波峰焊工藝規(guī)范

波峰焊工藝規(guī)范自動(dòng)化測(cè)試與控制研究所1?范圍1.1主題內(nèi)容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PCB置與傳送鏈上，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。波峰面的表面均被一層氧化皮覆蓋，它在沿焊料波的整個(gè)長(zhǎng)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前面的錫波無皸褶地被推向前進(jìn)，這說明整個(gè)氧化皮與PCB以同樣的速度移動(dòng)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(gè)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(rùn)濕力的作用，粘附在焊盤上，并由于表面張力的原因，會(huì)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(rùn)濕力大于兩焊盤之間的焊料的內(nèi)聚力。因此會(huì)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。1.2適用范圍本指導(dǎo)性技術(shù)文件適用于波峰焊技術(shù)。引用文件JB/T7488-1994《波峰焊工藝規(guī)范》波峰焊質(zhì)量控制要求嚴(yán)格工藝制度填寫操作記錄，每2小時(shí)記錄一次溫度等焊接參數(shù)。定時(shí)或?qū)γ繅K印制板進(jìn)行焊后質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)焊接質(zhì)量問題，及時(shí)調(diào)整參數(shù)，采取措施。定期檢查根據(jù)波峰焊機(jī)的開機(jī)工作時(shí)間，定期檢測(cè)焊料鍋內(nèi)焊料的鉛錫比例和雜質(zhì)含量如果錫的含量低于極限時(shí)，可添加一些純錫，如雜質(zhì)含量超標(biāo)，應(yīng)進(jìn)行換錫處理。經(jīng)常清理波峰噴嘴和焊料鍋表面的氧化物等殘?jiān)２ǚ搴覆僮鞑襟E焊接前準(zhǔn)備檢查待焊PCB（該P(yáng)CB已經(jīng)過涂敷貼片膠、SMC/SMD貼片、膠固化并完成THC插裝工序）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劑或用耐高溫粘帶貼住，以防波峰后插孔被焊料堵塞。如有較大尺寸的槽和孔也應(yīng)用耐高溫粘帶貼住，以防波峰焊時(shí)焊錫流到PCB的上表面。將助焊劑接到噴霧器的軟管上。開爐打開波峰焊機(jī)和排風(fēng)機(jī)電源。根據(jù)PCB寬度調(diào)整波峰焊機(jī)傳送帶（或夾具）的寬度。設(shè)置焊接參數(shù)助焊劑流量：根據(jù)助焊劑接觸PCB底面的情況確定。使助焊劑均勻地涂覆到PCB的底面。還可以從PCB上的通孔處觀察，應(yīng)有少量的助焊劑從通孔中向上滲透到通孔頂面的焊盤上，但不要滲透到組件體上。預(yù)熱溫度：根據(jù)波峰焊機(jī)預(yù)熱區(qū)的實(shí)際情況設(shè)定（PCB上表面溫度一般在90—130P，大板、厚板、以及貼片元器件較多的組裝板取上限）傳送帶速度：根據(jù)不同的波峰焊機(jī)和待焊接PCB的情況設(shè)定（一般為一1.92m/min）焊錫溫度：（必須是打上來的實(shí)際波峰溫度為250±5°C時(shí)的表頭顯示溫度。由于溫度傳感器在錫鍋內(nèi)，因此表頭或液晶顯示的溫度比波峰的實(shí)際溫度高5-10C左右）測(cè)波峰高度：調(diào)到超過PCB底面，在PCB厚度的2/3處。首件焊接并檢驗(yàn)（待所有焊接參數(shù)達(dá)到設(shè)定值后進(jìn)行）把PCB輕輕地放在傳送帶（或夾具）上，機(jī)器自動(dòng)進(jìn)行噴涂助焊劑、干燥、預(yù)熱、波峰焊、冷卻。在波峰焊出口處接住PCB。按出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)首件焊接結(jié)果調(diào)整焊接參數(shù)連續(xù)焊接生產(chǎn)方法同首件焊接。在波峰焊出口處接住PCB，檢查后將PCB裝入防靜電周轉(zhuǎn)箱送修板后附工序。連續(xù)焊接過程中每塊印制板都應(yīng)檢查質(zhì)量，有嚴(yán)重焊接缺陷的印制板，應(yīng)立即重復(fù)焊接一遍。如重復(fù)焊接后還存在問題，應(yīng)檢查原因、對(duì)工藝參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整后才能繼續(xù)焊接。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)按照出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)波峰焊工藝參數(shù)控制要點(diǎn)5.1焊劑涂覆量要求在印制板底面有薄薄的一層焊劑，要均勻，不能太厚，對(duì)于免清洗工藝特別要注意不能過量。焊劑涂覆方法是采用定量噴射方式，焊劑是密閉在容器內(nèi)的，不會(huì)揮發(fā)、不會(huì)吸收空氣中水分、不會(huì)被污染，因此焊劑成分能保持不變。關(guān)鍵要求噴頭能夠控制噴霧量，應(yīng)經(jīng)常清理噴頭，噴射孔不能堵塞。5.2印制板預(yù)熱溫度和時(shí)間預(yù)熱的作用：將焊劑中的溶劑揮發(fā)掉，這樣可以減少焊接時(shí)產(chǎn)生氣體；焊劑中松香和活性劑開始分解和活性化，可以去除印制板焊盤、元器件端頭和引腳表面的氧化膜以及其它污染物，同時(shí)起到保護(hù)金屬表面防止發(fā)生再氧化的作用；使印制板和元器件充分預(yù)熱，避免焊接時(shí)急劇升溫產(chǎn)生熱應(yīng)力損壞印制板和元器件。印制板預(yù)熱溫度和時(shí)間要根據(jù)印制板的大小、厚度、元器件的大小和多少、以及貼裝元器件的多少來確定。預(yù)熱溫度在90—130°C（PCB表面溫度），多層板以及有較多貼裝元器件時(shí)預(yù)熱溫度取上限，不同PCB類型和組裝形式的預(yù)熱溫度參考表1。參考時(shí)一定要結(jié)合組裝板的具體情況，做工藝試驗(yàn)或試焊后進(jìn)行設(shè)置。預(yù)熱時(shí)間由傳送帶速度來控制。如預(yù)熱溫度偏低或和預(yù)熱時(shí)間過短，焊劑中的溶劑揮發(fā)不充分，焊接時(shí)產(chǎn)生氣體引起氣孔、錫球等焊接缺陷；如預(yù)熱溫度偏高或預(yù)熱時(shí)間過長(zhǎng)，焊劑被提前分解，使焊劑失去活性，同樣會(huì)引起毛刺、橋接等焊接缺陷。因此要恰當(dāng)控制預(yù)熱溫度和時(shí)間，最佳的預(yù)熱溫度是在波峰焊前涂覆在PCB底面的焊劑帶有粘性。PCB類型組裝形式預(yù)熱溫度（笆）單面板純THC或THC與SMC/SMD混裝90—100雙面板純THC90—110雙面板THC與SMD混裝100—110多層板純THC110—125多層板THC與SMD混裝110—130表1預(yù)熱溫度參考表5.3焊接溫度和時(shí)間焊接過程是焊接金屬表面、熔融焊料和空氣等之間相互作用的復(fù)雜過程，必須控制好焊接溫度和時(shí)間，如焊接溫度偏低。液體焊料的黏度大，不能很好地在金屬表面潤(rùn)濕和擴(kuò)散，容易產(chǎn)生拉尖和橋連、焊點(diǎn)表面粗糙等缺陷；如焊接溫度過高，容易損壞元器件，還會(huì)由于焊劑被炭化失去活性、焊點(diǎn)氧化速度加快，產(chǎn)生焊點(diǎn)發(fā)烏、焊點(diǎn)不飽滿等問題。波峰溫度一般為250±5笆（必須測(cè)打上來的實(shí)際波峰溫度）。由于熱量是溫度和時(shí)間的函數(shù)，在一定溫度下焊點(diǎn)和組件受熱的熱量隨時(shí)間的增加而增加。波峰焊的焊接時(shí)間通過調(diào)整傳送帶的速度來控制，傳送帶的速度要根據(jù)不同型號(hào)波峰焊機(jī)的長(zhǎng)度、預(yù)熱溫度、焊接溫度統(tǒng)籌考慮進(jìn)行調(diào)整，以每個(gè)焊點(diǎn)接觸波峰的時(shí)間來表示焊接時(shí)間，一般焊接時(shí)間為3—4so5.4印制板爬坡角度和波峰高度印制板爬坡角度為3—7笆。是通過調(diào)整波峰焊機(jī)傳輸裝置的傾斜角度來實(shí)現(xiàn)的。適當(dāng)?shù)呐榔陆嵌扔欣谂懦龤埩粼诤更c(diǎn)和組件周圍由焊劑產(chǎn)生的氣體，當(dāng)THC與SMD混裝時(shí)，由于通孔比較少，應(yīng)適當(dāng)加大印制板爬坡角度。通過調(diào)節(jié)傾斜角度還可以調(diào)整PCB與波峰的接觸時(shí)間，傾斜角度越大，每個(gè)焊點(diǎn)接觸波峰的時(shí)間越短，焊接時(shí)間就短；傾斜角度越小，每個(gè)焊點(diǎn)接觸波峰的時(shí)間越長(zhǎng)，焊接時(shí)間就長(zhǎng)。適當(dāng)加大印制板爬坡角度還有利于焊點(diǎn)與焊料波的剝離。當(dāng)焊點(diǎn)離開波峰時(shí)，如果焊點(diǎn)與焊料波的剝離速度太慢，容易造成橋接。適當(dāng)?shù)牟ǚ甯叨仁购噶喜▽?duì)焊點(diǎn)增加壓力和流速有利于焊料潤(rùn)濕金屬表面、流入小孔，波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3處。5.5工藝參數(shù)的綜合調(diào)整工藝參數(shù)的綜合調(diào)整對(duì)提高波峰焊質(zhì)量是非常重要的。焊接溫度和時(shí)間是形成良好焊點(diǎn)的首要條件。焊接溫度和時(shí)間與預(yù)熱溫度、焊料波的溫度、傾斜角度、傳輸速度都有關(guān)系。綜合調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)首先要保證焊接溫度和時(shí)間。雙波峰焊的第一個(gè)波峰一般在235