種：發(fā)泡、噴霧、噴射等；A. 如果使用“發(fā)泡”工藝，應(yīng)該注意的是助焊劑中稀釋劑的添加的問題，因?yàn)橹竸┰谑褂眠^程中容易揮發(fā)，易造成助焊劑濃度的升高，如果不能及時(shí)添加適量的稀釋劑，將會影響焊接效果及PC琳面的

3、光潔程度；B. 如果使用“噴霧”工藝，則不需添加或添加少量的稀釋劑，因?yàn)槊芊獾膰婌F罐能有效的防止助焊劑的揮發(fā)，只需根據(jù)需要調(diào)整噴霧量即可，并要選擇固含較低的最好不含松香樹脂成份的，適合噴霧用的助焊劑；C. 因?yàn)椤皣娚洹睍r(shí)容易造成助焊劑的涂布不均勻，且易造成原材料的浪費(fèi)等原因，目前使用噴射工藝的已不多。2 .錫波形態(tài)主要分為單波峰和雙波峰兩種；A.單波峰：指錫液噴起時(shí)只形成一個波峰，一般在過一次錫或只有插裝件的PCB寸所用；B.雙波峰：如果PCB上既有插裝件又有貼片元器件，這時(shí)多用雙波峰，因?yàn)閮蓚€波峰對焊點(diǎn)的作用較大，第一個波峰較高，它的作用是焊接；第二個波峰相對較平，它主要是對焊點(diǎn)進(jìn)行整形；雙

4、波峰焊接示圖二.相關(guān)參數(shù)波峰焊在使用過程中的常見參數(shù)主要有以下幾個：1 .預(yù)熱：A.”預(yù)熱溫度”一般設(shè)定在90-110度，這里所講溫度”是指預(yù)熱后PCB板焊接面的實(shí)際受熱溫度，而不是裝顯”溫度；如果預(yù)熱溫度達(dá)不到要求，則易出現(xiàn)焊后殘留多、易產(chǎn)生錫珠、拉錫尖等現(xiàn)象；B、影響預(yù)熱溫度的有以下幾個因素，即：PCB板的厚度、走板速度、預(yù)熱區(qū)長度等；B1、PCB的厚度，關(guān)系到PCB受熱時(shí)吸熱及熱傳導(dǎo)的這樣一系列的問題，如果PC唳薄時(shí)，則容易受熱并使PCB“零件面”較快升溫，如果有不耐熱沖擊的部件，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)低預(yù)熱溫度；如果PC瞅厚，“焊接面”吸熱后，并不會迅速傳導(dǎo)給“零件面”，此類板能經(jīng)過較高預(yù)熱溫度；

5、B2、走板速度：一般情況下，建議把走板速度定在1.1-1.2米/分鐘這樣一個速度，但這不是絕對值；如果要改變走板速度，通常都應(yīng)以改變預(yù)熱溫度作配合；比如：要將走板速度加快，那么為了保證PCB呈接面的預(yù)熱溫度能夠達(dá)到預(yù)定值，就應(yīng)當(dāng)把預(yù)熱溫度適當(dāng)提高；B3、預(yù)熱區(qū)長度：預(yù)熱區(qū)的長度影響預(yù)熱溫度，在調(diào)試不同的波峰焊機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮到這一點(diǎn)對預(yù)熱的影響；預(yù)熱區(qū)較長時(shí)，溫度可調(diào)的較接近想要得到的板面實(shí)際溫度；如果預(yù)熱區(qū)較短，則應(yīng)相應(yīng)的提高其預(yù)定溫度。2、錫爐溫度：以使用63/37的錫條為例，一般來講此時(shí)的錫液溫度應(yīng)調(diào)在245至255度為合適，盡量不要在超過260度，因?yàn)樾碌腻a液在260度以上的溫度時(shí)將會加快

6、其氧化物的產(chǎn)生量，有圖如下表示錫液溫度與錫渣產(chǎn)生量的關(guān)系：0245基于以上參數(shù)所定的波峰爐工作曲線圖如下:345s5人ItM.Dsec融區(qū)域a3、鏈條（或稱輸送帶）的傾角：A、這一傾角指的是鏈條（或PCB&面）與錫液平面的角度；B、當(dāng)PCB®走過錫液平面時(shí)，應(yīng)保證PCBt件面與錫液平面只有一個切點(diǎn)；而不能有一個較大的接觸面；C、當(dāng)沒有傾角或傾角過小時(shí)，易造成焊點(diǎn)拉尖、沾錫太多、連焊多等現(xiàn)象的出現(xiàn)；當(dāng)傾角過大時(shí)，很明顯易造成焊點(diǎn)的吃錫不良甚至不能上錫等現(xiàn)象。4、風(fēng)刀：在波峰爐使用中，“風(fēng)刀”的主要作用是吹去PCBK面多余的助焊劑，并使助焊劑在PCBP件面均勻涂布；一般情況下，風(fēng)

7、刀的傾角應(yīng)在100左右；如果“風(fēng)刀”角度調(diào)整的不合理，會造成PCBft面焊劑過多，或涂布不均勻，不但在過預(yù)熱區(qū)時(shí)易滴在發(fā)熱管上，影響發(fā)熱管的壽命，而且會影響焊完后PCBg面光潔度，甚至可能會造成部分元件的上錫不良等狀況的出現(xiàn)。注：風(fēng)刀角度可請?jiān)O(shè)備供應(yīng)商在調(diào)試機(jī)器進(jìn)行定位，在使用過程中的維修、保養(yǎng)時(shí)不要隨意改動。5、錫液中的雜質(zhì)含量：在普通錫鉛焊料中，以錫、鉛為主元素；其他少量的如：睇（Sb）、鈿（Bi）、鈿（In）等元素為添加元素以外，其他元素如：銅（Cu）、鋁（Al）、神（As）等都可視為雜質(zhì)元素；在所有雜質(zhì)元素中，以“銅”對焊料性能的危害最大，在焊料使用過程中，往往會因?yàn)檫^二次錫（剪腳后過

8、錫），而造成錫液中銅雜質(zhì)或其它微量元素的含量增高，雖然這部分金屬元素的含量不大，但是在合金中的影響卻是不可忽視的，它會嚴(yán)重地影響到合金的特性，主要表現(xiàn)在合金中出現(xiàn)不熔物或半熔物、以及熔點(diǎn)不斷升高，并導(dǎo)至虛焊、假焊的產(chǎn)生；另外雜質(zhì)含量的升高會影響焊后合金晶格的形成，造成金屬晶格的枝狀結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出來的癥狀有焊點(diǎn)表面發(fā)灰無金屬光澤、焊點(diǎn)粗糙等。所以，在波峰爐的使用過程中，應(yīng)重點(diǎn)注意對波峰爐中銅等雜質(zhì)含量的控制；一般情況下，當(dāng)錫液中銅雜質(zhì)的含量超過0.3%時(shí),建議作清爐處理。但是，這些參數(shù)需要專業(yè)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)或焊料生產(chǎn)廠商才能檢測，所以，焊料使用廠商應(yīng)與焊料供應(yīng)商溝通，定期進(jìn)行錫液中雜質(zhì)含量的檢測，如半

9、年一次或三個月一次，這需要根據(jù)具體的生產(chǎn)量來定。三、波峰爐使用過程中常見問題的對策波峰爐在使用過程中，往往會出現(xiàn)各種各樣的問題，如焊點(diǎn)不飽滿、短路、PCB8面殘留臟、PCB8面有錫渣殘留、虛焊、假焊、焊后漏電等各種問題；這些問題的出現(xiàn)嚴(yán)重地影響了產(chǎn)品質(zhì)量與焊接效果；為了解決這些問題，應(yīng)該從以下幾個方面著手：第一，檢查錫液的工作溫度。因?yàn)殄a爐的儀表顯示溫度總會與實(shí)際工作溫度有一定的誤差，所以在解決此類問題時(shí)，應(yīng)該掌握錫液的實(shí)際溫度，而不應(yīng)過分依賴“表顯溫度”；一般狀況下，使用63/37比例的錫鉛焊料時(shí)，建議波峰爐的工作溫度在245-255度之間即可，但這不是絕對不變的一個數(shù)值，遇到特殊狀況時(shí)還是

10、要區(qū)別對待；第二，檢查PCBfe在浸錫前的預(yù)熱溫度。通常狀況下，我們建議預(yù)熱溫度應(yīng)在90-110度之間，如果PCB上有高精密的不能受熱沖擊的元件，可對相關(guān)參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整；這里要求的也是PCB焊接面的實(shí)際受熱溫度，而不是“表顯溫度”；第三、檢查助焊劑的涂布是否有問題。無論其涂布方式是怎樣的，關(guān)鍵要求PCBft經(jīng)過助焊劑的涂布區(qū)域后，整個板面的助焊劑要均勻，如果出現(xiàn)部分零件管腳有未浸潤助焊劑的狀況，則應(yīng)對助焊劑的涂布量、風(fēng)刀角度等方面進(jìn)行調(diào)整了。第四，檢查助焊劑活性是否適當(dāng)。如果助焊劑活性過強(qiáng)，就可能會對焊接完后的PCB造成腐蝕；如果助焊劑的活性不夠，PCB板面的焊點(diǎn)則會有吃錫不滿等狀況；如果錫腳

11、間連錫太多或出現(xiàn)短路，則表明助焊劑的載體方面有問題，即潤濕性不夠，不能使錫液有較好的流動；出現(xiàn)以上問題時(shí)，應(yīng)該與助焊劑供貨廠商尋求解決方案，對助焊劑的活性及潤濕性方面作適當(dāng)調(diào)整；第五，檢查錫爐輸送鏈條的工作狀態(tài)。這其中包括鏈條的角度與速度兩個問題，通常建議把鏈條角度定在5-6度之間，送板速度定在每分鐘1.1-1.2米之間；就鏈條角度而言，用經(jīng)驗(yàn)值來判斷時(shí)，把PCB上板面比錫波最高處高出1/3左右，使PCB±錫時(shí)能夠推動錫液向前走，這樣可以保證焊點(diǎn)的可靠性；在不提高預(yù)熱溫度及錫液工作溫度的狀況下，如果提高PCB勺輸送速度，會影響焊點(diǎn)的焊接效果；就以上所有指標(biāo)參數(shù)而言，絕不是一成不變的數(shù)

12、據(jù)，他們之間是相輔相承、互相影響與制約的關(guān)系；比如要提高生產(chǎn)量，就要提高鏈條的輸送速度，速度提高以后，相應(yīng)的預(yù)熱溫度一定要提高，否則就會使PCEK過錫時(shí)因溫差過大而產(chǎn)生各種問題，嚴(yán)重時(shí)會造成錫液的飛濺拉尖等；另外，我們還要提高錫液的工作溫度，因?yàn)檩斔退俣瓤炝耍琍CEK面與錫液的接觸時(shí)間就短了，同時(shí)錫液的“熱補(bǔ)償”也達(dá)不到平衡狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)會影響焊接效果，所以提高錫液的溫度是必要的。第六、檢驗(yàn)錫液中的雜質(zhì)含量是否超標(biāo)。第七，為了保證焊接質(zhì)量，選擇適當(dāng)?shù)闹竸┮彩呛荜P(guān)鍵的問題。首先確定PCB是否是“預(yù)涂覆板”（單面或雙面的PCBfe面預(yù)涂覆了助焊劑以防止其氧化的我們稱之為“預(yù)涂覆板”）,此類PCEK

13、在使用一般的免清洗低固含量的助焊劑焊接時(shí)，PCBfe表面就有可能會出現(xiàn)“泛白”現(xiàn)象：輕微時(shí)PCB板面會有水漬紋一樣的斑痕，嚴(yán)重時(shí)PCB®面會出現(xiàn)白色結(jié)晶殘留；這種狀況的出現(xiàn)嚴(yán)重地影響了PCB的安全性能與整潔程度。如果您所用的PCB是預(yù)覆涂板，則建議您選用松香樹脂型助焊劑，如果要求板面清潔，可在焊接后進(jìn)行清洗；或選擇與所焊PCB上的預(yù)涂助焊劑中松香相匹配的免清洗助焊劑。如果是經(jīng)熱風(fēng)整平的雙層板或多層板，因其板面較清潔，可選用活性適當(dāng)?shù)拿馇逑粗竸?，避免選擇活性較強(qiáng)的免洗助焊劑或樹脂型助焊劑；如果有強(qiáng)活性的助焊劑進(jìn)入PC琳的“貫穿孔”，其殘留物將很有可能會對產(chǎn)品本身造成致命的傷害。第八、

14、如果PCB8面上總是有少部分零件腳吃錫不良。這時(shí)可檢查PCEK的過錫方向及錫面高度，并輔助調(diào)整輸送PCB的速度來調(diào)節(jié)；如果仍解決不了此問題，可以檢查是否因?yàn)椴糠至慵_已經(jīng)氧化所致。第九、在保證上述使用條件都在合理范圍內(nèi)，如果仍出現(xiàn)PCB間斷有虛焊、假焊或其他的焊接不良狀況。可檢查PCB®有氧化現(xiàn)象，板孔與管腳是否成比例等，以及PCBfe的設(shè)計(jì)、制造、保存是否合理、得當(dāng)?shù)取M蛾型元器件預(yù)熱溫度單面板組件通孔器件與混裝90100雙面板組件通孔器件100110雙面板組件混裝100110多層板通孔器件115125多層板混裝115125準(zhǔn)備工作：a.檢查波峰焊機(jī)配用的通風(fēng)設(shè)備是否良好；b.檢

15、查波峰焊機(jī)定時(shí)開關(guān)是否良好；c.檢查錫槽溫度指示器是否正常。方法：進(jìn)行溫度指示器上下調(diào)節(jié)，然后用溫度計(jì)測量錫槽液面下10-15mmt的溫度，判斷溫度是否隨其變化：d.檢查預(yù)熱器系統(tǒng)是否正常。方法：打開預(yù)熱器開關(guān)，檢查其是否升溫且溫度是否正常；e.檢查切腳刀的工作情況。方法：根據(jù)印制板的厚度與所留元件引線的長度調(diào)整刀片的高低，然后將刀片架擰緊且平穩(wěn)，開機(jī)目測刀片的旋轉(zhuǎn)情況，最后檢查保險(xiǎn)裝置有無失靈；f.檢查助焊劑容器壓縮空氣的供給是否正常；方法：倒入助焊劑，調(diào)好進(jìn)氣閥，開機(jī)后助焊劑發(fā)泡，使用試樣印制板將泡沫調(diào)到板厚的1/2處，再鎮(zhèn)緊眼壓閥，待正式操作時(shí)不再動此閥，只開進(jìn)氣開關(guān)即可；g.待以上程序

16、全部正常后，方可將所需的各種工藝參數(shù)預(yù)置到設(shè)備的有關(guān)位置上。操作規(guī)則a.波峰焊機(jī)要選派12名經(jīng)過培訓(xùn)的專職工作人員進(jìn)行操作管理，并能進(jìn)行般性的維修保養(yǎng)；b.開機(jī)前，操作人員需配戴粗紗手套拿棉紗將設(shè)備擦干凈，并向注油孔內(nèi)注入適量潤滑油；c.操作人員需配戴橡膠防腐手套清除錫槽及焊劑槽周圍的廢物和污物；d,操作間內(nèi)設(shè)備周圍不得存放汽油、酒精、棉紗等易燃物品；e,焊機(jī)運(yùn)行時(shí)，操作人員要配戴防毒口罩，同時(shí)要配戴耐熱耐燃手套進(jìn)行操作；f.非工作人員不得隨便進(jìn)入波峰焊操作問；g.工作場所不允許吸煙吃食物；h.進(jìn)行插裝工作時(shí)要穿戴工作帽、鞋及工作服聯(lián)機(jī)式波峰焊工藝流程切腳一一刷切腳屑一一人工插裝元器件一一將印

17、制板裝在焊機(jī)的夾具上噴涂助焊劑一一預(yù)熱一一波峰焊一一冷卻一一清洗一一印制板脫離焊機(jī)一一檢驗(yàn)一一補(bǔ)焊一一清洗一一檢驗(yàn)一一放入專用運(yùn)輸箱。操作過程A.接通電源；B.接通焊錫槽加熱器；C.打開發(fā)泡噴涂器的進(jìn)氣開關(guān)；D.焊料溫度達(dá)到規(guī)定數(shù)據(jù)時(shí)，檢查錫液面，若錫液面太低要及時(shí)添加焊料；E.開啟波峰焊氣泵開關(guān)，用裝有印制板的專用夾具來調(diào)整壓錫深度；F.消除錫面殘余氧化物，在錫面干凈后添加防氧化劑：G.檢查助焊劑，如果液面過低需加適量助焊劑；H.檢查調(diào)整助焊劑密度符合要求；I.檢查助焊劑發(fā)泡層是否良好；J.打開預(yù)熱器溫度開關(guān)，調(diào)到所需溫度位置；K.調(diào)節(jié)傳動導(dǎo)軌的角度；L.插件工人按要求配戴細(xì)紗手套。（若有靜

18、電敏感器件要配戴導(dǎo)電腕帶）插件應(yīng)堅(jiān)持在工位前等設(shè)備運(yùn)行M.根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整運(yùn)送速度，使其與焊接速度相匹配；N.開通冷卻風(fēng)機(jī)；O.將夾具放在導(dǎo)軌上，將其調(diào)至所需焊接印制板的尺寸；P.焊接運(yùn)行前，由專人將傾斜的元件扶正，并驗(yàn)證所扶正的元件正誤；Q.高大元器件一定在焊前采取加固措施，將其固定在印制板上；R.待程序全部完成后，則可打開波峰焊機(jī)行程開關(guān)和焊接運(yùn)行開關(guān)進(jìn)行插裝和焊接。（切記在整個焊接過程中要小心pcb板放置要注意，不要掉一地）焊后操作a.關(guān)閉氣源；b.關(guān)閉預(yù)熱器開關(guān)；c.關(guān)閉清洗機(jī)開關(guān)；d.調(diào)整運(yùn)送速度為零，關(guān)閉傳送開關(guān)；e.關(guān)閉總電源開關(guān)；f.將冷卻后的助焊劑取出，經(jīng)過濾后達(dá)到指標(biāo)仍可繼續(xù)使用，將容器及噴涂口擦洗干凈；g.將波峰焊機(jī)及夾具清洗干凈。焊接過程中的管理a.操作人必須堅(jiān)守崗位，隨時(shí)檢查設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；b.操作人要檢查焊板的質(zhì)量情況，如焊點(diǎn)出現(xiàn)導(dǎo)常情況，如一塊板虛焊點(diǎn)超過百分之二應(yīng)立即停機(jī)檢查；c.及時(shí)準(zhǔn)確做好設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的原始記錄及焊點(diǎn)質(zhì)量的具體數(shù)據(jù)記錄；焊完的印制板要分別插入專用運(yùn)輸箱內(nèi)，相互不得碰壓，更不允許堆放（如有靜電敏感元件一定要使用防靜電運(yùn)輸箱）.作業(yè)要求：1 .所有元件不可漏插/錯插。2 .有極性元件不可反向，浮高高度不可超過標(biāo)準(zhǔn)（按照DIP工藝標(biāo)準(zhǔn)）。3 .所有元件印刷標(biāo)識字