波峰焊工藝

1、波峰焊工藝與制程波峰焊工藝與制程波峰焊簡介波峰焊簡介波峰焊是將熔化的焊料，經(jīng)電動泵或電磁泵噴流成設(shè)計要求的焊料波峰，使預(yù)先裝有電子元器件的印制板通過焊料波峰，實現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。波峰焊用于印制板裝聯(lián)已有20多年的歷史，現(xiàn)在已成為一種非常成熟的電子裝聯(lián)工藝技術(shù)，目前主要用于通孔插裝組件和采用混合組裝方式的表面組件的焊接。1波峰焊工藝技術(shù)介紹波峰焊工藝技術(shù)介紹波峰焊有單波峰焊和雙波峰焊之分。單波峰焊用

2、于SMT時，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、橋接和焊縫不充實等缺陷。而雙波峰則較好地克服了這個問題，大大減少漏焊、橋接和焊縫不充實等缺陷，因此目前在表面組裝中廣泛采用雙波峰焊工藝和設(shè)備。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。1.1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。

3、1.2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，這是因為免清洗助焊劑中固體含量極少，不揮發(fā)無含量只有15~120。所以必須采用噴霧式助焊系統(tǒng)涂覆助焊劑，同時在焊接系統(tǒng)中加防氧化系統(tǒng)，保證在

4、PCB上得到一層均勻細(xì)密很薄的助焊劑涂層，這樣才不會因第一個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調(diào)節(jié)，是今后發(fā)展的主流。噴嘴的結(jié)構(gòu)噴嘴的結(jié)構(gòu)1.5冷卻：浸錫后適當(dāng)?shù)睦鋮s有助于增強焊點接合強度的功能同時冷卻后的產(chǎn)品更利于爐后操作人員的作業(yè)

5、。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)量的方法和措施提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施分別從焊接前的質(zhì)量控制、生產(chǎn)工藝材料及工藝參數(shù)這三個方面探討了提高波峰焊質(zhì)量的有效方法。2.1焊接前對印制板質(zhì)量及元件的控制2.1.1焊盤設(shè)計(1)在設(shè)計插件元件焊盤時，焊盤大小尺寸設(shè)計應(yīng)合適。焊盤太大，焊料鋪展面積較大，形成的焊點不飽滿，而較小的焊盤銅箔表面張力太小，形成的焊點為不浸潤焊點?？讖脚c元件引線的配合間隙太大，容易虛焊，當(dāng)孔徑比引線寬0

6、.05~0.2mm焊盤直徑為孔徑的2~2.5倍時，是焊接比較理想的條件。(2)在設(shè)計貼片元件焊盤時，應(yīng)考慮以下幾點：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。2.1.2PCB平整度控

7、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，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。2.1.3妥善保存印制板及元件，盡量縮短儲存周期在焊接中，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，因此印制板及元件應(yīng)保存在干燥、清潔的環(huán)境下，并且盡量縮短儲存周期。對于放置時間較長的印制板，其表面一般要做清潔處理，這樣可提高可焊性，減少虛焊

8、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。2.2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。分別討論如下：2.2.1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）除去焊接表面的氧化物；（2）防止焊接時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。選擇助焊劑時有以下要求：（1）熔點比焊料低；（2）浸潤擴

9、散速度比熔化焊料快；（3）粘度和比重比焊料??；（4）在常溫下貯存穩(wěn)定。2.2.2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，導(dǎo)致流動性差，出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點強度不夠等質(zhì)量問題?？刹捎靡韵聨讉€方法來解決這個問題：①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。②不斷除去浮渣。③每次焊接前添加一定量的錫。④采用含抗氧化磷的焊料。⑤采用氮氣保護(hù)，讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來，取

10、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，并提供氮氣。目前最好的方法是在氮氣保護(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。2.3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。2.3.1預(yù)熱溫度的控制預(yù)熱的作用：①使助焊劑中的溶劑充分發(fā)揮，以免印制板通過焊錫時，影響印制板的潤濕和焊點的形成；②使印制板在焊接前達(dá)到一定溫度，以免受到熱沖擊產(chǎn)生翹