NPI資深工程師：談波峰焊接經(jīng)驗

NPI資深工程師：談波峰焊接經(jīng)驗?。ㄓ布こ處煴乜矗。?/p>

波峰焊接是電子行業(yè)較為普遍的一種自動焊接技術，它具有焊接

質量可靠，焊點外觀光亮，飽滿，焊接一致性好，操作簡便，節(jié)省能

源，降低工人勞動強度等特點。

波峰焊接工藝雖然具有當今電子行業(yè)比較先進的焊接手段，但隨

著此項工藝技術的不斷發(fā)展提高，人們對自動焊接技術的要求也越來

越導）。

目前，有些使用自動焊接的廠家已將疵點率降到很低的限度，所

說的疵點不外乎是：連焊，漏焊，半焊，虛焊，假焊，拉尖，堆焊等

等。

1、自動焊接設備

在自動焊接過程中，使用設備的優(yōu)劣與焊接質量有著直接的關系。

如：焊接設備中的電器控制部分，鏈條傳動裝置，傳送速度，波峰焊

接錫的流向與傾斜角的控制，焊錫槽與助焊劑區(qū)的構造，波峰錫槽噴

流口及錫泵的設計，助焊劑噴涂方式的選擇等等。在焊接過程中，即

使焊接工藝條件及工藝過程基本相同，但由于設備的差異，所達到的

焊接效果也會有較大差別。

2、錫爐（焊錫機）的種類、結構、各部位的作用

Q）錫爐（焊錫機）的種類：

按錫爐的結構來分，常見的有以下幾種手浸錫爐手浸噴流錫爐自

動浸錫爐高波峰錫爐單波峰錫爐雙波峰錫爐單波、浸一體錫爐。

（2）幾種常見的錫爐（焊錫機）結構及各部位的作用：

手浸錫爐：其結構比較簡單，主要有錫鍋、加熱管、溫度控制器、

定時器、電源箱等組成。他的操作方法一般為浸蘸焊接方法，操作時

先用刮板清除懸浮在焊料表面的氧化物和雜質（手浸噴流錫爐及一般的

波峰焊爐能保持錫面光潔無氧化物）,將蘸有助焊劑的印制板傾斜一定

的角度浸入焊料中，稍加壓力，然后左右擺動一次或數(shù)次，最后再傾

斜拉出焊料液面，時間為3-5秒。通過這一操作能較好的完成印制板

的焊接。

自動浸錫錫爐：

按清除氧化物的方法，可分為可兩種，既自動溢流式浸錫機和自

動刮板式浸錫機。他們的結構主要包括：助焊部分、預熱部分、錫鍋、

冷卻部分、輸送部分、電器控制部分等。該自動浸錫錫爐和高波峰焊

機都是為元器件引線長插而設計的。此錫爐的焊接方式有兩種。一種

是必須使用車載工裝的，在焊接時，車載工裝沿著導軌軌跡升降，到

焊接區(qū)時，車載工裝沿著導軌軌跡下降，使PCB焊盤與波峰接觸而焊

接;另一種是采用節(jié)拍式，它是通過錫爐的升降來進行焊接的。即在

PCB到達錫爐上方時，輸送帶停止，錫爐通過控制氣缸或電極上升，

讓波峰面與PCB接觸，從而完成焊接的。

高波、單波、雙波、波浸一體錫爐：他們的結構基本和自動浸錫

爐一樣，只是按其各自不同使用的特點，改變某些傳動結構、噴錫方

式、和控制方式。

（3）各部位的作用：

助焊區(qū)：故名思意，是讓PCB在焊接前涂覆助焊劑的區(qū)域，因其

構造不同，涂覆的方式也不相同。有浸蘸式、流動式、發(fā)泡式、噴霧

式等等。

預熱區(qū)：是對涂覆助焊劑后的PCB進行加熱，從而使助焊劑達到

最佳活性的區(qū)域。根據(jù)加熱方式的不同，可將其分為：裸露電烙管預

熱器、遠紅外加熱陶瓷板預熱器、遠紅外排管加熱預熱器、遠紅外加

熱陶瓷板加熱風雙層預熱器、石英管式加熱預熱器等等。

預熱加熱的主要作用是：

1，促進助焊劑活化；

2,揮發(fā)和烘干助焊劑內(nèi)的溶劑和水分；

3，防止印制板因過波峰急劇加熱而損傷PCB,為其提供一段過渡

熱。

錫鍋的作用：焊料有泵（葉輪）從槽低位打到高位的噴嘴處，焊料在

隆起處產(chǎn)生波峰（噴流式形成流動鏡面），在波峰面上來不及形成氧化膜

和雜物，可經(jīng)常保持潔凈狀態(tài)，印制板能在焊劑的潤濕和活化的作用

下，保證焊接質量。

冷卻區(qū)：冷卻區(qū)是為焊后的PCB進行降溫的裝制。焊接后印制板

的快速冷卻是非常必要的。印制板焊接后不快速冷卻，則由于焊接后

元器件引線殘留熱量的影響，其溫度還會繼續(xù)上升到較高的值。因此,

焊接后必須盡快將熱量放出，以防止印制板銅箔的結合力下降和使元

器件損壞。下圖是印制線路板上的晶體管引線根部的溫升和冷卻效果

圖。

焊接后殘留熱量的變化圖

3、有關焊接設備的選擇

選用焊接設備要與工廠實際情況和發(fā)展趨勢聯(lián)系起來，一旦選擇

好焊接設備，就要建立起圍基板生產(chǎn)相應的元器件，焊料及輔助材料

應用管理系統(tǒng)。

(1)一次性焊接設備(單波峰焊機、浸焊機、雙波峰焊機)實用于短

腳插件或中短腳插件法。此類焊接設備對元器件可焊性的要求較高，

二端元器件需要成型加工采用自插機插件需要編帶，元器件二次加工

后的管理較嚴格，防止混料及氧化措施應及時和正確，印制板的可焊

性要求要好。

(2)二次焊接設備(高波或浸焊機一切腳機一單或雙波峰焊機)實用

于長腳插件，元器件可不需要二次加工。但由于受傳輸夾具結構的限

制PCB的寬度不可能太寬，第一次焊接后PCB受熱變形后容易造成切

腳時切壞基板，并影響第二次進入輸送帶。此種焊接方式對元器件及

印制板抗熱沖擊的性能要求較高。元器件如開關件、電感件、塑制元

件及非線性元件經(jīng)過兩次熱沖擊將會出現(xiàn)早期失效，印制板也易變形。

DIP工藝技巧及缺陷分析

在原材料價格不斷上漲，勞動力成本不斷上升的今天，企業(yè)能做

的就是不斷降低自己的成本。DIP制造已經(jīng)成為一顆燙手山芋，接又

難受，不接又不行，如何理性面對DIP制造訂單，減少DIP返修成為

我們必須研究的課題。

DIP工藝--曲線分析

1、潤濕時間:指焊點與焊料相接觸后潤濕開始的時間。

2、停留時間:PCB上某一個焊點從接觸波峰面到離開波峰面的時

間，停留/焊接時間的計算方式是：停留/焊接時間=波峰寬/速度

3、預熱溫度:預熱溫度是指PCB與波峰面接觸前達到的溫度（見右

表）

4、焊接溫度

焊接溫度是非常重要的焊接參數(shù),通常高于焊料熔點（183。050工

~60℃大多數(shù)情況是指焊錫爐的溫度實際運行時,所焊接的PCB焊點

溫度要低于爐溫，這是因為PCB吸熱的結果

SMA類型元器件預熱溫度

單面板組件通孔器件與混裝90-100

雙面板組件通孔器件100~110

雙面板組件混裝100~110

多層板通孔器件15~125

多層板混裝115~125

波峰焊問題波峰面：

波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前面的錫波無皺褶地被推向前進，這說明整個氧化

皮與PCB以同樣的速度移動波峰焊機。

焊點成型：當PCB進入波峰面前端(A)時,基板與引腳被加熱,并

在未離開波峰面(B)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,離開波峰尾部的多余焊料,由于重力的原

因,回落到錫鍋中。防止橋聯(lián)的發(fā)生。

防止橋聯(lián)的發(fā)生

1、使用可焊性好的元器件/PCB

2、提高助焊制的活性

3、提高PCB的預熱溫度,增加焊盤的濕潤性能

4、提高焊料的溫度

5、去除有害雜質.減低焊料的內(nèi)聚力,以利于兩焊點之間的焊料

分開。

波峰焊機中常見的預熱方法

1、空氣對流加熱

2、紅外加熱器加熱

3、熱空氣和輻射相結合的方法加熱

三、工藝參數(shù)調(diào)節(jié)

1、波峰高度:波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數(shù)值

通?？刂圃赑CB板厚度的1/2~2/3,過大會導致熔融的焊料流到PCB

的表面，形成"橋連"；

2、傳送傾角:波峰焊機在安裝時除了使機器水平外,還應調(diào)節(jié)傳

送裝置的傾角,通過傾角的調(diào)節(jié),可以調(diào)控PCB與波峰面的焊接時間

,適當?shù)膬A角,會有助于焊料液與PCB更快的剝離,使之返回錫鍋內(nèi)；

3、熱風刀:所謂熱風刀,是SMA剛離開焊接波峰后，在SMA的

下方放置一個窄長的帶開口的"腔體”,窄長的腔體能吹出熱氣流.

尤如刀狀,故稱"熱風刀"；

4、焊料純度的影響:波峰焊接過程中,焊料的雜質主要是來源于

PCB上焊盤的銅浸析，過量的銅會導致焊接缺陷增多；

5、助焊劑；

6、工藝參數(shù)的協(xié)調(diào):波峰焊機的工藝參數(shù)帶速,預熱時間,焊接

時間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào),反復調(diào)整。

四、焊接缺陷分析

1、沾錫不良POORWETTING:

這種情況是不可接受的缺點，在焊點上只有部分沾錫.分析其原因及

改善方式如下：

Q)外界的污染物如油，脂，臘等，此類污染物通常可用溶劑清洗，此類

油污有時是在印刷防焊劑時沾上的；

(2)SILICONOIL通常用于脫模及潤滑之用，通常會在基板及零件腳

上發(fā)現(xiàn)，而SILICONOIL不易清理，因之使用它要非常小心尤其是當它做

抗氧化油常會發(fā)生問題,因它會蒸發(fā)沾在基板上而造成沾錫不良；

(3)常因貯存狀況不良或基板制程上的問題發(fā)生氧化，而助焊劑無法

去除時會造成沾錫不良過二次錫或可解決此問題；

(4)沾助焊劑方式不正確，造成原因為發(fā)泡氣壓不穩(wěn)定或不足,致使泡

沫高度不穩(wěn)或不均勻而使基板部分沒有沾到助焊劑；

(5)吃錫時間不足或錫溫不足會造成沾錫不良，因為熔錫需要足夠的

溫度及時間WETTING,通常焊錫溫度應高于熔點溫度50℃至80℃之間，

沾錫總時間約3秒.調(diào)整錫膏粘度。

2、局部沾錫不良：

此一情形與沾錫不良相似,不同的是局部沾錫不良不會露出銅箔面，

只有薄薄的一層錫無法形成飽滿的焊點。

3、冷焊或焊點不亮：

焊點看似碎裂，不平，大部分原因是零件在焊錫正要冷卻形成焊點時

振動而造成，注意錫爐輸送是否有異常振動。

4、焊點破裂：

此一情形通常是焊錫，基板，導通孔，及零件腳之間膨脹系數(shù),未配合

而造成，應在基板材質,零件材料及設計上去改善。

5、焊點錫量太大：

通常在評定一個焊點，希望能又大又圓又胖的焊點，但事實上過大的

焊點對導電性及抗拉強度未必有所幫助。

Q)錫爐輸送角度不正確會造成焊點過大，傾斜角度由1到7度依基

板設計方式?#123;整，一般角度約3.5度角,角度越大沾錫越薄角度越小

沾錫越厚。

(2)提高錫槽溫度，加長焊錫時間,使多余的錫再回流到錫槽。

(3)提高預熱溫度，可減少基板沾錫所需熱量，曾加助焊效果。

(4)改變助焊劑比重,略為降低助焊劑比重，通常比重越高吃錫越厚也

越易短路，比重越低吃錫越薄但越易造成錫橋,錫尖。

6、錫尖(冰柱):

此一問題通常發(fā)生在DIP或WIVE的焊接制程上，在零件腳頂端或

焊點上發(fā)現(xiàn)有冰尖般的錫。

Q)基板的可焊性差，此一問題通常伴隨著沾錫不良，此問題應由基板

可焊性去探討，可試由提升助焊劑比重來改善。

(2)基板上金道(PAD)面積過大,可用綠(防焊)漆線將金道分隔來改

善，原則上用綠(防焊)漆線在大金道面分隔成5mm乘10mm區(qū)塊。

(3)錫槽溫度不足沾錫時間太短，可用提高錫槽溫度加長焊錫時間，使

多余的錫再回流到錫槽來改善。

(4)出波峰后之冷卻風流角度不對，不可朝錫槽方向吹，會造成錫點急

速,多余焊錫無法受重力與內(nèi)聚力拉回錫槽。

(5)手焊時產(chǎn)生錫尖,通常為烙鐵溫度太低，致焊錫溫度不足無法立即

因內(nèi)聚力回縮形成焊點,改用較大瓦特數(shù)烙鐵，加長烙鐵在被焊對象的預

熱時間。

7、防焊綠漆上留有殘錫：

Q)基板制作時殘留有某些與助焊劑不能兼容的物質，在過熱之，后^

化產(chǎn)生黏性黏著焊錫形成錫絲，可用丙酮(*已被蒙特婁公約禁用之化學

溶劑),，氯化烯類等溶劑來清洗，若清洗后還是無法改善,則有基板層材

CURING不正確的可能，本項事故應及時回饋基板供貨商。

(2)不正確的基板CURING會造成此一現(xiàn)象,可在插件前先行烘烤

12CTC二小時，本項事故應及時回饋基板供貨商。

(3)錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)再噴流出來而造成基板面沾上錫渣，此

一問題較為單純良好的錫爐維護,錫槽正確的錫面高度(一般正常狀況當

錫槽不噴流靜止時錫面離錫槽邊緣10mm高度)。

8、白色殘留物：

在焊接或溶劑清洗過后發(fā)現(xiàn)有白色殘留物在基板上,通常是松香的

殘留物，這類物質不會影響表面電阻質，但客戶不接受。

Q)助焊劑通常是此問題主要原因,有時改用另一種助焊劑即可改善,

松香類助焊劑常在清洗時產(chǎn)生白班，此時最好的方式是尋求助焊劑供貨

商的協(xié)助，產(chǎn)品是他們供應他們較專業(yè)。

(2)基板制作過程中殘留雜質,在長期儲存下亦會產(chǎn)生白斑，可用助焊

劑或溶劑清洗即可。

(3)不正確的CURING亦會造成白班，通常是某一批量單獨產(chǎn)生，應

及時回饋基板供貨商并使用助焊劑或溶劑清洗即可。

(4)廠內(nèi)使用之助焊劑與基板氧化保護層不兼容，均發(fā)生在新的基板

供貨商，或更改助焊劑廠牌時發(fā)生，應請供貨商協(xié)助。

(5).因基板制程中所使用之溶劑使基板材質變化，尤其是在鍍銀過程

中的溶液常會造成此問題，建議儲存時間越短越好。

(6)助焊劑使用過久老化，暴露在空氣中吸收水氣劣化,建議更新助焊

劑(通常發(fā)泡式助焊劑應每周更新，浸泡式助焊劑每兩周更新，噴霧式每

月更新即可)。

(7)使用松香型助焊劑,過完焊錫爐候停放時間太九才清洗，導致引起

白班，盡量縮短焊錫與清洗的時間即可改善.

(8)清洗基板的溶劑水分含量過高，降低清洗能力并產(chǎn)生白班.應更新

溶齊！L

9、深色殘余物及浸蝕痕跡：

通常黑色殘余物均發(fā)生在焊點的底部或頂端,此問題通常是不正確

的使用助焊劑或清洗造成。

Q)松香型助焊劑焊接后未立即清洗，留下黑褐色殘留物，盡量提前清

洗即可。

(2)酸性助焊劑留在焊點上造成黑色腐蝕顏色，且無法清洗，此現(xiàn)象在

手焊中常發(fā)現(xiàn)，改用較弱之助焊劑并盡快清洗。

(3)有機類助焊劑在較高溫度下燒焦而產(chǎn)生黑班,確認錫槽溫度，改用

較可耐高溫的助焊劑即可。

10、綠色殘留物：

綠色通常是腐蝕造成，特別是電子產(chǎn)品但是并非完全如此，因為很難

分辨到底是綠銹或是其它化學產(chǎn)品，但通常來說發(fā)現(xiàn)綠色物質應為警訊,

必須立刻查明原因，尤其是此種綠色物質會越來越大，應非常注意，通?？?/p>

用清洗來改善。

Q)腐蝕的問題:通常發(fā)生在裸銅面或含銅合金上，使用非松香性助焊

劑，這種腐蝕物質內(nèi)含銅離子因此呈綠色,當發(fā)現(xiàn)此綠色腐蝕物，即可證明

是在使用非松香助焊劑后未正確清洗。

(2)COPPERABIETATES是氧化銅與ABIETICACID(松香主要成分)

的化合物,此一物質是綠色但絕不是腐蝕物且具有高絕緣性，不影影響品

質但客戶不會同意應清洗。

(3)PRESULFATE的殘余物或基板制作上類似殘余物，在焊錫后會產(chǎn)

生綠色殘余物，應要求基板制作廠在基板制作清洗后再做清潔度測試，以

確?；迩鍧嵍鹊钠焚|。

11.白色腐蝕物：

第八項談的是白色殘留物是指基板上白色殘留物，而本項目談的是

零件腳及金屬上的白色腐蝕物，尤其是含鉛成分較多的金屬上較易生成

此類殘余物，主要是因為氯離子易與鉛形成氯化鉛,再與二氧化碳形成碳

酸鉛（白色腐蝕物）.在使用松香類助焊劑時,因松香不溶于水會將含氯活

性劑包著不致腐蝕，但如使用不當溶劑，只能清洗松香無法去除含氯離子,

如此一來反而加速腐蝕。

12、針孔及氣孔：

針孔與氣孔之區(qū)別,針孔是在焊點上發(fā)現(xiàn)一小孔，氣孔則是焊點上較

大孔可看到內(nèi)部,針孔內(nèi)部通常是空的，氣孔則是內(nèi)部空氣完全噴出而造

成之大孔,其形成原因是焊錫在氣體尚未完全排除即已凝固，而形成此問

題。

Q）有機污染物:基板與零件腳都可能產(chǎn)生氣體而造成針孔或氣孔，其

污染源可能來自自動植件機或儲存狀況不佳造成，此問題較為簡單只要

用溶劑清洗即可，但如發(fā)現(xiàn)污染物為SILICONOIL因其不容易被溶劑清

洗，故在制程中應考慮其它代用品。

（2）基板有濕氣:如使用較便宜的基板材質,或使用較粗糙的鉆孔方式,

在貫孔處容易吸收濕氣，焊錫過程中受到高熱蒸發(fā)出來而造成，解決方法

是放在烤箱中12CTC烤二小時。

（3）電鍍?nèi)芤褐械墓饬羷?使用大量光亮劑電鍍時，光亮劑常與金同時

沉積，遇到高溫則揮發(fā)而造成,特別是鍍金時，改用含光亮劑較少的電鍍液,

當然這要回饋到供貨商。

13、TRAPPEDOIL:

氧化防止油被打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出而機污染基板,此問題應為錫

槽焊錫液面過低,錫槽內(nèi)追加焊錫即可改善。

14、焊點灰暗：

此現(xiàn)象分為二種

Q）焊錫過后一段時間,（約半載至一年）焊點顏色轉暗；

（2）經(jīng)制造出來的成品焊點即是灰暗的。

Q）焊錫內(nèi)雜質:必須每三個月定期檢驗焊錫內(nèi)的金屬成分；

(2)助焊劑在熱的表面上亦會產(chǎn)生某種程度的灰暗色，如RA及有機

酸類助焊劑留在焊點上過久也會造成輕微的腐蝕而呈灰暗色，在焊接后

立刻清洗應可改善.某些無機酸類的助焊劑會造成ZINC

OXYCHLORIDE可用1%的鹽酸清洗再水洗；

(3)在焊錫合金中，錫含量低者(如40/60焊錫)焊點亦較灰暗。

15、焊點表面粗糙：

焊點表面呈砂狀突出表面，而焊點整體形狀不改變。

Q)金屬雜質的結晶:必須每三個月定期檢驗焊錫內(nèi)的金屬成分；

(2)錫渣:錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出因錫內(nèi)含有錫渣而使

焊點表面有砂狀突出，應為錫槽焊錫液面過低，錫槽內(nèi)追加焊錫并應清理

錫槽及PUMP即可改善；

(3)外來物質:如毛邊，絕緣材等藏在零件腳,亦會產(chǎn)生粗糙表面。

16、黃色焊點：

系因焊錫溫度過高造成,立即查看錫溫及溫控器是否故障。

17、短路：

過大的焊點造成兩焊點相接。

Q)基板吃錫時間不夠，預熱不足調(diào)整錫爐即可；

(2)助焊劑不良:助焊劑比重不當,劣化等；

(3)基板進行方向與錫波配合不良更改吃錫方向；

(4)線路設計不良:線路或接點間太過接近(應有0.6mm以上間距);

如為排列式焊點或IC,則應考慮盜錫焊墊，或使用文字白漆予以區(qū)隔，此

時之白漆厚度需為2倍焊墊(金道)厚度以上；

(5)被污染的錫或積聚過多的氧化物被PUMP帶上造成短路應清理

錫爐或更進一步全部更新錫槽內(nèi)的焊錫.后焊是SMT貼片加工之后的一

道工序(特殊個例除外：只有插件的PCB板)，其加工流程如下：

1、對元器件進行預加工

預加工車間工作人員根據(jù)BOM物料清單到物料處領取物料，認真

核對物料型號、規(guī)格，簽字，根據(jù)樣板進行生產(chǎn)前預加工，利用自動

散裝電容剪腳機、電晶體自動成型機、全自動帶式成型機等成型設備

進行加工；

要求：

①整形后的元器件引腳水平寬度需要和定位孔寬度一樣，公差小

于5%;

②元器件引腳伸出至PCB焊盤的距離不要太大；

③如果客戶提出要求，零件則需要進行成型，以提供機械支撐，

防止焊盤翹起。

2、貼高溫膠紙，進板一貼高溫膠紙，對鍍錫通孔及必須在后焊的

元器件進行封堵；

3、DIP插件加工工作人員需帶靜電環(huán)，防止發(fā)生靜電，根據(jù)元器

件BOM清單及元器件位號圖進行插件，插件時要仔細認真，不能差錯、

插漏；

4、對于插裝好的元器件，要進行檢查，主要檢查元器件是否插錯、

漏插；

5、對于插件無問題的PCB板，下一環(huán)節(jié)就是波峰焊接,通過波

峰焊機進行全方位自動焊接處理、牢固元器件；

6、拆除高溫膠紙，然后進行檢查，在這一環(huán)節(jié)主要是目檢，通過

肉眼觀察焊接好的PCB板是否焊接完好；

7、對于檢查出未焊接完整的PCB板要進行補焊，進行維修，以

防出現(xiàn)問題；

8、后焊，這是針對特別要求的元器件而設定的工序，因為有的元

器件根據(jù)工藝和物料的自身限制不能直接通過波峰焊機進行焊接，需

要通過手工完成；

9、對于所有元器件都焊接完成之后的PCB板要進行功能測試，

測試各功能是否正常，如果檢查出功能缺陷，要進行維修再測試處理。

DIP插件后焊工序和SMT貼片工序一樣重要，DIP插件專設一個車間,

無鉛和有鉛生產(chǎn)線分開，質量控制部門嚴格把控，杜絕瑕疵品上市。

波峰焊是現(xiàn)代電子制造重要工藝之一，雖然它一直受到SMT技術的沖

擊，但還是有相當多的電子元器件無法完全采用SMT封裝技術替代，

如高可靠性要求的插拔連接器，一些大功率電解電容等。因此波峰焊

還會在電子制造領域發(fā)揮重要作用。

那么波峰焊焊接制程有哪些不良?原因是什么?又如何改善呢?焊接

過程是一個熱加工過程，一個優(yōu)良的焊接效果，需要考慮焊料配方、

助焊劑、元件和PCB的匹配、工裝設計及過程控制參數(shù)等。一個不好

的結果可能有多個原因，本文就一些常見的焊接不良、產(chǎn)生原因進行

分析，并提出改善建議。波峰焊常見不良如下：

多錫|PTH厚料填充不足|白斑

拉尖|退澗濕和不漏濕|板子變形

連錫|厚點空洞|溢錫

闔球吹孔或針孔|冷憚

多錫

多錫焊點特點是焊錫將焊接引腳完全包裹，且潤濕角度大于90度。

如果多錫不良是整板批量性的，首先檢查的是溫度因素。預熱溫

度和熔錫溫度過低都會使得熔錫的粘度高而造成多錫不良。建議重新

優(yōu)化焊接溫度曲線。

錫爐里的銅含量過高也會使得錫爐里的熔錫粘度升高，造成多錫

不良。建議要定期檢測熔錫的銅含量，保證銅的含量在可控的范圍內(nèi)。

如果設備參數(shù)正常，就要考慮PCB的可焊性問題。焊盤和焊接孔

過分氧化和污染等因素使得其可焊性極差，造成熔錫無法充分潤濕焊

接表面，只能形成包裹狀。這種情況建議對PCB進行可焊性分析，如

需要可增加SEM和EDX檢測，最終督促板廠改善制程提高PCB板質

量和運輸保護。

助焊劑活性降低也有可能造成此不良，因為活性低的助焊劑已經(jīng)

不能發(fā)揮其助焊的作用，此時建議更換助焊劑。

多錫有時會集中發(fā)生在同一個元件。此種情況往往是元件的可焊

性差造成。建議對元件進行可焊性分析，如有必要將元件退回廠家并

督促廠家提高物料質量和運輸保護。

多錫集中在同一類元件，也有可能是因為PCB設計中沒有使用花

盤式的隔熱設計，尤其是對于直接與多個接地層/電源層連接的焊接孔。

因為無隔熱設計加速了焊接過程中的熱量損失，造成焊接溫度低，最

終導致熔錫無法潤濕爬升，反而在焊盤位置堆積，形成多錫不良。

拉尖

拉尖指的是不正常r的圓錐s狀或者釘裝焊i點。拉尖的原因主要是焊

料在冷卻時來不及收縮所造成。此類焊點可能在系統(tǒng)組裝時與鄰板距

離太近違反最小電氣間隙要求或發(fā)生短路。

拉尖跟溫度有很大的直接關系，預熱溫度低，熔錫溫度低都會使

得過波峰后由于溫度不足，熔錫無法有效收縮。熔錫溫度低同時增加

了熔錫的粘度，加劇了拉尖的形成。建議重新設置測量溫度曲線。

助焊劑也和拉尖有很大的關系。當助焊劑的活性不夠或者濃度下

降時，助焊劑就無法勝任去氧化和降低表面張力的作用，使得熔錫離

開錫爐時無法有效收縮。增大助焊劑濃度、活性和噴涂量，增加助焊

劑的噴涂壓力改善它的穿透力都有助于拉尖的消除。

當鏈速過快時，多余的焊料也有可能來不及被拉回到錫爐，造成

拉尖。

個別由于焊接腳穿出過長造成的拉尖，就要將焊接腳剪短。建議

焊接腳穿出不要大于

(L)2mmo

1J

連錫

連錫又稱橋接是相鄰的不應連接在一起的焊點由焊料連在了一起。

這種連接必定會導致電氣故障。

連錫的預防要從源頭-設計-開始，所以DFM分析尤為重要。如選

用pitch不小于2mm的PTH元件，焊接腳穿出不要超出2mm,銅環(huán)

的間距不要小于0.5mm,銅環(huán)間增加白油，元件長度方向與板在軌道

的運行方向一致，等等。

如果元件的pitch過小，銅環(huán)的間距過小，建議將焊接腳穿出剪小

到0.5mm,同時在托盤適當位置增加拖錫片（鈦合金，馬口鐵鍍鎮(zhèn)），

以降低連錫的的風險。

過

爐

方

向

熔錫溫度低，熔錫的流動性就差，會造成連錫;預熱溫度低，帶來

焊接時溫度不足，也會造成連錫。所以，適當提高溫度，有助于改善

連錫不良。

鏈速要適當。鏈速過低可能加速flux的消耗，使得焊料的潤濕下

降，造成連錫。

更換活性更強的助焊劑有助于減少連錫，因為活性強的助焊劑可

以增加潤濕性。

錫球

錫球是指波峰焊接后小型球狀焊錫殘留在板子上，阻焊膜或導體

上。

首先對PCB板進行適當烘烤，排除濕氣。過波峰時，水氣會造成

錫濺，進而產(chǎn)生錫球不良。

助焊劑過多或預熱溫度偏低可能導致溶劑或水分不能完全蒸發(fā)，

過波峰的時候會有濺錫的現(xiàn)象而導致錫珠的產(chǎn)生。建議減少助焊劑的

噴涂量，升高預熱溫度。

冷焊

冷焊是由于熱量不足等原因造成焊點出現(xiàn)潤濕不佳，呈灰色和有

褶皺。

此類不良通常是因為熱量不足使得焊接時間短，造成焊點灰暗。

適當增加焊接時間、調(diào)高預熱溫度和熔錫溫度有助于不良的改善。

如果焊點