波峰焊機(jī)焊接原理和改善案例

1、長沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文題 目 : 波峰焊焊機(jī)焊接原理及 焊接改善案例院 系 : 電子信息工程系 專 業(yè) : 應(yīng)用電子姓名 學(xué)號: 胡正 060613315 楊林材 060613322 王樂 060613337 許科 060613317指導(dǎo)教師 : 曹立忠二OO八年十一月十一日目 錄摘要- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21.錫焊原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

2、- - - - 211焊接的定義及其特點(diǎn)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 212潤濕- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 41. 3焊點(diǎn)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -51. 4焊料- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 72.助焊劑分類及其特性選擇- - - - - - - - - - - - - -

3、- - - - - - - 82. 1助焊劑的作用和所具備的性能- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 82. 2助焊劑分類- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 92. 3助焊劑特性說明- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 104. 3助焊劑的選擇- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 123.波峰焊機(jī)焊接原理- - - - - - - - - - - - - - - -

4、- - - - - - -133. 1波峰焊工藝技術(shù)介紹- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -133. 2 提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施- - - - - - - - - - - - - - - - - -154.焊接缺陷原因分析及解決辦法- - - - - - - - - - - - - - - - - -164. 1吃錫不良- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 164. 2常見的焊接缺陷及解決辦法- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

5、 17致 謝- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -19參考文獻(xiàn)- - - - - - - - - - - - - - - - - -19【摘 要】焊錫是采用一種熔融的填充金屬（焊料）潤濕待連接的兩個(gè)金屬表面，凝固時(shí)即形成連接。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。波峰焊過程：治具安裝噴涂助焊劑系統(tǒng)預(yù)熱一次波峰二次波峰冷卻。助焊劑系統(tǒng)是保證焊接質(zhì)量的第一個(gè)環(huán)節(jié)。選擇適當(dāng)助焊劑是一個(gè)非常

6、科學(xué)化的過程。生產(chǎn)所挑選的助焊劑，不但要配合工程的需要，同時(shí)亦要注意到避免不良后果及副作用的產(chǎn)生。錫焊機(jī)上之預(yù)熱措施應(yīng)保持讓種基板面有攝氏80120度之熱度，才能發(fā)揮良好之預(yù)熱功能，如此可發(fā)揮助焊劑應(yīng)有之焊錫能力。焊接系統(tǒng)一般采用雙波峰。在波峰焊接時(shí)，PCB板先接觸第一個(gè)波峰，然后接觸第二個(gè)波峰?！娟P(guān)鍵詞】錫焊原理 助焊劑 波峰焊 焊接原理 改善 波峰焊焊機(jī)焊接原理及焊接改善案例前 言波峰焊接是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，保持一種有效的大規(guī)模焊接工藝過程，特別是對通孔和第三類SMT裝配。波峰焊接的復(fù)雜是由于其過程運(yùn)作變量，例如，傳送帶速度、預(yù)熱溫度、波峰的焊接問題，板與波的交互作用、助焊劑化學(xué)成分、機(jī)器維

7、護(hù)、板的設(shè)計(jì)、元件的可行性和操作員的培訓(xùn)。一 錫焊原理1、焊接的定義及其特點(diǎn)焊錫的定義：采用一種熔融的填充金屬（焊料）潤濕待連接的兩個(gè)金屬表面，凝固時(shí)即形成連接。從焊接的定義可知：要焊接的金屬并不融化，連接只發(fā)生在兩個(gè)金屬交界面處。焊接的好壞取決于基體金屬被融化的合金（焊料）所濕潤的能力。焊接與粘接的區(qū)別：粘接是一種物理現(xiàn)象，即連接劑對連接表面的物理吸附，表現(xiàn)在被粘接表面越粗糙，粘接效果越好。而焊接是一種物理、化學(xué)作用，表現(xiàn)在基體金屬與焊料形成一種金屬間的化合物。 2、潤濕 舉例來說明潤濕，將一滴水和一滴水銀滴在潔凈的玻璃板上，可以看到如下情形，水在玻璃上擴(kuò)散開來，而水銀卻成球形，如圖： 水

8、水銀 玻璃 （圖1）這表明水對玻璃有潤濕作用，而水銀卻不會(huì)潤濕玻璃。同樣熔融焊料在潔凈的無氧化層的金屬平面上會(huì)形成潤濕作用，而在有氧化層或有油污的金屬氧化表面卻不會(huì)有潤濕作用。（1） 潤濕的產(chǎn)生液體由于其自身的表面張力作用會(huì)形成球狀。液體在固體表面的潤濕狀態(tài)由下圖表示： PLV VAPOR LIQUID PSV PLS SOLID （圖2）PLV：代表液體與氣體之間的表面張力PSV：代表固體與氣體之間的表面張力PLS：代表液體與固體之間的表面張力 ：代表潤濕角當(dāng)上述液體在固體表面穩(wěn)定時(shí)，即上述表面張力達(dá)到一種平衡狀態(tài)。 PSV=PLS+PLV·cos當(dāng)PSV、PLV恒定，助焊劑幫助清

9、潔被焊金屬表面，減小了液固之間表面張力PLS時(shí)，cos值變大，角變小，即液體對固體的潤濕角變小，液體沿固體表面鋪展開來，即形成潤濕。（2）潤濕的分類：在潤濕平衡圖（圖2）中1、 當(dāng)75°時(shí)，稱為良好潤濕（GOOD WETTING）；2、 當(dāng)75°90°時(shí)，稱為邊際潤濕（MARGINAL WETTING），即已成為不可接受；3、 當(dāng)90°180°時(shí)，稱為退潤濕（DE WETTING）；4、 當(dāng)180°時(shí)，稱為末潤濕（NON WETTING）；由上可知，角越小潤濕越好。（3）潤濕的結(jié)果毛細(xì)作用：將潔凈的很細(xì)小玻璃管分別插入水槽和水銀槽中，

10、會(huì)看到水沿毛細(xì)玻璃管爬升，而水銀則下降。由前面知道水對玻璃有潤濕作用，由此可見，潤濕作用的直接結(jié)果是產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象，即液體被其潤濕基材的毛細(xì)孔中上升。（4）毛細(xì)作用導(dǎo)致的焊點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)：PTH無插件時(shí)角越小，焊點(diǎn)越好。3、焊點(diǎn)（1）金屬間化合物的形成如果兩個(gè)銅板如圖4 a所示用焊錫焊接在一起，并將他們之間的一小部分取出放大200倍成如圖4 b 所示。在中間是焊錫，兩邊是基層銅板。但是，在銅和焊錫之間的材料在焊接之前并不存在。那是焊錫中的錫和銅的表面形成的一種新化合物，它是銅/錫化合物（CU3Sn、CU6Sn5），也稱為金屬間化合物（INTERMETALLIC COMPOUND）。當(dāng)焊錫潤濕銅板時(shí)才

11、會(huì)形成金屬間化合物，同時(shí)也是潤濕已經(jīng)發(fā)生的表示。 金屬間化合物 放大后 （圖4-b）（圖4-a） CU CU 銅 焊錫 銅 TIN / LEAD 63% TIN （Sn） 63 / 37 37% LEAD（Pb） 焊錫 焊錫分子擴(kuò)散進(jìn)入銅層 CU3Sn CU6Sn5 銅分子擴(kuò)散進(jìn)入焊錫中 INT 金屬間化合物銅和焊錫分子結(jié)晶構(gòu)造的擴(kuò)散區(qū)圖5 金屬間化合物的側(cè)視圖（2）金屬間化合物的厚度化合物的厚度是決定于焊點(diǎn)的溫度和在此溫度下所停留的時(shí)間。錫 / 銅金屬間化合物的形成在室溫下便會(huì)發(fā)生，但其反應(yīng)相當(dāng)慢，故對焊點(diǎn)而言，沒有什么意義。不過，在銅板覆一層很薄的焊錫時(shí)，錫會(huì)漫漫地與銅組合，而是鉛浮于外層

12、，長期儲(chǔ)存后便會(huì)影響焊錫性。圖6是鍍錫的成份、儲(chǔ)存溫度和焊錫性失效的關(guān)系。圖6鍍錫的成分，儲(chǔ)存溫度和時(shí)間導(dǎo)致焊錫性不良的金屬化合物的厚度（3）焊點(diǎn)龜裂金屬間化合比焊錫或銅還要硬，而且比較脆。如果此金屬間化合物太厚的話，當(dāng)焊點(diǎn)受到熱或機(jī)械性的應(yīng)力下，便會(huì)產(chǎn)生焊點(diǎn)龜裂如圖7所示 厚金屬化合物 沿金屬化合物產(chǎn)生焊點(diǎn)龜裂圖7因厚金屬間化合物的形成而突然發(fā)生龜裂4、焊料（1）錫鉛合金的相圖非63 / 37焊料在焊點(diǎn)冷凝過程中要經(jīng)過一段糊狀區(qū)，若在此度區(qū)間內(nèi)，焊點(diǎn)受到振動(dòng)即產(chǎn)生所謂的冷焊或焊點(diǎn)粗糙。焊點(diǎn)組分偏離共晶點(diǎn)越遠(yuǎn)，其達(dá)到液體所需溫度越高，相應(yīng)地其焊點(diǎn)溫度則更為高。（2）焊料的選擇一般情況下選優(yōu)63

13、 / 37焊料，但對于單面板且孔徑較大者選擇60 / 40，所形成的焊點(diǎn)大，較易填滿整個(gè)孔徑。（3）焊料的工作溫度一般操作溫度應(yīng)高于熔點(diǎn)70左右，以保持焊料良好的流動(dòng)性；高于熔點(diǎn)50是可選擇的最低焊接溫度，其所需焊錫的時(shí)間相應(yīng)較長。（4）焊接后焊點(diǎn)的最高工作溫度當(dāng)焊錫接近其熔點(diǎn)時(shí)，其抗張強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等一些機(jī)械性能會(huì)喪失。因此，焊接件最高工作溫度依下式作為參考。 熔點(diǎn)溫度 室溫 最高工作溫度= + 室溫 1.5以63 / 37 焊料為例，室溫18時(shí)最高工作溫度應(yīng)為128。二 助焊劑分類及其特性選擇1、助焊劑的作用和所具備的性能（1）助焊劑在錫焊過程中起下列作用：1清除焊接元器件、印刷板銅箔以及

14、焊錫表面的氧化物；2以液體薄層覆蓋被焊金屬和焊錫的表面，隔絕空氣中的氧對它們的再一次氧化；3起界面活性作用，改善液態(tài)焊錫對被焊金屬表面的潤濕；4助焊劑在錫焊過程中應(yīng)具備下列性能：1助焊劑應(yīng)有足夠的能力清除被焊金屬和焊料表面的氧化膜；2助焊劑要有適當(dāng)?shù)幕钚詼囟确秶诤稿a熔化前開始起作用，在錫焊過程中較好地發(fā)揮清除氧化膜，降低液態(tài)焊錫表面張力起作用；3助焊劑要有良好的熱穩(wěn)定性，一般溫度100；4助焊劑的密度要小于液態(tài)焊錫的密度，這樣助焊劑才能均勻地在被焊金屬表面鋪展，成薄膜狀覆蓋在焊錫和被焊金屬表面，有效地隔絕空氣，促進(jìn)焊錫與基材的潤濕與鋪展，避免焊點(diǎn)內(nèi)部夾渣；5助焊劑殘?jiān)菀浊逑矗?助焊劑及殘

15、渣不應(yīng)有腐蝕性，不應(yīng)析出有毒、有害氣體，要有符合電子工業(yè)規(guī)定的絕緣電阻、不吸潮、不產(chǎn)生霉菌；7價(jià)格合理，貨源充足，質(zhì)量穩(wěn)定，易于儲(chǔ)存。2、助焊劑分類焊接用助焊劑在IPC新分類法中未按其化學(xué)組成加以分類，而是就該助焊劑之活性度作出分類。按其活性度助焊劑可分為：表示助焊劑本身或助焊劑殘?jiān)鶠榈投然钚哉?；M表示助焊劑本身或助焊劑殘?jiān)鶠橹卸然钚哉撸槐硎局竸┍旧砘蛑竸堅(jiān)鶠楦叨然钚哉?；新分類與傳統(tǒng)型分類的聯(lián)系如下： L型助焊劑可表示： （1）所有R型之松香非活性助焊劑； （2）大部分RMA型之松香基微活性助焊劑； （3）某些RA型之松香活性助焊劑。 M型助焊劑可表示：（1） 某些RMA型助焊劑；

16、（2） 大部分RA型助焊劑；（3） 少數(shù)水溶性及合成活化型助焊劑。 H型助焊劑可表示：（1） 所有RSA型之松香基超活性助焊劑；（2） 大部分水溶性及合成活化型助焊劑。 助焊劑分類代碼如下：X1 R X2 C N X1 代表助焊劑活性度之分類，分別為：L、M、H； R 代表含有松香； X2 代表電子組裝品之級別，分別為：1、2、3； C 代表清洗后可通過表面絕緣阻抗測試；N 代表未清洗通過表面絕緣阻抗測試。4、助焊劑的選擇 選擇適當(dāng)助焊劑是一個(gè)非?？茖W(xué)化的過程。生產(chǎn)所挑選的助焊劑，不但要配合工程的需要，同時(shí)亦要注意到避免不良后果及副作用的產(chǎn)生。選擇助焊劑時(shí)，注意以下要點(diǎn)，會(huì)直接提高焊錫的效果及

17、減低補(bǔ)焊的時(shí)間和成本，間接地增加公司的利潤：1. 政府訂定的規(guī)格2. 對健康的影響3. 金屬表面清潔程度4. 焊接后的清潔要求5. 穩(wěn)定性6. 腐蝕的程度7. 絕緣度8. 經(jīng)濟(jì)原則（1）助焊劑的選擇原則：1. 容易焊接者：此類材料可用松香類助焊劑即可，除非嚴(yán)重氧化?；虮砻嫖廴荆ǔＪ褂肦MA即可，不必使用無機(jī)酸類助焊劑，因其活性太強(qiáng)，會(huì)有腐蝕之虞。2. 不易焊者：通常此類材質(zhì)無法使用一般松香助焊劑，即使用水溶性助焊劑亦要求在條件狀況好的情況下才能使用，在此情況下，要使用特別助焊劑，或需要在材料上先沾焊點(diǎn)。3. 選擇助焊劑，必須配合整個(gè)裝配時(shí)的其它條件，如果某一種助焊劑適用于某一種金屬，但不適合

18、裝配的條件時(shí)，我們可以調(diào)整其基層金屬的表面處理，而避免使用較強(qiáng)的助焊劑，如焊錫或電鍍，但電鍍時(shí)亦會(huì)使用腐蝕性大的電鍍液，在焊前必須清理干凈。（2）助焊劑于操作時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)1.比重乃助焊劑之濃度之表示，應(yīng)針對不同種板與零件之氧化，設(shè)定不同之比重作業(yè)。2.日常作業(yè)中應(yīng)每工作二小時(shí)，慎重檢測其比重。有超過設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)馬上添加稀釋液恢復(fù)原設(shè)定之比重標(biāo)準(zhǔn)，反之，有利于設(shè)定之標(biāo)準(zhǔn)時(shí)則添加助焊劑原液直到回復(fù)原設(shè)定之比重，并做記錄備查。3.每日作業(yè)完后，應(yīng)將發(fā)泡槽內(nèi)之助焊劑倒至一干凈容器內(nèi)密封儲(chǔ)存，并裝入清潔之稀釋劑于發(fā)泡槽內(nèi)并加蓋子封閉發(fā)泡槽，作為保養(yǎng)發(fā)泡管之用。4.發(fā)泡槽內(nèi)之助焊劑不使用時(shí)，應(yīng)隨即加蓋封以

19、防揮發(fā)水與水氣污染，未過種板焊錫時(shí)請勿讓助焊劑發(fā)泡，以減低各類污染。5.自空壓機(jī)接氣到發(fā)泡槽，管路過程中至少應(yīng)備二道以上之濾水機(jī)過濾空氣中之水分。濾水機(jī)須定時(shí)檢測其作業(yè)功能，以防水分進(jìn)發(fā)泡槽內(nèi)影響助焊劑安定性。6.發(fā)泡時(shí)泡沫顆粒應(yīng)愈綿密愈好，應(yīng)隨時(shí)注意發(fā)泡顆粒是否大小均勻，反之，必有發(fā)泡管阻塞，漏氣或故障。7.發(fā)泡高度原則以不超過種板零件面為最合適高度，同時(shí)也應(yīng)注意保持泡沫之綿密。8.助焊劑應(yīng)于使用50小時(shí)全部放下更換新液，以防污染，老化衰退影響作業(yè)效果與品質(zhì)。9.作業(yè)中應(yīng)該嚴(yán)禁隨意添加其它非本公司之稀釋劑或其它廠助焊劑以防化學(xué)結(jié)構(gòu)突變，導(dǎo)致無法收拾之后果。（3）通常須設(shè)定較高比重作業(yè)情況有：

20、1. 基板嚴(yán)重氧化時(shí)（此現(xiàn)象無法用肉眼客觀辨認(rèn)須經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢測）。2. 零件腳端嚴(yán)重氧化時(shí)（同上）。3. 基板零件密度高時(shí)。4. 基板零件方向與錫焊方向錯(cuò)誤時(shí)。5. 多層板。6. 錫焊溫度較低時(shí)。7. 清洗過程必備時(shí)。應(yīng)盡量避免裸板之事前噴涂助焊劑作業(yè)，先用此法作業(yè)時(shí)應(yīng)特別指定使用R或RMA級之助焊劑作業(yè)，以防侵蝕金屬基材。倘或有清洗需要時(shí)，最好能于當(dāng)天清洗完畢以防污染而導(dǎo)致清洗困難度升高。作業(yè)過程中，應(yīng)防止裸板與零件腳端被汗?jié)n，手漬，面霜，油脂類或其它材料污染。錫焊機(jī)上之預(yù)熱措施應(yīng)保持讓種基板面有攝氏80120度之熱度，才能發(fā)揮良好之預(yù)熱功能，如此可發(fā)揮助焊劑應(yīng)有之焊錫能力。三 波峰焊機(jī)焊接原

21、理1、波峰焊工藝技術(shù)介紹 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。 波峰焊有單波峰焊和雙波峰焊之分。單波峰焊用于SMT時(shí)，由于焊料的"遮蔽效應(yīng)"容易出現(xiàn)較嚴(yán)重的質(zhì)量問題，如漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等缺陷。而雙波峰則較好地克服了這個(gè)問題，大大減少漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等缺陷，因此目前在表面組裝中廣泛采用雙波峰焊工藝和設(shè)備，見下圖。 波峰錫過程：治具安裝噴涂助焊劑系統(tǒng)預(yù)熱一次波峰二次波峰冷卻。下面分別介紹各步內(nèi)容及作用。（1） 治具安裝 治具安裝是指

22、給待焊接的PCB板安裝夾持的治具，可以限制基板受熱變形的程度，防止冒錫現(xiàn)象的發(fā)生，從而確保浸錫效果的穩(wěn)定。（2） 助焊劑系統(tǒng) 助焊劑系統(tǒng)是保證焊接質(zhì)量的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其主要作用是均勻地涂覆助焊劑，除去PCB和元器件焊接表面的氧化層和防止焊接過程中再氧化。助焊劑的涂覆一定要均勻，盡量不產(chǎn)生堆積，否則將導(dǎo)致焊接短路或開路。助焊劑系統(tǒng)有多種，包括噴霧式、噴流式和發(fā)泡式。目前一般使用噴霧式助焊系統(tǒng)，采用免清洗助焊劑，這是因?yàn)槊馇逑粗竸┲泄腆w含量極少，不揮發(fā)無含量只有1/51/20。所以必須采用噴霧式助焊系統(tǒng)涂覆助焊劑，同時(shí)在焊接系統(tǒng)中加防氧化系統(tǒng)，保證在PCB上得到一層均勻細(xì)密很薄的助焊劑涂層，這樣才

23、不會(huì)因第一個(gè)波的擦洗作用和助焊劑的揮發(fā)，造成助焊劑量不足，而導(dǎo)致焊料橋接和拉尖。 噴霧式有兩種方式：一是采用超聲波擊打助焊劑，使其顆粒變小，再噴涂到PCB板上。二是采用微細(xì)噴嘴在一定空氣壓力下噴霧助焊劑。這種噴涂均勻、粒度小、易于控制，噴霧高度/寬度可自動(dòng)調(diào)節(jié)，是今后發(fā)展的主流。 （3） 預(yù)熱系統(tǒng) 1預(yù)熱系統(tǒng)的作用 ：（1）助焊劑中的溶劑成份在通過預(yù)熱器時(shí)，將會(huì)受熱揮發(fā)。從而避免溶劑成份在經(jīng)過液面時(shí)高溫氣化造成炸裂的現(xiàn)象發(fā)生，最終防止產(chǎn)生錫粒的品質(zhì)隱患。 （2）待浸錫產(chǎn)品搭載的部品在通過預(yù)熱器時(shí)的緩慢升溫，可避免過波峰時(shí)因驟熱產(chǎn)生的物理作用造成部品損傷的情況發(fā)生。 （3）預(yù)熱后的部品或端子在經(jīng)

24、過波峰時(shí)不會(huì)因自身溫度較低的因素大幅度降低焊點(diǎn)的焊接溫度，從而確保焊接在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到溫度要求。2 預(yù)熱方法 波峰焊機(jī)中常見的預(yù)熱方法有三種：空氣對流加熱；紅外加熱器加熱；熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱。 3 預(yù)熱溫度 一般預(yù)熱溫度為130150，預(yù)熱時(shí)間為13min。預(yù)熱溫度控制得好，可防止虛焊、拉尖和橋接，減小焊料波峰對基板的熱沖擊，有效地解決焊接過程中PCB板翹曲、分層、變形問題。 （4） 焊接系統(tǒng) 焊接系統(tǒng)一般采用雙波峰。在波峰焊接時(shí)，PCB板先接觸第一個(gè)波峰，然后接觸第二個(gè)波峰。第一個(gè)波峰是由窄噴嘴噴流出的"湍流"波峰，流速快，對組件有較高的垂直壓力，使焊料對尺寸

25、小，貼裝密度高的表面組裝元器件的焊端有較好的滲透性；通過湍流的熔融焊料在所有方向擦洗組件表面，從而提高了焊料的潤濕性，并克服了由于元器件的復(fù)雜形狀和取向帶來的問題；同時(shí)也克服了焊料的"遮蔽效應(yīng)"湍流波向上的噴射力足以使焊劑氣體排出。因此，即使印制板上不設(shè)置排氣孔也不存在焊劑氣體的影響，從而大大減小了漏焊、橋接和焊縫不充實(shí)等焊接缺陷，提高了焊接可靠性。經(jīng)過第一個(gè)波峰的產(chǎn)品，因浸錫時(shí)間短以及部品自身的散熱等因素，浸錫后存在著很多的短路，錫多，焊點(diǎn)光潔度不正常以及焊接強(qiáng)度不足等不良內(nèi)容。因此，緊接著必須進(jìn)行浸錫不良的修正，這個(gè)動(dòng)作由噴流面較平較寬闊，波峰較穩(wěn)定的二級噴流進(jìn)行。這是

26、一個(gè)"平滑"的波峰，流動(dòng)速度慢，有利于形成充實(shí)的焊縫，同時(shí)也可有效地去除焊端上過量的焊料，并使所有焊接面上焊料潤濕良好，修正了焊接面，消除了可能的拉尖和橋接，獲得充實(shí)無缺陷的焊縫，最終確保了組件焊接的可靠性。（5） 冷卻 浸錫后適當(dāng)?shù)睦鋮s有助于增強(qiáng)焊點(diǎn)接合強(qiáng)度的功能，同時(shí)，冷卻后的產(chǎn)品更利于爐后操作人員的作業(yè)，因此，浸錫后產(chǎn)品需進(jìn)行冷卻處理。 2 提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施 增加焊接工藝參數(shù)控制（3） 焊接過程中的工藝參數(shù)控制 焊接工藝參數(shù)對焊接表面質(zhì)量的影響比較復(fù)雜，并涉及到較多的技術(shù)范圍。1 預(yù)熱溫度的控制 預(yù)熱的作用：使助焊劑中的溶劑充分發(fā)揮，以免印制板通過焊錫時(shí)，

27、影響印制板的潤濕和焊點(diǎn)的形成；印制板在焊接前達(dá)到一定溫度，以免受到熱沖擊產(chǎn)生翹曲變形。一般預(yù)熱溫度控制在180210，預(yù)熱時(shí)間13min。 2 焊接軌道傾角 軌道傾角對焊接效果的影響較為明顯，特別是在焊接高密度SMT器件時(shí)更是如此。當(dāng)傾角太小時(shí)，較易出現(xiàn)橋接，特別是焊接中，SMT器件的"遮蔽區(qū)"更易出現(xiàn)橋接；而傾角過大，雖然有利于橋接的消除，但焊點(diǎn)吃錫量太小，容易產(chǎn)生虛焊。軌道傾角應(yīng)控制在5°8°之間。 3 波峰高度 波峰的高度會(huì)因焊接工作時(shí)間的推移而有一些變化，應(yīng)在焊接過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，以保證理想高度進(jìn)行焊接波峰高度，以壓錫深度為PCB厚度的1/2

28、1/3為準(zhǔn)。 4 焊接溫度 焊接溫度是影響焊接質(zhì)量的一個(gè)重要的工藝參數(shù)。焊接溫度過低時(shí)，焊料的擴(kuò)展率、潤濕性能變差，使焊盤或元器件焊端由于不能充分的潤濕，從而產(chǎn)生虛焊、拉尖、橋接等缺陷；焊接溫度過高時(shí)，則加速了焊盤、元器件引腳及焊料的氧化，易產(chǎn)生虛焊。焊接溫度應(yīng)控制在250±5。 5、有鉛波峰焊的焊接參數(shù)設(shè)定和有鉛波峰焊標(biāo)準(zhǔn)焊接曲線要介紹一下有鉛波峰焊的參數(shù)設(shè)定值和有鉛波峰焊標(biāo)準(zhǔn)焊接曲線預(yù)熱溫度板底實(shí)際溫度：100±10焊接溫度250±5 焊接時(shí)間24S助焊劑比重參照產(chǎn)品規(guī)格書 （其中BY-350-1: 0.820±0.005g/cm3，BY-820C:

29、 0.810±0.005g/cm3）鏈速1.21.8米/分鐘有鉛波峰焊標(biāo)準(zhǔn)焊接曲線<100sec焊接溫度250±5, t(s)2-5/sec2501109015-40secUpward <2/sec板底板面焊接時(shí)間:24S第一波接觸時(shí)間第二波接觸時(shí)間分別從焊接前的質(zhì)量控制、生產(chǎn)工藝材料及工藝參數(shù)這三個(gè)方面探討了提高波峰焊質(zhì)量的方法。 （1） 焊接前對印制板質(zhì)量及元件的控制 1 焊盤設(shè)計(jì) （1）在設(shè)計(jì)插件元件焊盤時(shí)，焊盤大小尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)合適。焊盤太大，焊料鋪展面積較大，形成的焊點(diǎn)不飽滿，而較小的焊盤銅箔表面張力太小，形成的焊點(diǎn)為不浸潤焊點(diǎn)?？讖脚c元件引線的配合間隙太

30、大，容易虛焊，當(dāng)孔徑比引線寬0.050.2mm，焊盤直徑為孔徑的22.5倍時(shí)，是焊接比較理想的條件。（2）在設(shè)計(jì)貼片元件焊盤時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：為了盡量去除"陰影效應(yīng)"，SMD的焊端或引腳應(yīng)正對著錫流的方向，以利于與錫流的接觸，減少虛焊和漏焊，波峰焊時(shí)推薦采用的元件布置方向圖如圖4所示；波峰焊接不適合于細(xì)間距QFP、PLCC、BGA和小間距SOP器件焊接，也就是說在要波峰焊接的這一面盡量不要布置這類元件；較小的元件不應(yīng)排在較大的元件后，以免較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤接觸，造成漏焊。 2 PCB平整度控制 波峰焊接對印制板的平整度要求很高，一般要求翹曲度要小于0.5mm

31、，如果大于0.5mm要做平整處理。尤其是某些印制板厚度只有1.5mm左右，其翹曲度要求就更高，否則無法保證焊接質(zhì)量。 3 妥善保存印制板及元件，盡量縮短儲(chǔ)存周期 在焊接中，無塵埃、油脂、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點(diǎn)，因此印制板及元件應(yīng)保存在干燥、清潔的環(huán)境下，并且盡量縮短儲(chǔ)存周期。對于放置時(shí)間較長的印制板，其表面一般要做清潔處理，這樣可提高可焊性，減少虛焊和橋接，對表面有一定程度氧化的元件引腳，應(yīng)先除去其表面氧化層。（2） 生產(chǎn)工藝材料的質(zhì)量控制 在波峰焊接中，使用的生產(chǎn)工藝材料有：助焊劑和焊料。 1 助焊劑質(zhì)量控制 助焊劑在焊接質(zhì)量的控制上舉足輕重，其作用是：（1）除去焊接表面

32、的氧化物；（2）防止焊接時(shí)焊料和焊接表面再氧化；（3）降低焊料的表面張力；（4）有助于熱量傳遞到焊接區(qū)。目前波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑。選擇助焊劑時(shí)有以下要求：（1）熔點(diǎn)比焊料低；（2）浸潤擴(kuò)散速度比熔化焊料快；（3）粘度和比重比焊料小；（4）在常溫下貯存穩(wěn)定。2 焊料的質(zhì)量控制 錫鉛焊料在高溫下（250）不斷氧化，使錫鍋中錫鉛焊料含錫量不斷下降，偏離共晶點(diǎn)，導(dǎo)致流動(dòng)性差，出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠等質(zhì)量問題。可采用以下幾個(gè)方法來解決這個(gè)問題：添加氧化還原劑，使已氧化的SnO還原為Sn，減小錫渣的產(chǎn)生；不斷除去浮渣； 每次焊接前添加一定量的錫；采用含抗氧化磷的焊料；采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，讓氮?dú)?/p>

33、把焊料與空氣隔絕開來，取代普通氣體，這樣就避免了浮渣的產(chǎn)生，這種方法要求對設(shè)備改型，并提供氮?dú)狻?目前最好的方法是在氮?dú)獗Ｗo(hù)的氛圍下使用含磷的焊料，可將浮渣率控制在最低程度，焊接缺陷最少，工藝控制最佳。 四 焊接缺陷原因分析及解決辦法1、吃錫不良（1） PCB及零件腳表面（油脂、雜質(zhì)）污染，包括手漬面霜等可用溶劑清洗（2） SILICON油污染，硅油、脫膜劑及潤滑油中含有，一般溶劑清洗不掉，電子工業(yè)中應(yīng)盡量避免使用。（3） PCB零件腳氧化嚴(yán)重，需提高助焊劑活性。（4） 助焊劑活性不夠。（5） 焊接時(shí)間或溫度不夠。（6） 預(yù)熱溫度不夠。（7） 焊接使用時(shí)間過長、雜質(zhì)含量高，應(yīng)更換焊料。2、常見

34、的焊接缺陷及解決辦法： 缺陷現(xiàn)象原因解決辦法氣泡或針孔1. 焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)脆弱2. 導(dǎo)電性能差1.焊接速度快2.焊料溫度低3.錫槽和印刷板表面有污物4.夾有焊劑蒸氣5.印刷板孔中存有水氣6.引線或焊盤可焊性差7.孔線配合失調(diào)1. 降低傳送速度2. 提高焊接溫度3. 排除污物4. 調(diào)節(jié)預(yù)熱溫度5. 保證印刷板干燥6. 解決元器件和焊盤的可焊性7. 修改設(shè)計(jì)橋接相鄰焊點(diǎn)短路1. 焊點(diǎn)角度不佳2.焊料溫度低3.焊劑噴涂不勻4.印刷板可焊性差5.焊料污染6.印刷板線條短路7.阻焊劑故障8.印刷板設(shè)計(jì)不良9.焊料表面有氧化層10.焊料回流不良1. 調(diào)整焊接角度2. 提高焊料溫度3. 調(diào)整噴涂器4. 清洗印刷板

35、5. 更換焊料6. 修改印刷板設(shè)計(jì)7. 檢查阻焊劑質(zhì)量8. 優(yōu)選設(shè)計(jì)9. 清除焊料表面氧化層10.優(yōu)選噴嘴，修正波形焊料不足1. 焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)脆弱2.導(dǎo)電不良1. 焊接角度過大2. 焊料溫度過高1. 選擇最佳焊接角度2. 調(diào)整合理溫度焊料過量1. 隱藏結(jié)構(gòu)缺陷2. 浪費(fèi)焊料1.焊接角度過小2.焊料溫度過低元器件引線上焊料過多在元件表面上有焊料1. 波峰過高2. 工裝夾具不良3. 孔線配合失調(diào)4. 重復(fù)焊接1. 調(diào)整波峰2. 修理工裝夾具3. 修改印刷板設(shè)計(jì)4. 嚴(yán)肅工藝紀(jì)律側(cè)焊角焊料過量1. 傳送速度低2. 重復(fù)焊接3. 焊接時(shí)間過長4. 工裝夾具不良1. 提高傳送速度2. 嚴(yán)肅工藝紀(jì)律3. 調(diào)整

36、焊接速度4. 修理工裝夾具焊料粗糙1. 焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)脆弱2.虛焊1. 焊料溫度低2. 焊料變質(zhì)3. 焊料未凝固受振4. 凝固前人為振動(dòng)5. 焊料表面浮有氧化層1. 調(diào)整溫度2. 更換焊料3. 克服設(shè)備沖擊合振動(dòng)4. 嚴(yán)肅工藝紀(jì)律5. 清除焊料表面氧化層焊點(diǎn)無光澤焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)脆弱1. 焊料變質(zhì)2. 凝固前人為振動(dòng)3. 焊料未凝固受振1.更換焊料2.克服設(shè)備沖擊合振動(dòng)2. 嚴(yán)肅工藝紀(jì)律焊點(diǎn)變色呈暗色光環(huán)1. 焊料變質(zhì)或炭化2. 預(yù)熱溫度過高1. 更換焊料2. 降低預(yù)熱溫度拉尖圓錐形尖頭或尖點(diǎn)1. 傳送速度高2. 焊料溫度低3. 焊料波形不良4. 焊接角度小5. 印刷板表面有污物或氧化6. 元器件可焊性差1

37、.降低傳送速度2.調(diào)整焊料溫度3. 優(yōu)選噴嘴，修正波形4. 調(diào)整焊接角度5. 清洗印刷板6. 解決元器件可焊性缺陷現(xiàn)象原因解決辦法助焊劑涂敷不均1. 虛焊2. 拉尖1. 助焊劑比重失調(diào)2. 涂敷方法不當(dāng)3. 涂敷裝置故障1. 調(diào)節(jié)助焊劑比重2. 檢查阻焊工藝3. 檢查阻焊劑阻焊劑故障漏焊、焊盤縮小1. 阻焊劑偏移2. 焊接時(shí)阻焊劑位移3. 阻焊劑顏色不同1. 檢查阻焊劑印刷工藝2. 檢查阻焊劑3. 檢查阻焊工藝印刷板變形大切頭時(shí)損傷印刷板1. 工裝夾具故障2. 裝夾操作問題3. 印刷板加熱不均4. 預(yù)熱溫度過高5. 焊接溫度過高6. 傳送速度慢7. 印刷板選材問題8. 印刷板儲(chǔ)藏受潮1. 修理

38、和更改設(shè)計(jì)2. 嚴(yán)肅工藝紀(jì)律3. 修理預(yù)熱裝置4. 調(diào)節(jié)預(yù)熱溫度5. 調(diào)整焊料溫度6. 調(diào)整傳送溫度7. 另選板材8. 加強(qiáng)管理非濕潤1. 漏焊2. 虛焊3. 暴露被焊引線1.焊劑涂敷不均2.板面有污物3.印刷板氧化4.元器件可焊性差5.焊劑變質(zhì)6.工藝參數(shù)選擇不當(dāng)1. 檢查欲涂焊劑裝置2. 清洗印刷板3. 清除氧化物4. 解決元器件可焊性5. 更換焊劑6. 合理選擇工藝參數(shù)弱濕潤焊點(diǎn)回縮，不均勻凸起接頭松動(dòng)1. 焊點(diǎn)呈沙粒狀2. 焊點(diǎn)表面粗糙1. 孔線配合失調(diào)2. 元器件安裝不當(dāng)3. 機(jī)器振動(dòng)4. 印刷板變形1. 修改印刷板設(shè)計(jì)2. 嚴(yán)肅工藝紀(jì)律3. 檢修設(shè)備4. 加強(qiáng)管理蜘蛛網(wǎng)形濺錫在印刷板的非