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 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現(xiàn)焊點焊接的過程。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 前面的錫波無皸褶地被推向前進，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 進入波峰面前端時，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

2、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。 ，配套工具：靜電物料盒、鑷子、靜電手腕帶、標簽紙、波峰焊錫機。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， 應該注意的是助焊劑中稀釋劑的添加的問題，因為助焊劑在使用過程中容易揮發(fā)， 易造成助焊劑濃度的升高，如果

3、不能及時添加適量的稀釋劑， 將會影響焊接效果及 PCB板面的光潔程度；B. 如果使用“噴霧“工藝，則不需添加或添加少量的稀釋劑，因為密封的噴霧罐能有效的防止助焊劑的揮發(fā)， 只需根據(jù)需要調整噴霧量即可，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. 因為“噴射“時容易造成助焊劑的涂布不均勻， 且易造成原材料的浪費等原因，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：指錫液噴起時只形成一個波峰，一般在過一次錫或只有插裝件的 PCB時所用；B. 雙波峰：如果 PCB上既有插裝件又有貼片元器件，這時多用雙波峰，因為兩個波峰對焊點的作用較大，第一

4、個波峰較高，它的作用是焊接；第二個波峰相對較平，它主要是對焊點進行整形；.二相關參數(shù)波峰焊在使用過程中的常見參數(shù)主要有以下幾個：1. 預熱：A.“預熱溫度“一般設定在90-110 度，這里所講 “溫度 ”是指預熱后 PCB 板焊接面的實際受熱溫度，而不是“表顯 ”溫度；如果預熱溫度達不到要求，則易出現(xiàn)焊后殘留多、易產(chǎn)生錫珠、拉錫尖等現(xiàn)象；B、影響預熱溫度的有以下幾個因素，即：PCB 板的厚度、走板速度、預熱區(qū)長度等；B1 、PCB的厚度，關系到 PCB受熱時吸熱及熱傳導的這樣一系列的問題，如果 PCB較薄時，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，則應適當調低預熱溫度

5、；如果 PCB較厚，“焊接面”吸熱后，并不會迅速傳導給“零件面”，此類板能經(jīng)過較高預熱溫度；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， 通常都應以改變預熱溫度作配合；比如：要將走板速度加快，那么為了保證 PCB焊接面的預熱溫度能夠達到預定值，就應當把預熱溫度適當提高；B3 、預熱區(qū)長度：預熱區(qū)的長度影響預熱溫度，在調試不同的波峰焊機時，應考慮到這一點對預熱的影響； 預熱區(qū)較長時， 溫度可調的較接近想要得到的板面實際溫度；如果預熱區(qū)較短，則應相應的提高其預定溫度。2、錫爐溫度：以使用 63/37 的錫條為例，一

6、般來講此時的錫液溫度應調在245 至 255 度為合適，盡量不要在超過 260 度，因為新的錫液在 260 度以上的溫度時將會加快其氧化物的產(chǎn)生量，有圖如下表示錫液溫度與錫渣產(chǎn)生量的關系：.基于以上參數(shù)所定的波峰爐工作曲線圖如下：3、鏈條（或稱輸送帶）的傾角：A 、這一傾角指的是鏈條（或PCB板面）與錫液平面的角度；B 、當 PCB板走過錫液平面時，應保證 PCB零件面與錫液平面只有一個切點；而不能有一個較大的接觸面；C、當沒有傾角或傾角過小時，易造成焊點拉尖、沾錫太多、連焊多等現(xiàn)象的出現(xiàn)；當傾角過大時，很明顯易造成焊點的吃錫不良甚至不能上錫等現(xiàn)象。4、風刀：在波峰爐使用中，“風刀”的主要作用

7、是吹去 PCB板面多余的助焊劑，并使助焊劑在 PCB零件面均勻涂布； 一般情況下， 風刀的傾角應在 100 左右；如果“風刀”角度調整的不合理， 會造成 PCB表面焊劑過多， 或涂布不均勻， 不但在過預熱區(qū)時易滴在發(fā)熱管上， 影響發(fā)熱管的壽命， 而且會影響焊完后 PCB表面光潔度，甚至可能會造成部分元件的上錫不良等狀況的出現(xiàn)。注： 風刀角度可請設備供應商在調試機器進行定位，在使用過程中的維修、保養(yǎng)時不要隨意改動。5、錫液中的雜質含量：在普通錫鉛焊料中， 以錫、鉛為主元素；其他少量的如： 銻（ Sb）、鉍（Bi ）、銦（ In ）等元素為添加元素以外，其他元素如：銅（ Cu）、鋁（ Al ）、砷

8、（ As）等都可視為雜質元素； 在所有雜質元素中， 以“銅”對焊料性能的危害最大， 在焊料使用過程中，往往會因為過二次錫（剪腳后過錫） ，而造成錫液中銅雜質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、以及熔點不斷升高，并導至虛焊、假焊的產(chǎn)生；另外雜質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構， 表現(xiàn)出來的癥狀有焊點表面發(fā)灰無金屬光澤、焊點粗糙等。所以，在波峰爐的使用過程中， 應重點注意對波峰爐中銅等雜質含量的控制；一般情況下，當錫液中銅雜質的含量超過 0.3%

9、 時 , 建議作清爐處理。.但是，這些參數(shù)需要專業(yè)的檢驗機構或焊料生產(chǎn)廠商才能檢測，所以，焊料使用廠商應與焊料供應商溝通， 定期進行錫液中雜質含量的檢測， 如半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，如焊點不飽滿、短路、PCB板面殘留臟、 PCB板面有錫渣殘留、虛焊、假焊、焊后漏電等各種問題；這些問題的出現(xiàn)嚴重地影響了產(chǎn)品質量與焊接效果； 為了解決這些問題， 應該從以下幾個方面著手：第一，檢查錫液的工作溫度。因為錫爐的儀表顯示溫度總會與實際工作溫度有一定的誤差， 所以在解決此類問題時， 應該掌握錫液的實際溫

10、度， 而不應過分依賴“表顯溫度”； 一般狀況下， 使用 63/37 比例的錫鉛焊料時， 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， 遇到特殊狀況時還是要區(qū)別對待；第二，檢查 PCB板在浸錫前的預熱溫度。通常狀況下，我們建議預熱溫度應在 90-110 度之間，如果 PCB上有高精密的不能受熱沖擊的元件，可對相關參數(shù)作適當調整；這里要求的也是 PCB焊接面的實際受熱溫度， 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，關鍵要求PCB在經(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

11、對助焊劑的涂布量、 風刀角度等方面進行調整了。第四，檢查助焊劑活性是否適當。如果助焊劑活性過強，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板面的焊點則會有吃錫不滿等狀況；如果錫腳間連錫太多或出現(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，應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調整；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)驗值來判斷時，把 PCB

12、上板面比錫波最高處高出 1/3 左右，使 PCB過錫時能夠推動錫液向前走， 這樣可以保證焊點的可靠性； 在不提高預熱溫度及錫液工作溫度的狀況下， 如果提高 PCB的輸送速度，會影響焊點的焊接效果；就以上所有指標參數(shù)而言， 絕不是一成不變的數(shù)據(jù)， 他們之間是相輔相承、互相影響與制約的關系； 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，相應的預熱溫度一定要提高， 否則就會使 PCB板過錫時因溫差過大而產(chǎn)生各種問題， 嚴重時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，因為輸送速度快了， PCB板面與錫液的接觸時間就短了，同時錫液的“熱補償”也達不到平衡狀態(tài)， 嚴重時會

13、影響焊接效果， 所以提高錫液的溫度是必要的。第六、檢驗錫液中的雜質含量是否超標。第七，為了保證焊接質量，選擇適當?shù)闹竸┮彩呛荜P鍵的問題。首先確定 PCB是否是“預涂覆板”（單面或雙面的 PCB板面預涂覆了助焊劑以防止其氧化的我們稱之為“預涂覆板”） ，此類 PCB板在使用一般的免清洗.低固含量的助焊劑焊接時， PCB板表面就有可能會出現(xiàn)“泛白”現(xiàn)象： 輕微時 PCB 板面會有水漬紋一樣的斑痕， 嚴重時 PCB板面會出現(xiàn)白色結晶殘留； 這種狀況的出現(xiàn)嚴重地影響了 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， 可在焊接后進行清洗；

14、 或選擇與所焊 PCB上的預涂助焊劑中松香相匹配的免清洗助焊劑。如果是經(jīng)熱風整平的雙層板或多層板，因其板面較清潔，可選用活性適當?shù)拿馇逑粗竸?避免選擇活性較強的免洗助焊劑或樹脂型助焊劑； 如果有強活性的助焊劑進入 PCB板的“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、如果 PCB板面上總是有少部分零件腳吃錫不良。這時可檢查 PCB板的過錫方向及錫面高度， 并輔助調整輸送 PCB的速度來調節(jié)； 如果仍解決不了此問題，可以檢查是否因為部分零件腳已經(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不間斷有虛焊、假焊或其他的焊接不良狀況。 可檢查 PCB否

15、有氧化現(xiàn)象， 板孔與管腳是否成比例等，以及 PCB板的設計、制造、保存是否合理、得當?shù)?。SMA類型元器件預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準備工作 ：a 檢查波峰焊機配用的通風設備是否良好；b 檢查波峰焊機定時開關是否良好；c 檢查錫槽溫度指示器是否正常。方法：進行溫度指示器上下調節(jié)，然后用溫度計測量錫槽液面下 10 15 mm處的溫度，判斷溫度是否隨其變化：d 檢查預熱器系統(tǒng)是否正常。方法：打開預熱器開關，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

16、度與所留元件引線的長度調整刀片的高低， 然后將刀片架擰緊且平穩(wěn)，開機目測刀片的旋轉情況，最后檢查保險裝置有無失靈；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，調好進氣閥，開機后助焊劑發(fā)泡，使用試樣印制板將泡沫調到板厚的 12 處，再鎮(zhèn)緊眼壓閥，待正式操作時不再動此閥，只開進氣開關即可；g. 待以上程序全部正常后， 方可將所需的各種工藝參數(shù)預置到設備的有關位置上。.操作規(guī)則a波峰焊機要選派 12 名經(jīng)過培訓的專職工作人員進行操作管理，并能進行一般性的維修保養(yǎng)；b開機前，操作人員需配戴粗紗手套拿棉紗將設備擦干凈，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

17、槽周圍的廢物和污物；d，操作間內(nèi)設備周圍不得存放汽油、酒精、棉紗等易燃物品；e焊機運行時， 操作人員要配戴防毒口罩， 同時要配戴耐熱耐燃手套進行操作；f 非工作人員不得隨便進入波峰焊操作間；g工作場所不允許吸煙吃食物；h進行插裝工作時要穿戴工作帽、鞋及工作服聯(lián)機式波峰焊工藝流程切腳刷切腳屑人工插裝元器件將印制板裝在焊機的夾具上噴涂助焊劑預熱波峰焊冷卻清洗印制板脫離焊機一檢驗補焊清洗檢驗放入專用運輸箱。操作過程A接通電源；B接通焊錫槽加熱器；C打開發(fā)泡噴涂器的進氣開關；D焊料溫度達到規(guī)定數(shù)據(jù)時，檢查錫液面，若錫液面太低要及時添加焊料；E開啟波峰焊氣泵開關，用裝有印制板的專用夾具來調整壓錫深度；F

18、清除錫面殘余氧化物，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打開預熱器溫度開關，調到所需溫度位置；K調節(jié)傳動導軌的角度；L.插件工人按要求配戴細紗手套。 ( 若有靜電敏感器件要配戴導電腕帶 ) 插件應堅持在工位前等設備運行M. 根據(jù)實際情況調整運送速度，使其與焊接速度相匹配；N. 開通冷卻風機；O. 將夾具放在導軌上，將其調至所需焊接印制板的尺寸；P. 焊接運行前，由專人將傾斜的元件扶正，并驗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，則可打開波峰焊機行程開關和焊接運行開關進行插裝和焊接。（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關閉氣源；b關閉預熱器開關；c關閉清洗機開關；.d調整運送速度