波峰爐的工藝參數(shù)及常見問題的對策

1、一、工藝方面：  工藝方面主要從助焊劑在波峰爐中的使用方式，以及波峰爐的錫波形態(tài)這兩個方面作探討；  1、在波峰爐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、當使用“發(fā)泡”工藝時，應該注意的是助焊劑中稀釋劑添加的問題，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，如果不能及時添加適量的稀釋劑，將會影響焊接效果及PCB板面光潔程度；  B、如果使用“噴霧”工藝，則不需添加或添加很少量的稀釋劑，因為密封的噴霧罐能夠有效地防止助焊劑的揮發(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；

2、  C、因為“噴射”時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，第一個波峰較高，它的主要作用是焊接；第二個波峰相對較平，它主要是對焊點進行整形；如下圖所示： 二、相關參數(shù)：  波峰爐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

3、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(diào)低預熱溫度；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；（關于零件面和焊接面的定義請參考以下示意圖）（零件面溫

4、度在預熱區(qū)最大80度）    B2、走板速度：一般情況下，我們建議客戶把走板速度定在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，這是較易理解的一個問題，我們在調(diào)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(diào)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

5、錫條為例，一般來講此時的錫液溫度應調(diào)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，僅供參考：  基于以上參數(shù)所定的波峰爐工作曲線圖如下：   注：以上曲線為我公司焊料產(chǎn)品的實驗監(jiān)測圖，考慮到所有客戶的工藝、設備、PCB板材等各種狀況的差異，使用時請審慎參考！  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

6、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(diào)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)。參考下圖：一，噴霧式波峰焊機的風刀工作狀態(tài)示意圖二，發(fā)泡式波峰焊機的

7、風刀工作狀態(tài)示意圖  風刀角度可請設備供應商在調(diào)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(zhì)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（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，往往會因為過二次錫（剪腳后過錫），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

8、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(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，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(zhì)含量的控制；一般情況下，當錫液中銅雜質(zhì)的含量超過0.3% 時,我們建議客戶作清爐處理。  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(zhì)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

9、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(zhì)量與焊接效果；為了解決這些問題，我們建議客戶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； 

10、; 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(diào)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，則應對助焊劑的涂布量、風刀角度等方面進行調(diào)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

11、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(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，通常建議客戶把鏈條角度定在5-6度之間（見本文第二節(jié)第3點之論述），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，我們可以把PCB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

12、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；比如我們要提高生產(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(zhì)含量是否超標。（關于此點內(nèi)容請參照本文第二節(jié)第5點相關論述）  第七，為了保證

13、焊接質(zhì)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(jié)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；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

14、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(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?？蓹z查PCB否有氧化現(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)取?#160;   習慣上，當出現(xiàn)焊接不良的狀況時，大多數(shù)的客戶第一反應就是“焊料有問題”，其實這種觀念是不完全正確的。經(jīng)過以上的分析可以看出，造成焊接不