波峰焊接及其缺陷分析論文

PAGEPAGE22畢業(yè)設(shè)計(jì)論文作者學(xué)號(hào)系部機(jī)電學(xué)院專業(yè)題目波峰焊接及其缺陷分析指導(dǎo)教師評(píng)閱教師完成時(shí)間：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中文摘要題目：波峰焊接及其缺陷分析摘要：波峰焊是指將熔化的軟釬焊料（鉛錫合金），經(jīng)電動(dòng)泵或電磁泵噴流成設(shè)計(jì)要求的焊料波峰，亦可通過(guò)向焊料池注入氮?dú)鈦?lái)形成，使預(yù)先裝有元器件的印制板通過(guò)焊料波峰，實(shí)現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊，也可稱為群焊或流動(dòng)焊。這種焊接方法主要用于傳統(tǒng)通孔插裝工藝，以及表面組裝與通孔插裝元器件的混裝工藝，適合波峰焊的表面貼裝元器件有矩形和圓柱形片式元件、SOT以及較小的SOP器件等。本文通過(guò)介紹波峰焊的定義、工藝方式、過(guò)程分析、缺陷分析等，提出波峰焊接的各種缺陷以及解決的各種方法。關(guān)鍵詞：波峰焊缺陷分析

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文摘要Title:WaveSolderingIntroductionandItsDefectAnalysisAbstract:Wavesolderingreferstothesoftmeltsolderingmaterial(leadtinalloy)，theelectricpumporelectromagneticpumpsprayflowintothedesignrequirementssolder，italsocanthroughpeakstoinjectnitrogentoformsolderspool，withcomponentsinadvancebythewave，PCBsolderingweldingsideorofcomponentswithpinsPCBpadofmechanicalandelectricalconnectionbetweenthesoftbrazing，canalsobecalledgroupofweldingorflowwelding.Thiskindofweldingmethodismainlyusedintraditionalthrough-holecartridgeprocess，aswellassurfaceassemblyandthrough-holecartridgecomponentsfordualwavesolderingprocess，SMTcomponentsarerectangularandcylindricalelectroniccomponent，SOTandsmallerSOPdevices，etc.Thispaperintroducesthedefinition，wavesolderingprocessmethod，processanalysis，defectanalysisintheoperatingprocessandputsforwardthemethodsofsolderingdefectandsolvedallkindsofthesolderingdefects.Keywords:WaveSolderingDefectsAnalysis

目錄畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要···········································1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要···········································21引言······························································42波峰焊工藝························································42.1波峰焊的定義················································42.2波峰焊的種類················································52.3波峰焊接原理················································63波峰焊組成及設(shè)備簡(jiǎn)介··············································83.1波峰焊機(jī)的組成··············································83.2波峰焊設(shè)備簡(jiǎn)介··············································94波峰焊流程及作用·················································105波峰焊中助焊劑的工藝方式·········································126波峰焊接工藝參數(shù)設(shè)置及溫度曲線解析·······························126.1波峰焊接工藝參數(shù)設(shè)置·······································126.2波峰焊工藝曲線解析·········································137影響波峰焊質(zhì)量的因素·············································147.1波峰焊技術(shù)質(zhì)量分析·········································147.2波峰焊接質(zhì)量控制措施·······································158波峰焊接缺陷分析及預(yù)防對(duì)策·····························16結(jié)論···························································20致謝······························································20參考文獻(xiàn)··························································201引言波峰焊是指將熔化的軟釬焊料（鉛錫合金），經(jīng)電動(dòng)泵或電磁泵噴流成設(shè)計(jì)要求的焊料波峰，亦可通過(guò)向焊料池注入氮?dú)鈦?lái)形成，使預(yù)先裝有元器件的印制板通過(guò)焊料波峰，實(shí)現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。隨著時(shí)代的發(fā)展，目前波峰焊機(jī)基本上采用熱輻射方式進(jìn)行預(yù)熱，最常用的波峰焊預(yù)熱方法有強(qiáng)制熱風(fēng)對(duì)流、電熱板對(duì)流、電熱棒加熱及紅外加熱等。伴隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，問(wèn)題也隨之產(chǎn)生，下面就淺談一下波峰焊工藝及其過(guò)程分析，焊接缺陷分析，制成管理等。2波峰焊工藝2.1波峰焊的定義波峰焊是讓插件板的焊接面直接與高溫液態(tài)錫接觸達(dá)到焊接目的，其高溫液態(tài)錫保持一個(gè)斜面，并由特殊裝置使液態(tài)錫形成一道道類似波浪的現(xiàn)象，所以叫“波峰焊”。波峰焊是指將熔化的軟釬焊料（鉛錫合金），經(jīng)電動(dòng)泵或電磁泵噴流成設(shè)計(jì)要求的焊料波峰，亦可通過(guò)向焊料池注入氮?dú)鈦?lái)形成，使預(yù)先裝有元器件的印制板通過(guò)焊料波峰，實(shí)現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。根據(jù)機(jī)器所使用不同幾何形狀的波峰，波峰焊系統(tǒng)可分許多種。波峰焊出現(xiàn)之初，只有一個(gè)波峰，只適用于通孔元件的焊接。在SMT元件越來(lái)越多后，出現(xiàn)了雙波峰的波峰焊機(jī)。雙波峰焊機(jī)可同時(shí)焊接SMT和通孔元件。因?yàn)閱尾ǚ搴笝C(jī)的局限性，目前市場(chǎng)上已基本不再使用單波峰焊機(jī)。圖2-1波峰焊機(jī)清洗預(yù)清洗預(yù)熱預(yù)涂助焊劑將元件插入相應(yīng)的元件孔中波峰焊冷卻圖2-2波峰焊流程圖波峰焊隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)有了新的焊接工藝。以前的是采用錫鉛合金，但是鉛是重金屬對(duì)人體有很大的傷害。于是現(xiàn)在有了無(wú)鉛工藝的產(chǎn)生。它采用了“錫銀銅合金”和特殊的助焊劑且焊接溫度的要求更高的預(yù)熱溫度還要說(shuō)一點(diǎn)在PCB板過(guò)焊接區(qū)后要設(shè)立一個(gè)冷卻區(qū)工作站，這一方面是為了防止熱沖擊另一方面如果有ICT的話會(huì)對(duì)檢測(cè)有影響。在大多數(shù)不需要小型化的產(chǎn)品上仍然在使用穿孔(TH)或混和技術(shù)線路板，比如電視機(jī)、家庭音響設(shè)備以及即將推出的數(shù)字機(jī)頂盒等，仍然都在用穿孔元件，因此需要用到波峰焊。從工藝角度上看，波峰焊機(jī)器只能提供很少一點(diǎn)最基本的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)調(diào)整。2.2波峰焊的種類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(wèn)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(wèn)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。2.2.1單波峰焊單波峰：指錫液噴起時(shí)只形成一個(gè)波峰，一般在過(guò)一次錫或只有插裝件的PCB時(shí)所用；2.2.2雙波峰焊雙波峰：如果PCB上既有插裝件又有貼片元器件，這時(shí)多用雙波峰，因?yàn)閮蓚€(gè)波峰對(duì)焊點(diǎn)的作用較大，第一個(gè)波峰較高，它的作用是焊接；第二個(gè)波峰相對(duì)較平，它主要是對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行整形。雙波峰焊焊接圖2-3圖2-3雙波峰焊接圖2.3波峰焊接原理1)潤(rùn)濕當(dāng)焊錫潤(rùn)濕在基材上時(shí)，兩者之間以化學(xué)鍵結(jié)合，而形成一種連續(xù)性的結(jié)合；但實(shí)際情況下，基材常因受空氣及周圍環(huán)境影響，會(huì)有一層氧化層或其它雜質(zhì)，阻擋焊錫而無(wú)法達(dá)到好的潤(rùn)濕效果，嚴(yán)重情況下，就會(huì)呈荷葉效應(yīng)；如果未能將氧化層除去，即使勉強(qiáng)沾錫，其結(jié)合力量還是非常弱的。=1\*GB3①焊接和膠合焊錫和金屬之間以化學(xué)鍵結(jié)合，焊錫的分子穿入基層金屬的分子結(jié)構(gòu)，而形成一個(gè)堅(jiān)固完全金屬的結(jié)構(gòu)；而膠合只是一種物理接觸。②潤(rùn)濕無(wú)潤(rùn)濕的現(xiàn)象即荷葉效應(yīng)；潤(rùn)濕良好的情況，液體將完全地?cái)U(kuò)散到金屬板的表面而形成一個(gè)薄而均勻的膜層，即使搖動(dòng)也不會(huì)掉。③清潔幾乎所有的金屬在暴露于空氣中時(shí)，都立刻會(huì)被氧化或被其它雜質(zhì)污染，這一薄層氧化層將極大地妨礙金屬表面的潤(rùn)濕作用，因此潔凈的焊接對(duì)象在焊接過(guò)程中是非常重要的。④毛細(xì)管作用將兩塊潔凈的金屬合在一起浸入焊錫中，焊錫將潤(rùn)濕兩金屬板并向上爬升，以填滿金屬板之間的間隙，這就是毛細(xì)管作用；假如金屬表面不潔凈，便沒(méi)有潤(rùn)濕作用，焊錫將不會(huì)填滿兩者之間的間隙，也就是沒(méi)有毛細(xì)管作用;在電鍍貫穿孔的焊接過(guò)程，焊錫能將該孔全部填滿，便是毛細(xì)管作用的力量將焊錫提升來(lái)完成的。⑤表面張力潤(rùn)濕角度:就是焊錫表面和銅板之間的角度，它是所有焊點(diǎn)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)，潤(rùn)濕角度小，表面張力就小。助焊劑能去除金屬和焊錫間的氧化物，讓焊錫潤(rùn)濕金屬表面，降低表面張力；因此不良的助焊劑涂布和不足夠的助焊劑都會(huì)影響焊接效果。焊錫中的污染物會(huì)增加表面張力，必須進(jìn)行管制；另外，焊錫溫度越高表面張力也越小，但過(guò)高的溫度所產(chǎn)生的氧化作用將更加讓我們擔(dān)憂且更難控制。⑥潤(rùn)濕的熱動(dòng)力平衡當(dāng)焊錫潤(rùn)濕在基層金屬上并靜止下來(lái)時(shí)，也就是達(dá)到力平衡狀態(tài)。我們一般用潤(rùn)濕角度(α)來(lái)說(shuō)明潤(rùn)濕情況(角度越小越好):α>90oC，退潤(rùn)濕90oC<α<180oC，潤(rùn)濕不良90oC>α>75oC，邊緣潤(rùn)濕α<75oC，良好潤(rùn)濕α=0oC，完全潤(rùn)濕0oC<α<180oC，部分潤(rùn)濕α=180oC，未潤(rùn)濕2)焊點(diǎn)①金屬間焊錫和金屬之間以化學(xué)鍵結(jié)合，焊錫中的錫和銅的表面層形成一新的化合物，它是銅/錫化合物，也稱金屬間化合物，同時(shí)也表示潤(rùn)濕已發(fā)生。②厚度銅/錫化合物的厚度決定于焊點(diǎn)的溫度和在此溫度下所停留的時(shí)間。③焊點(diǎn)龜裂銅/錫化合物比焊錫和銅還要硬而脆，如果此金屬間化合物太厚，當(dāng)焊點(diǎn)受到熱或機(jī)械力的應(yīng)力，便會(huì)產(chǎn)生焊點(diǎn)龜裂。④印刷線路板無(wú)論是單面板還是雙面板，都要求潤(rùn)濕角度很小，且有羽毛狀邊緣；對(duì)電鍍貫穿孔，還需要求焊錫填滿貫穿孔并流到元件面的焊墊上。⑤焊點(diǎn)表面清潔度和腐蝕一般而言，助焊劑的殘留物(酸性物質(zhì))是焊點(diǎn)被腐蝕的最大原因。PbO+HCLPbCL2+H2OPbCL2+H2O+CO2PbCO3+HCL其上反應(yīng)式中的PbCO3呈白色粉末狀，并且導(dǎo)致焊點(diǎn)持續(xù)不斷的被腐蝕。腐蝕會(huì)減少導(dǎo)體導(dǎo)電性，損害焊點(diǎn)強(qiáng)度，漏電等，因此助焊劑的殘留物是我們?cè)诤附舆^(guò)程中非常需要關(guān)注的。3波峰焊機(jī)的組成及設(shè)備簡(jiǎn)介3.1波峰焊機(jī)的組成一臺(tái)波峰焊機(jī)，主要由傳送帶、加熱器、錫槽、泵、助焊劑發(fā)泡（或噴霧）裝置等組成。如下圖3-1：圖3-1波峰焊控制系統(tǒng)3.2波峰焊設(shè)備簡(jiǎn)介1)技術(shù)參數(shù)如表1：表1波峰焊機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)JT-420L(onlyfor4F)JT-400L電源AC220V380V-60/50HZ-3-21KWAC220V380V-60/50HZ-3-21KW適用PCB寬度Max:50-400mmMin:W*L*T=50*50*0.8mmMax:50-400mmMin:W*L*T=50*50*0.8mm外形尺寸W*L*T=W*L*T=焊錫容量400-500kg400-500kg焊錫溶解時(shí)間1.5hours1.5hours速度0.5-2.2m/min0.5-2.2m/min噴霧系統(tǒng)型號(hào)ERSA4ESFRO-400-09SERSA4ESF-RET-400A2)噴霧系統(tǒng)結(jié)構(gòu):抽風(fēng)系統(tǒng)、噴頭、助焊劑泵、助焊劑槽、控制板、接線排、PLC、操作面板、管線、Sensor、電磁閥等。作用:均勻涂布助焊劑。3)預(yù)熱區(qū)結(jié)構(gòu):相角控制器，溫度調(diào)節(jié)器，熱電偶，加熱管，耐高溫玻璃。作用:減少熱沖擊;烘干助焊劑的溶劑；活化助焊劑。4)錫槽結(jié)構(gòu):控溫繼電器，溫度調(diào)節(jié)器，熱電偶，加熱管，錫槽，一噴，二噴，馬達(dá)和泵，一二噴調(diào)節(jié)器，支撐鋼絲，抽風(fēng)系統(tǒng)。其中：一噴，又稱擾流波，特征為錫波呈珠狀垂直向上噴，主要作用是消除陰影效應(yīng)(特別是對(duì)SOT元件)；二噴，又稱鏡面波，焊接主要過(guò)程在此完成，要求錫面平穩(wěn)，錫渣流動(dòng)順暢。作用:產(chǎn)生錫波并焊接5)運(yùn)輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu):速度調(diào)節(jié)器，主傳動(dòng)馬達(dá)，導(dǎo)軌，鏈爪，導(dǎo)軌高度調(diào)節(jié)螺桿，導(dǎo)軌寬度調(diào)節(jié)螺桿。作用:以適當(dāng)?shù)乃俣群徒嵌葌魉秃附訉?duì)象。6)發(fā)泡槽結(jié)構(gòu):發(fā)泡槽，發(fā)泡管，氣壓控制閥，風(fēng)刀。作用:涂布助焊劑.缺點(diǎn)是助焊劑泡沫高度和助焊劑比重不穩(wěn)定，難控制;助焊劑消耗量大。7)電氣系統(tǒng)4波峰焊流程及其作用冷卻治具安裝冷卻治具安裝涂覆助焊劑預(yù)熱一次波峰二次波峰圖4-1波峰焊上錫流程圖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給待焊接的PCB板安裝夾持的治具，可以限制基板受熱形變的程度，防止冒錫現(xiàn)象的發(fā)生，從而確保浸錫效果的穩(wěn)定。2)噴涂助焊劑噴涂助焊劑是保證焊接質(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(guò)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。3)預(yù)熱系統(tǒng)①預(yù)熱系統(tǒng)的作用(a)助焊劑中的溶劑成份在通過(guò)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(guò)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。(b)待浸錫產(chǎn)品搭載的部品在通過(guò)預(yù)熱器時(shí)的緩慢升溫，可避免過(guò)波峰時(shí)因驟熱產(chǎn)生的物理作用造成部品損傷的情形發(fā)生。(c)預(yù)熱后的部品或端子在經(jīng)過(guò)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：(a)空氣對(duì)流加熱；(b)紅外加熱器加熱；(c)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130～150°C，預(yù)熱時(shí)間為1～3min。預(yù)熱溫度控制得好，可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(duì)組件有較高的垂直壓力，使焊料對(duì)尺寸小，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(guò)湍流的熔融焊料在所有方向檫洗組件表面，從而提高了焊料的潤(rùn)濕性，并克服了由于元器件的復(fù)雜形狀和取向帶來(lái)的問(wèn)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，從而大大減少了漏焊、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(guò)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(jí)噴流進(jìn)行。這是一個(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(guò)量的焊料，并使所有焊接面上焊料潤(rùn)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(wú)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。5波峰焊中助焊劑的工藝方式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(gè)方面作探討;在波峰焊中助焊劑的使用工藝一般來(lái)講有以下幾種：發(fā)泡、噴霧、噴射等。1)發(fā)泡式涂覆工藝如果使用“發(fā)泡”工藝，應(yīng)該注意的是助焊劑中稀釋劑的添加的問(wèn)題，因?yàn)橹竸┰谑褂眠^(guò)程中容易揮發(fā)，易造成助焊劑濃度的升高，如果不能及時(shí)添加適量的稀釋劑，將會(huì)影響焊接效果及PCB板面的光潔程度。2)噴霧式涂覆工藝如果使用“噴霧”工藝，則不需添加或添加少量的稀釋劑，因?yàn)槊芊獾膰婌F罐能有效的防止助焊劑的揮發(fā)，只需根據(jù)需要調(diào)整噴霧量即可，并要選擇固含量較低的最好不含松香樹脂成份的，適合噴霧用的助焊劑。3)噴射式涂覆工藝因?yàn)椤皣娚洹睍r(shí)容易造成助焊劑的涂布不均勻，且易造成原材料的浪費(fèi)等原因，目前使用噴射工藝的已不多。6波峰焊接工藝參數(shù)設(shè)置6.1波峰焊接工藝參數(shù)設(shè)置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(guò)大會(huì)導(dǎo)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(jī)在安裝時(shí)除了使機(jī)器水平外，還應(yīng)調(diào)節(jié)傳送裝置的傾角，通過(guò)傾角的調(diào)節(jié)，可以調(diào)控PCB與波峰面的焊接時(shí)間，適當(dāng)?shù)膬A角，會(huì)有助于焊料液與PCB更快的剝離，使之返回錫鍋內(nèi)。3)熱風(fēng)刀:所謂熱風(fēng)刀，是SMA剛離開焊接波峰后，在SMA的下方放置一個(gè)窄長(zhǎng)的帶開口的“腔體”，窄長(zhǎng)的腔體能吹出熱氣流，尤如刀狀，故稱“熱風(fēng)刀”。4)焊料純度的影響:波峰焊接過(guò)程中，焊料的雜質(zhì)主要是來(lái)源于PCB上焊盤的銅浸析，過(guò)量的銅會(huì)導(dǎo)致焊接缺陷增多。5)助焊劑：在焊接工藝中能幫助和促進(jìn)焊接過(guò)程，同時(shí)具有保護(hù)作用、阻止氧化反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。6)工藝參數(shù)的協(xié)調(diào):波峰焊機(jī)的工藝參數(shù)帶速，預(yù)熱時(shí)間，焊接時(shí)間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào)，反復(fù)調(diào)整。6.2波峰焊工藝曲線解析理想的雙波峰的焊接溫度曲線如下圖示。從圖中可以看出，整個(gè)焊接過(guò)程被分為預(yù)熱，焊接，冷卻三個(gè)溫度區(qū)域。實(shí)際的焊接溫度曲線可以通過(guò)對(duì)設(shè)備的控制進(jìn)行調(diào)整。圖6-1雙波峰焊接溫度曲線在預(yù)熱區(qū)內(nèi)，電路板上噴涂的助焊劑中的水分和溶劑被揮發(fā)，可以減少焊接時(shí)產(chǎn)生氣體。同時(shí)，松香和活化劑開始分解活化，去除焊接面上的氧化層和其他污染物，并且防止金屬表面在高溫下再次氧化。印制電路板以及其上的元器件被充分的預(yù)熱，可以有效地避免焊接時(shí)急劇升溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力損壞。電路板的預(yù)熱時(shí)間和溫度，要根據(jù)印制板的大小，厚度，元器件的尺寸和數(shù)量，以及貼裝元器件的多少而定。在PCB表面測(cè)量的預(yù)熱溫度應(yīng)該在90-130o，多層板或貼片元器件較多時(shí)，預(yù)熱溫度去上限，預(yù)熱時(shí)間由傳送帶的速度來(lái)控制。如果預(yù)熱溫度偏低或預(yù)熱時(shí)間過(guò)短，助焊劑中的溶劑揮發(fā)不充分，焊接時(shí)就會(huì)有氣體產(chǎn)生引起氣孔，錫珠等焊接缺陷；如預(yù)熱溫度偏高或預(yù)熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，焊劑被提前分解，使焊劑失去活性，同樣會(huì)引起毛刺，橋連等焊接缺陷。1)預(yù)熱區(qū)，也叫斜坡區(qū)，用來(lái)將PCB的溫度從周圍環(huán)境溫度提升到所須的活性溫度。在這個(gè)區(qū)，產(chǎn)品的溫度以不超過(guò)每秒2～5°C速度連續(xù)上升，溫度升得太快會(huì)引起某些缺陷，如陶瓷電容的細(xì)微裂紋，而溫度上升太慢，錫膏會(huì)感溫過(guò)度，沒(méi)有足夠的時(shí)間使PCB達(dá)到活性溫度。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個(gè)加熱通道長(zhǎng)度的25～2)焊接區(qū)，有時(shí)叫做峰值區(qū)或最后升溫區(qū)。這個(gè)區(qū)的作用是將PCB裝配的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度?；钚詼囟瓤偸潜群辖鸬娜埸c(diǎn)溫度低一點(diǎn)，而峰值溫度總是在熔點(diǎn)上。典型的峰值溫度范圍是205～230°C，這個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定太高會(huì)使其溫升斜率超過(guò)每秒2～5°C今天，最普遍使用的合金是Sn63/Pb37，這種比例的錫和鉛使得該合金共晶。共晶合金是在一個(gè)特定溫度下熔化的合金，非共晶合金有一個(gè)熔化的范圍，而不是熔點(diǎn)，有時(shí)叫做塑性裝態(tài)。本文所述的所有例子都是指共晶錫/鉛，因?yàn)槠涫褂脧V泛，該合金的熔點(diǎn)為183°C3)冷卻區(qū)，理想的冷卻區(qū)曲線應(yīng)該是和回流區(qū)曲線成鏡像關(guān)系，越是靠近這種鏡像關(guān)系，焊點(diǎn)達(dá)到固態(tài)的結(jié)構(gòu)越緊密，得到焊接點(diǎn)的質(zhì)量越高，結(jié)合完整性越好。7影響波峰焊質(zhì)量的因素7.1波峰焊技術(shù)質(zhì)量分析1)設(shè)計(jì)原因如:PCB焊盤間距小，元件腳長(zhǎng)，焊盤形狀不當(dāng)，孔徑太大或太小。2)原材料①焊接材料如:助焊劑被污染，焊錫雜質(zhì)(銅等)超標(biāo)，儲(chǔ)存不當(dāng)。②元件如:元件腳氧化，元件腳鍍層不良。③PCB如:焊盤氧化，焊盤被污染(油墨，粉塵，油脂，汗水等)。3)設(shè)備①錫波不平穩(wěn)，可能導(dǎo)致連焊，漏焊，溢錫。②導(dǎo)軌不平整，可能導(dǎo)致漏焊，溢錫。③噴霧不良，可能導(dǎo)致連焊，沾錫不良。④設(shè)備振動(dòng)大，可能導(dǎo)致冷焊。4)焊接制程參數(shù)①溫度的影響(焊錫和PCB表面溫度)。②速度的影響。③吃錫時(shí)間的影響(配合吃錫寬度和速度)。④吃錫深度的影響。⑤脫錫角度的影響。⑥噴霧量的影響。5)人為因素①保養(yǎng)不到位，如未及時(shí)清理銅、助焊劑槽。②錯(cuò)誤操作。③錯(cuò)誤判斷。7.2波峰焊接質(zhì)量控制措施7.2.焊點(diǎn)的拉尖是多余的焊料凝固在引線端部形成不規(guī)律的錐狀的錫體,這是焊點(diǎn)的多余部分，是焊點(diǎn)的庇病之一。采取消除焊點(diǎn)拉尖的辦法是：1)控制錫鍋溫度在250℃～2602)傳送速度快和慢都易造成拉尖，傳送速度應(yīng)控制在以245℃3)印制線路板與波峰夾角控制在6-7,如果角度過(guò)大或過(guò)小都易造成焊點(diǎn)的拉尖。4)元器件引線不氧化，可焊性好也可減少焊點(diǎn)拉尖。7.2.1)元器件引線在焊接前全部進(jìn)行搪錫，100％符合搪錫質(zhì)量要求。2)印制線路板設(shè)計(jì)與制造應(yīng)符合工藝要求。3)泡沫助焊劑的配比及濃度按工藝規(guī)定，定期進(jìn)行質(zhì)量檢查。7.2.1)控制印制線路板的預(yù)熱溫度(70～90℃2)注意錫鍋的恒溫精度，溫度梯度變化不能太大。3)嚴(yán)格按工藝要求對(duì)助焊劑進(jìn)行配比和測(cè)定。4)印制線路板印刷阻焊劑。5)定期對(duì)焊料進(jìn)行測(cè)定和化學(xué)分析。8波峰焊接缺陷分析及預(yù)防對(duì)策1)焊料不足：焊點(diǎn)干癟、不完整、有空洞，插裝孔及導(dǎo)通孔焊料不飽滿，焊料未爬到元件面的焊盤上。原因：①PCB預(yù)熱和焊接溫度過(guò)高，使焊料的黏度過(guò)低；②插裝孔的孔徑過(guò)大，焊料從孔中流出；③插裝元件細(xì)引線大焊盤，焊料被拉到焊盤上，使焊點(diǎn)干癟；④金屬化孔質(zhì)量差或阻焊劑流入孔中；⑤PCB爬坡角度偏小，不利于焊劑排氣。對(duì)策：①預(yù)熱溫度90～130℃，元件較多時(shí)取上限，錫波溫度250+/-5℃②插裝孔的孔徑比引腳直徑大0.15～0.4mm，細(xì)引線取下限，粗引線取上線；③焊盤尺寸與引腳直徑應(yīng)匹配，要有利于形成彎月面；④反映給PCB加工廠，提高加工質(zhì)量；⑤PCB的爬坡角度為3～7℃2)焊料過(guò)多：元件焊端和引腳有過(guò)多的焊料包圍，潤(rùn)濕角大于90°。原因：①焊接溫度過(guò)低或傳送帶速度過(guò)快，使熔融焊料的黏度過(guò)大；②PCB預(yù)熱溫度過(guò)低，焊接時(shí)元件與PCB吸熱，使實(shí)際焊接溫度降低；③助焊劑的活性差或比重過(guò)小；④焊盤、插裝孔或引腳可焊性差，不能充分浸潤(rùn)，產(chǎn)生的氣泡裹在焊點(diǎn)中；⑤焊料中錫的比例減少，或焊料中雜質(zhì)Cu的成份高，使焊料黏度增加、流動(dòng)性變差；⑥焊料殘?jiān)?。?duì)策：①錫波溫度250+/-5℃②根據(jù)PCB尺寸、板層、元件多少、有無(wú)貼裝元件等設(shè)置預(yù)熱溫度，PCB底面溫度在90-130；③更換焊劑或調(diào)整適當(dāng)?shù)谋壤?；④提高PCB板的加工質(zhì)量，元器件先到先用，不要存放在潮濕的環(huán)境中；⑤錫的比例小于61.4%時(shí)，可適量添加一些純錫，雜質(zhì)過(guò)高時(shí)應(yīng)更換焊料；⑥每天結(jié)束工作時(shí)應(yīng)清理殘?jiān)?)焊點(diǎn)橋接或短路原因：①PCB設(shè)計(jì)不合理，焊盤間距過(guò)窄；②插裝元件引腳不規(guī)則或插裝歪斜，焊接前引腳之間已經(jīng)接近或已經(jīng)碰上；③PCB預(yù)熱溫度過(guò)低，焊接時(shí)元件與PCB吸熱，使實(shí)際焊接溫度降低；④焊接溫度過(guò)低或傳送帶速度過(guò)快，使熔融焊料的黏度降低；⑤阻焊劑活性差。對(duì)策：①按照PCB設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。兩個(gè)端頭Chip元件的長(zhǎng)軸應(yīng)盡量與焊接時(shí)PCB運(yùn)行方向垂直，SOT、SOP的長(zhǎng)軸應(yīng)與PCB運(yùn)行方向平行。將SOP最后一個(gè)引腳的焊盤加寬；②插裝元件引腳應(yīng)根據(jù)PCB的孔距及裝配要求成型，如采用短插一次焊工藝，焊接面元件引腳露出PCB表面0.8～3mm，插裝時(shí)要求元件體端正；③根據(jù)PCB尺寸、板層、元件多少、有無(wú)貼裝元件等設(shè)置預(yù)熱溫度，PCB底面溫度在90-130；④錫波溫度250+/-5℃⑤更換助焊劑。4)潤(rùn)濕不良、漏焊、虛焊原因：①元件焊端、引腳、印制板基板的焊盤氧化或污染，或PCB受潮；②Chip元件端頭金屬電極附著力差或采用單層電極，在焊接溫度下產(chǎn)生脫帽現(xiàn)象；③PCB設(shè)計(jì)不合理，波峰焊時(shí)陰影效應(yīng)造成漏焊；④PCB翹曲，使PCB翹起位置與波峰焊接觸不良；⑤傳送帶兩側(cè)不平行（尤其使用PCB傳輸架時(shí)），使PCB與波峰接觸不平行；⑥波峰不平滑，波峰兩側(cè)高度不平行，尤其電磁泵波峰焊機(jī)的錫波噴口，如果被氧化物堵塞時(shí)，會(huì)使波峰出現(xiàn)鋸齒形，容易造成漏焊、虛焊；⑦助焊劑活性差，造成潤(rùn)濕不良；⑧PCB預(yù)熱溫度過(guò)高，使助焊劑碳化，失去活性，造成潤(rùn)濕不良。對(duì)策：①元器件先到先用，不要存在潮濕的環(huán)境中，不要超過(guò)規(guī)定的使用日期。對(duì)PCB進(jìn)行清洗和去潮處理；