5

波峰焊操作步驟5.1

焊接前準(zhǔn)備

a在待焊PCB（該P(yáng)CB已經(jīng)過涂敷貼片膠、SMC/SMD貼片、膠固并完成THC插裝工序）后附元器件插孔的焊接面涂阻焊劑或粘貼耐溫粘帶，以防波峰焊后插孔被焊料堵塞。如有較大尺寸的槽和孔應(yīng)用耐高溫粘帶貼住，以防波峰焊時(shí)焊錫流到PCB的上表面。（如溶性助焊劑只能采用阻焊劑，涂敷后放置30min或在烘燈下烘15min再插裝元器件，焊接后可直接水清洗）

b

用比重計(jì)測量助焊劑比重，若比重大，用稀釋劑稀釋。

c

將助焊劑倒入助焊劑槽1整理ppt5.2

開爐

a

打開波峰焊機(jī)和排風(fēng)機(jī)電源。

b

根據(jù)PCB寬度調(diào)整波峰焊機(jī)傳送帶（或夾具）的寬度5.3

設(shè)置焊接參數(shù)

a

發(fā)泡風(fēng)量或助焊劑噴射壓力：根據(jù)助焊劑接觸PCB底面的情況定。

b

預(yù)熱溫度：根據(jù)波峰焊機(jī)預(yù)熱區(qū)的實(shí)際情況設(shè)定

c

傳送帶速度：根據(jù)不同的波峰焊機(jī)和待焊接PCB的情況設(shè)（0.8—1.92m/min）

d焊錫溫度：（必須是打上來的實(shí)際波峰溫度為250±5℃時(shí)的表顯示溫度）2整理ppt5.4首件焊接并檢驗(yàn)（待所有焊接參數(shù)達(dá)到設(shè)定值后進(jìn)行）

a

把PCB輕輕地放在傳送帶（夾具）上，機(jī)器自動進(jìn)行噴涂助焊、干燥、預(yù)熱、波峰焊、冷卻。

b

在波峰焊出口處接住PCB。

c

進(jìn)行首件焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。5.5

根據(jù)首件焊接結(jié)果調(diào)整焊接參數(shù)5.6

連續(xù)焊接生產(chǎn)

a

方法同首件焊接。

b在波峰焊出口處接住PCB，檢查后將PCB裝入防靜電周轉(zhuǎn)箱送修后附工序（或直接送連線式清洗機(jī)進(jìn)行清洗）。

c

連續(xù)焊接過程中每塊印制板都應(yīng)檢查質(zhì)量，有嚴(yán)重焊接缺陷的制板，應(yīng)立即重復(fù)焊接一遍。如重復(fù)焊接后還存在問題，應(yīng)檢查原對工藝參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整后才能繼續(xù)焊接。3整理ppt5.7

檢驗(yàn)檢驗(yàn)方法：目視或用2-5倍放大鏡觀察。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

a

焊接點(diǎn)表面應(yīng)完整、連續(xù)平滑、焊料量適中，無大氣孔、砂眼；

b焊點(diǎn)的潤濕性好，呈彎月形狀，插裝元件的潤濕角θ應(yīng)小于90°，以15—45°為最好，見圖8(a)；片式元件的潤濕角θ小于90°，焊料應(yīng)在片式元件金屬化端頭處全面鋪開，形成連續(xù)均勻的覆蓋層，見圖8(b)；(a)插裝元器件焊點(diǎn)(b)貼裝元件焊點(diǎn)圖8

插裝元器件和貼裝元件焊點(diǎn)潤濕示意圖4整理ppt

c

虛焊和橋接等缺陷應(yīng)降至最少；

d焊接后貼裝元件無損壞、無丟失、端頭電極無脫落；

e要求插裝元器件的元件面上錫好（包括元件引腳和金屬化）。

f

焊接后印制板表面允許有微小變色，但不允許嚴(yán)重變色，不允阻焊膜起泡和脫落。5整理ppt5.8波峰焊工藝參數(shù)控制要點(diǎn)5.8.1

焊劑涂覆量要求在印制板底面有薄薄的一層焊劑，要均勻，不能太厚，對于免清洗工藝特別要注意不能過量。焊劑涂覆量要根據(jù)波峰焊機(jī)的焊劑涂覆系統(tǒng)，以及采用的焊劑類型進(jìn)行設(shè)置。焊劑涂覆方法主要有涂刷、發(fā)泡及定量噴射兩種方式。6整理ppt①采用涂刷與發(fā)泡方式時(shí)，必須控制焊劑的比重。焊劑的比重一般控制在0.8-0.84之間（液態(tài)松香焊劑原液的比重），焊接過程中隨著時(shí)間的延長，焊劑中的溶劑會逐漸揮發(fā)，使焊劑的比重增大，其黏度隨之增大，流動性也隨之變差，影響焊劑潤濕金屬表面，妨礙熔融的焊料在金屬表面上的潤濕，引起焊接缺陷，因此采用傳統(tǒng)涂刷及發(fā)泡方式時(shí)應(yīng)定時(shí)測量焊劑的比重，如發(fā)現(xiàn)比重增大，應(yīng)及時(shí)用稀釋劑調(diào)整到正常范圍內(nèi)，但稀釋劑不能加入過多，比重偏低會使焊劑的作用下降，對焊接質(zhì)量也會造成不良影響。另外還要注意不斷補(bǔ)充焊劑槽中的焊劑量，不能低于最低極限位置。7整理ppt②采用定量噴射方式時(shí)，焊劑是密閉在容器內(nèi)的，不會揮發(fā)、不會吸收空氣中水分、不會被污染，因此焊劑成分能保持不變。關(guān)鍵要求噴頭能夠控制噴霧量，應(yīng)經(jīng)常清理噴頭，噴射孔不能8整理ppt5.8.2

印制板預(yù)熱溫度和時(shí)間預(yù)熱的作用：

a將焊劑中的溶劑揮發(fā)掉，這樣可以減少焊接時(shí)產(chǎn)生氣體；

b

焊劑中松香和活性劑開始分解和活性化，可以去除印制焊盤、元器件端頭和引腳表面的氧化膜以及其它污染物，時(shí)起到保護(hù)金屬表面防止發(fā)生再氧化的作用；

c使印制板和元器件充分預(yù)熱，避免焊接時(shí)急劇升溫產(chǎn)生應(yīng)力損壞印制板和元器件。9整理ppt

印制板預(yù)熱溫度和時(shí)間要根據(jù)印制板的大小、厚度、元器件大小和多少、以及貼裝元器件的多少來確定。預(yù)熱溫度在90~130℃（PCB表面溫度），多層板以及有較多貼裝元器件時(shí)預(yù)熱溫度取限，不同PCB類型和組裝形式的預(yù)熱溫度參考表8-1。參考時(shí)一定結(jié)合組裝板的具體情況，做工藝試驗(yàn)或試焊后進(jìn)行設(shè)置。有條件可測實(shí)時(shí)溫度曲線。預(yù)熱時(shí)間由傳送帶速度來控制。如預(yù)熱溫度低或和預(yù)熱時(shí)間過短，焊劑中的溶劑揮發(fā)不充分，焊接時(shí)產(chǎn)生氣引起氣孔、錫球等焊接缺陷；如預(yù)熱溫度偏高或預(yù)熱時(shí)間過長，劑被提前分解，使焊劑失去活性，同樣會引起毛刺、橋接等焊接陷。因此要恰當(dāng)控制預(yù)熱溫度和時(shí)間，最佳的預(yù)熱溫度是在波峰前涂覆在PCB底面的焊劑帶有粘性。10整理ppt

表8-1

預(yù)熱溫度參考表PCB類型組裝形式預(yù)熱溫度（℃）單面板純THC或THC與SMC/SMD

混裝90~100雙面板純THC90~110雙面板THC與SMD混裝100~110多層板純THC110~125多層板THC與SMD混裝110~13011整理ppt5.8.3焊接溫度和時(shí)間焊接過程是焊接金屬表面、熔融焊料和空氣等之間相互作用復(fù)雜過程，必須控制好焊接溫度和時(shí)間，如焊接溫度偏低。液體料的黏度大，不能很好地在金屬表面潤濕和擴(kuò)散，容易產(chǎn)生拉尖橋連、焊點(diǎn)表面粗糙等缺陷；如焊接溫度過高，容易損壞元器件還會產(chǎn)生焊點(diǎn)氧化速度加快、焊點(diǎn)發(fā)烏、焊點(diǎn)不飽滿等問題。根據(jù)印制板的大小、厚度、印制板上搭載元器件的大小和多來確定波峰焊溫度，波峰溫度一般為250±5℃（必須測打上來的際波峰溫度）。由于熱量是溫度和時(shí)間的函數(shù)，在一定溫度下焊和元件受熱的熱量隨時(shí)間的增加而增加，波峰焊的焊接時(shí)間通過整傳送帶的速度來控制，傳送帶的速度要根據(jù)不同型號波峰焊機(jī)長度、波峰的寬度來調(diào)整，以每個(gè)焊點(diǎn)接觸波峰的時(shí)間來表示焊時(shí)間，一般焊接時(shí)間為3-4s。12整理ppt5.8.4

印制板爬坡(傳送帶傾斜)角度和波峰高度印制板爬坡角度為3-7°，有利于排除殘留在焊點(diǎn)和元件周由焊劑產(chǎn)生的氣體，有SMD時(shí)，通孔比較少，爬坡角度應(yīng)大一些。適當(dāng)?shù)呐榔陆嵌冗€可以少量調(diào)節(jié)焊接時(shí)間。適當(dāng)?shù)牟ǚ甯叨仁购噶喜▽更c(diǎn)增加壓力和流速有利于焊料濕金屬表面、流入小孔，波峰高度一般控制在印制板厚度的2/處(a)爬坡角度小，焊接時(shí)間長(b)爬坡角度大，焊接時(shí)間短圖8-7

傳送帶傾斜角度與焊接時(shí)間的關(guān)系13整理ppt5.8.5

工藝參數(shù)的綜合調(diào)整工藝參數(shù)的綜合調(diào)整對提高波峰焊質(zhì)量是非常重要的。焊接溫度和時(shí)間是形成良好焊點(diǎn)的首要條件。焊接溫度和時(shí)間與預(yù)熱溫度、焊料波的溫度、傾斜角度、傳輸速度都有關(guān)系。綜合調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)首先要保證焊接溫度和時(shí)間。雙波峰焊的第一個(gè)波峰一般在235~240℃/1s

左右，第二個(gè)波峰一般在240~260℃/3s左右。兩個(gè)波峰的總時(shí)間控制在10s以內(nèi)。焊接時(shí)間=焊點(diǎn)與波峰的接觸長度/傳輸速度焊點(diǎn)與波峰的接觸長度可以用一塊帶有刻度的耐高溫玻璃測試板走一次波峰進(jìn)行測量。傳輸速度是影響產(chǎn)量的因素。在保證焊接質(zhì)量的前提下，通過合理的綜合調(diào)整各工藝參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)盡可能的提高產(chǎn)量的14整理ppt5.9

波峰焊質(zhì)量控制方法

(1)嚴(yán)格工藝制度每小時(shí)記錄一次溫度等焊接參數(shù)。定時(shí)或?qū)γ繅K印制板進(jìn)行后質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，及時(shí)調(diào)整參數(shù)，采取措施。

(2)根據(jù)波峰焊機(jī)的開機(jī)工作時(shí)間，定期（一般半年）檢測料鍋內(nèi)焊料的鉛錫比例和雜質(zhì)含量，如果錫的含量低于極限時(shí)，添加一些純錫，如雜質(zhì)含量超標(biāo)，應(yīng)進(jìn)行換錫處理。

(3)每天清理波峰噴嘴和焊料鍋表面的氧化物等殘?jiān)?/p>

(4)堅(jiān)持定期設(shè)備維護(hù)，使設(shè)備始終保持在正常運(yùn)行狀態(tài)。

(5)把日常發(fā)生的質(zhì)量問題記錄下來，定期做總結(jié)、分析，累經(jīng)驗(yàn)。15整理ppt

5.10

波峰焊常見焊接缺陷分析及預(yù)防對策隨著目前元器件變得越來越小，PCB組裝密度越來越密，另外由于免清洗助焊劑不含鹵化物，固體含量不能超過2%，因此去氧化和助焊作用大大減小，使波峰焊工藝的難度越來越大。16整理ppt5.10.1

影響波峰焊質(zhì)量的因素

a

設(shè)備——助焊劑噴涂系統(tǒng)的可控制性；預(yù)熱和焊接溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性；波峰高度的穩(wěn)定性及可調(diào)整性；傳輸系統(tǒng)的平穩(wěn)性；以及是否配置了擾流（震動）波、熱風(fēng)刀、氮?dú)獗Ｗo(hù)等功能。

b材料——焊料、焊劑、防氧化劑的質(zhì)量以及正確的管理和使用。

c印制板——PCB焊盤、金屬化孔與阻焊膜的質(zhì)量、PCB的平整度。

d元器件——焊端與引腳是否污染或氧化。

ePCB設(shè)計(jì)——PCB焊盤設(shè)計(jì)與排布方向（盡量避免陰影效應(yīng)），以及插裝孔的孔徑和焊盤設(shè)計(jì)是否合理。

f工藝——助焊劑比重和噴涂量、預(yù)熱和焊接溫度、傳輸帶傾斜角度和傳輸速度、波峰高度等參數(shù)的正確設(shè)置。在生產(chǎn)過程中可以通過選擇適當(dāng)?shù)暮噶虾秃竸?，調(diào)整工藝參17整理pptSMD波峰焊時(shí)造成陰影效應(yīng)18整理ppt5.10.2

波峰焊常見焊接缺陷分析及預(yù)防對策(1)焊料不足——焊點(diǎn)干癟、焊點(diǎn)不完整有空洞（吹氣孔、針孔）、插裝孔以及導(dǎo)通孔中焊料不飽滿或焊料沒有爬到元件面的盤上。焊料不足產(chǎn)生原因預(yù)防對策aPCB預(yù)熱和焊接溫度過高，使熔融焊料的黏度過低。預(yù)熱溫度在90—130℃，有較多貼裝元器件時(shí)預(yù)熱溫度取上限；錫波溫度為250±5℃，焊接時(shí)間3~5s。b

插裝孔的孔徑過大，焊料從孔中流出。插裝孔的孔徑比引腳直經(jīng)0.15~0.4mm（細(xì)引線取下限，粗引線取上限）。c

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。焊盤尺寸與引腳直徑應(yīng)匹配，要有利于形成彎月面的焊點(diǎn)。d

金屬化孔質(zhì)量差或阻焊劑流入孔中。反映給印制板加工廠，提高加工質(zhì)量。e

波峰高度不夠。不能使印制板對焊料波產(chǎn)生壓力，不利于上錫。波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3處。f

印制板爬坡角度偏小，不利于焊劑排氣。印制板爬坡角度為3-7°。19整理ppt(2)焊料過多——元件焊端和引腳周圍被過多的焊料包圍，或焊點(diǎn)中間裹有氣泡，不能形成標(biāo)準(zhǔn)的彎月面焊點(diǎn)。潤濕角θ＞90°焊料過多產(chǎn)生原因預(yù)防對策a

焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大。錫波溫度為250±5℃，焊接時(shí)間3~5s。bPCB

預(yù)熱溫度過低，由于PCB

與元器件溫度偏低，焊接時(shí)元件與PCB

吸熱，使實(shí)際焊接溫度降低。根據(jù)PCB尺寸、是否多層板、元器件多少、有無貼裝元器件等設(shè)置預(yù)熱溫度。PCB底面溫度在90—130℃，有較多貼裝元器件時(shí)預(yù)熱溫度取上限。c焊劑活性差或比重過小更換焊劑或調(diào)整適當(dāng)?shù)谋戎亍

焊料中錫的比例減少，或焊料中雜質(zhì)Cu成分過高（Cu＜0.08%），使熔融焊料黏度增加、流動性變差。錫的比例＜61.4%時(shí)，可適量添加一些純錫，雜質(zhì)過高時(shí)應(yīng)更換焊料。f焊料殘?jiān)嗝刻旖Y(jié)束工作后應(yīng)清理殘?jiān)?0整理ppt(3)焊點(diǎn)拉尖——或稱冰柱。焊點(diǎn)頂部拉尖呈冰柱狀，小旗狀。焊點(diǎn)拉尖產(chǎn)生原因預(yù)防對策PCB預(yù)熱溫度過低，使PCB

與元器件溫偏低，焊接時(shí)元件與PCB

吸熱。

根據(jù)PCB

尺寸、是否多層板、元器件多少、有貼裝元器件等設(shè)置預(yù)熱溫度。預(yù)熱溫度在90~130℃，有較多貼裝元器件時(shí)預(yù)熱溫度取上限。電磁泵波峰焊機(jī)的波峰高度太高或引腳長，使引腳底部不能與波峰接觸。因?yàn)榇疟貌ǚ搴笝C(jī)是空心波，空心波的厚度4~5mm

左右，波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3處。插元器件引腳成形要求元件引腳露出印制板焊接0.8~3mm。助焊劑活性差更換助焊劑。插裝元件引線直經(jīng)與插裝孔比例不正，插裝孔過大，大焊盤吸熱量大。插裝孔的孔徑比引線直經(jīng)大0.15~0.4mm（細(xì)引取下限，粗引線取上限）。21整理ppt4)焊點(diǎn)橋接或短路——橋接又稱連橋。元件端頭之、元器件相鄰的焊點(diǎn)之間以及焊點(diǎn)與鄰近的導(dǎo)線、孔等電氣上不該連接的部位被焊錫連接在一起焊點(diǎn)橋接或短路產(chǎn)生原因預(yù)防對策PCB

設(shè)計(jì)不合理，焊盤間距過窄。按照PCB設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。兩個(gè)端頭Chip的長軸焊接方向垂直，SOT、SOP

的長軸應(yīng)與焊接方向平行將SOP

最后一個(gè)引腳的焊盤加寬（設(shè)計(jì)一個(gè)竊錫焊插裝元件引腳不規(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。插裝元器件引腳應(yīng)根據(jù)印制板的孔距及裝配要求進(jìn)成形，如采用短插一次焊工藝，焊接面元件引腳露印制板表面0.8~3mm，插裝時(shí)要求元件體端正。PCB

預(yù)熱溫度過低，焊接時(shí)元件與PCB

吸熱，實(shí)際焊接溫度降低。根據(jù)PCB

尺寸、是否多層板、元器件多少、有無貼元器件等設(shè)置預(yù)熱溫度。焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大。錫波溫度為250±5℃，焊接時(shí)間3~5s。溫度略低時(shí)，傳送帶速度應(yīng)調(diào)慢一些。助焊劑活性差。更換助焊劑。22整理ppt5)潤濕不良、漏焊、虛焊——元器件焊端、引腳或印制板焊盤不沾錫或局部不沾錫。潤濕不良和漏焊產(chǎn)生原因預(yù)防對策元器件焊端、引腳、印制電路基板焊盤氧化或污染，或印制板受潮。元器件先到先用，不要存放在潮濕環(huán)境中，不超過規(guī)定的使用日期。對印制板進(jìn)行清洗和去處理。片式元件端頭金屬電極附著力差或用單層電極，在焊接溫度下產(chǎn)生脫現(xiàn)象波峰焊應(yīng)選擇三層端頭結(jié)構(gòu)的表面貼裝元器件元器件體和焊端能經(jīng)受兩次以上260℃波峰焊的度沖擊，PCB設(shè)計(jì)不合理，波峰焊時(shí)陰影效造成漏焊。SMD

布局應(yīng)遵循較小的元件在前和盡量避免互相擋的原則。適當(dāng)延長搭接后剩余焊盤長度。23整理ppt潤濕不良和漏焊產(chǎn)生原因預(yù)防對策PCB翹曲，使PCB翹起位置與波峰觸不良。印制電路板翹曲度小于0.8~1.0%。傳送導(dǎo)軌兩側(cè)不平行、大尺寸PCB重、元件布局不均衡，使PCB變形。成與波峰接觸不晾。調(diào)整波峰焊機(jī)及導(dǎo)軌或PCB傳輸架的橫向水平大板采用導(dǎo)軌支撐或加工專用工裝；PCB設(shè)計(jì)時(shí)小元件盡量均勻布局。波峰不平滑，電磁泵波峰焊機(jī)的錫噴口被氧化物堵塞，會使波峰出現(xiàn)齒形，容易造成漏焊、虛焊。清理波峰噴嘴。助焊劑活性差，造成潤濕不良。更換助焊劑。PCB預(yù)熱溫度過高，使助焊劑碳化，去活性，造成潤濕不良。設(shè)置恰當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度24整理ppt(6)焊料球——又稱焊料球、焊錫珠。是指散布在焊點(diǎn)附近的微小珠狀焊料。焊料球產(chǎn)生原因預(yù)防對策PCB預(yù)熱溫度過低或預(yù)熱時(shí)間過短，助焊劑中的溶劑和水分沒有揮發(fā)掉，焊接時(shí)造成焊料飛濺。提高預(yù)熱溫度或延長預(yù)熱時(shí)間。元器件焊端和引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮。嚴(yán)格來料檢驗(yàn)，元器件先到先用，不要存放在潮濕環(huán)境中，不要超過規(guī)定的使用日期。對印制板進(jìn)行清洗和去潮處理。25整理ppt(7)氣孔——分布在焊點(diǎn)表面或內(nèi)部的氣孔、針孔?；蚍Q空洞。氣孔產(chǎn)生原因預(yù)防對策元器件焊端、引腳、印制電路基板的焊盤氧化或污染，或印制板受潮。同6.b。焊料雜質(zhì)超標(biāo)，Al

含量過高，會使焊點(diǎn)多孔。更換焊料。焊料表面氧化物、殘?jiān)?，污染?yán)重。每天關(guān)機(jī)前清理焊料鍋表面的氧化物等殘?jiān)≈瓢迮榔陆嵌冗^小，不利于排除殘留在焊點(diǎn)和元件周圍由焊劑產(chǎn)生的氣體。印制板爬坡角度為3~7°波峰高度過低，不能使印制板對焊料波產(chǎn)生壓力，不利于排氣。波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3處。26整理ppt(8)冷焊——又稱焊錫紊亂。焊點(diǎn)表面呈現(xiàn)焊錫紊亂痕跡。冷焊產(chǎn)生原因預(yù)防對策a由于傳送帶震動，冷卻時(shí)受到外力影響，使焊錫紊亂。檢查電機(jī)是否有故障；檢查電壓是否穩(wěn)定，人工取、放PCB時(shí)要輕拿輕放。b焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大。使焊點(diǎn)表面發(fā)皺。

錫波溫度為250±5℃，焊接時(shí)間3~5s。溫度略低時(shí)，或傳送帶速度調(diào)慢一些。27整理ppt(9)錫絲——元件焊端之間、引腳之間、焊端或引腳與通孔之間的微細(xì)錫絲。錫絲產(chǎn)生原因預(yù)防對策a預(yù)熱溫度不足，PCB和元器件溫度比較低，與波峰接觸時(shí)濺出的焊料貼在PCB表面而形成。提高預(yù)熱溫度或延長預(yù)熱時(shí)間。b印制板受潮。對印制板進(jìn)行去潮處理。c阻焊膜粗糙，厚度不均勻提高印制板加工質(zhì)量28整理ppt