YEL🔞LOW视频图片大全🚩波峰焊(hàn)接工藝技術的(de)研究

   作爲一種傳統(tong)焊接技術，目前(qián)波峰焊接技術(shu)依然在電子🈚制(zhì)造💰領域發揮着(zhe)積極作用。介紹(shao)了波峰焊接技(jì)♻️術的🥵原理㊙️，并分(fen)别從焊接前的(de)質量控制、生産(chan)工藝材⛹🏻‍♀️料及工(gong)藝參數這三個(gè)♈方面探讨了提(tí)高波峰焊質量(liang)的有效方法。

   波(bō)峰焊是将熔化(hua)的焊料，經電動(dong)泵或電磁泵噴(pēn)流成設計要求(qiú)的焊料波峰，使(shǐ)預先裝有電子(zi)元器件💯的印制(zhi)闆通過🐪焊料波(bō)峰🔞，實現元器件(jian)焊端或引腳🏃🏻‍♂️與(yǔ)印制闆焊盤之(zhi)間機🌈械與電氣(qì)連接㊙️的軟釺焊(han)。波峰焊用于💋印(yìn)制闆裝聯已有(yǒu)20多年的曆史，現(xiàn)在已成❓爲一種(zhong)非常♋成熟的電(diàn)子裝聯工藝技(ji)術，目前主要用(yòng)于通孔插裝組(zǔ)件和采用混合(he)組裝方式的表(biǎo)面組件的焊接(jiē)。
   1 波峰焊工藝技(jì)術介紹
波峰焊(hàn)有單波峰焊和(he)雙波峰焊之分(fen)。單波峰焊用于(yú)SMT時，由于✊焊料的(de)"遮蔽效應"容易(yì)出現較嚴重的(de)質量問題，如♉漏(lòu)焊、橋接和焊縫(feng)不充實等缺陷(xian)。而雙波峰則較(jiào)好地克服了這(zhe)📞個問題，大大減(jian)🈚少漏焊、橋接和(he)焊縫不充實等(deng)缺陷，因此目前(qián)在表面組裝中(zhōng)廣泛采用雙波(bo)📐峰焊工藝和設(shè)備，見圖1。

   波峰錫(xi)過程：治具安裝(zhuāng)→噴塗助焊劑系(xì)統→預熱→一次波(bo)👨‍❤️‍👨峰→二次❤️波峰→冷(lěng)卻。下面分别介(jie)紹各步内容及(ji)作用。
1.1 治具安裝(zhuang)
治具安裝是指(zhǐ)給待焊接的PCB闆(pǎn)安裝夾持的治(zhi)具，可以限制基(jī)闆受熱變形的(de)程度，防止冒錫(xi)現象的發生，從(cong)而确保浸錫效(xiao)果的穩定。
1.2 助焊(hàn)劑系統
助焊劑(ji)系統是保證焊(hàn)接質量的第一(yī)個環節，其主要(yào)作用是🛀均勻地(dì)塗覆助焊劑，除(chu)去PCB和元器件焊(hàn)接表面的氧化(huà)層和防止焊接(jie)過程中再氧化(hua)。助焊劑的塗覆(fu)一定要均勻，盡(jin)量不産生堆積(jī)，否則将導緻焊(han)接短路或開路(lù)。見圖2。

   助焊劑系(xi)統有多種，包括(kuò)噴霧式、噴流式(shì)和發泡式。目前(qián)一般使用噴霧(wu)式助焊系統，采(cai)用免清洗助焊(han)劑，這是因☀️爲免(miǎn)清洗⛹🏻‍♀️助焊劑中(zhong)固體含量極少(shao)，不揮發無含量(liàng)隻有1/5～1/20。所以必須(xū)采用♋噴霧式助(zhu)焊系統塗覆助(zhù)焊劑🙇‍♀️，同時在焊(hàn)接系統中加防(fáng)氧化系統，保證(zheng)在PCB上得到一層(céng)均勻細密很薄(báo)的助焊劑塗層(ceng)，這樣才不會因(yin)第一個波的擦(ca)洗作用和助焊(han)劑的揮發，造成(chéng)助焊🚶‍♀️劑量不足(zu)，而導緻焊料橋(qiao)接和拉尖。
   噴霧(wu)式有兩種方式(shi)：一是采用超聲(shēng)波擊打助焊劑(ji)，使✏️其顆粒變🧑🏽‍🤝‍🧑🏻小(xiao)，再噴塗到PCB闆上(shàng)。二是采用微細(xì)噴嘴在一定空(kōng)氣壓🆚力下🔞噴霧(wu)助焊劑。這種噴(pēn)塗均勻、粒度小(xiǎo)、易🛀于控制，噴霧(wù)高⛷️度/寬度可自(zì)動調節，是今後(hou)發展的主流。
1.3 預(yu)熱系統
1.3.1預熱系(xì)統的作用
（1）助焊(hàn)劑中的溶劑成(chéng)份在通過預熱(rè)器時，将會受熱(re)揮發。從而避免(miǎn)溶劑成份在經(jīng)過液面時高溫(wēn)氣化造成炸裂(lie)的現象發生，最(zuì)🍓終防止産生錫(xi)粒的品質🍓隐患(huan)。 （2）待浸錫産❄️品搭(da)載的部品在通(tōng)過預熱器時的(de)緩慢升溫，可避(bì)免過波峰時因(yīn)驟熱産生的物(wù)理作💞用造成部(bù)品損傷的情況(kuang)發生。
（3）預熱後的(de)部品或端子在(zai)經過波峰時不(bú)會因自身溫度(dù)較低🐅的因素大(da)幅度降低焊點(dian)的焊接溫度，從(cóng)而确保焊接在(zài)規定的時間内(nei)達到溫度要求(qiú)。
1.3.2 預熱方法
波峰(feng)焊機中常見的(de)預熱方法有三(san)種：①空氣對流加(jia)熱；②紅外加熱器(qì)加熱；③熱空氣和(hé)輻射相結合的(de)方法加熱。
1.3.3 預熱(re)溫度
一般預熱(rè)溫度爲130～150℃，預熱時(shí)間爲1～3min。預熱溫度(du)控制得好，可防(fáng)止虛焊、拉尖和(hé)橋接，減小焊料(liao)波峰對基闆的(de)😘熱沖擊，有🚶‍♀️效地(di)解決焊接過程(chéng)中PCB闆翹曲、分層(ceng)、變形問題。
1.4 焊接(jie)系統
焊接系統(tǒng)一般采用雙波(bo)峰。在波峰焊接(jiē)時，PCB闆先接觸第(di)一個波峰，然後(hou)接觸第二個波(bo)峰。第一個波峰(feng)💔是由窄噴嘴噴(pen)流出的"湍✔️流"波(bo)峰，流速快，對組(zǔ)件有較高的垂(chuí)直壓力，使焊🏒料(liào)對尺寸小，貼裝(zhuāng)密度高的♍表面(miàn)組裝元器件的(de)焊端有較好的(de)滲透性；通過湍(tuan)流的熔融焊料(liào)在所有方向擦(cā)洗組件表面，從(cong)而提🐅高了焊料(liào)的潤濕性，并克(ke)服了🏃‍♂️由于元器(qì)件的複雜✌️形狀(zhuàng)和取向帶來的(de)問題；同時也克(ke)服了焊料的"遮(zhe)蔽效應"湍流波(bo)向上的噴射力(li)足以使焊劑氣(qì)體排出。因此，即(ji)使印制闆上不(bu)設置排氣孔也(ye)不存在焊劑氣(qì)體的影響，從而(er)大大減小了漏(lòu)焊、橋接和焊縫(feng)不充實等焊接(jiē)缺陷，提高了👣焊(hàn)接可靠性。經過(guò)第一個波峰的(de)産品，因浸錫時(shi)間短以及部品(pin)自身的散熱等(deng)因素，浸錫後存(cun)在着很多的🌂短(duǎn)路，錫多，焊點光(guāng)潔度不正常以(yǐ)及焊接強度不(bú)足等不良内容(rong)。因此🔞，緊接着必(bi)須進行浸錫不(bú)良的修正，這個(gè)動作由噴流面(mian)較平較寬闊，波(bo)峰較穩定的二(er)級噴🚶‍♀️流進行。這(zhè)是一個"平滑"的(de)波峰，流動🏒速度(du)慢，有利于形成(cheng)充實的焊縫，同(tong)時也可有效地(dì)去除焊端💜上過(guò)量的焊料，并使(shǐ)所有焊接面上(shàng)焊料潤濕良好(hao)，修正了焊接面(miàn)，消除了可能的(de)拉尖和橋接，獲(huò)得充✏️實無缺陷(xian)🍓的焊縫，最終确(que)保了組件焊接(jie)的可靠性。雙波(bo)峰基本原理🏃‍♀️如(ru)圖3。

1.5 冷卻
浸錫後(hòu)适當的冷卻有(yǒu)助于增強焊點(diǎn)接合強度的功(gong)能📱，同時，冷卻後(hòu)的産品更利于(yú)爐後操作人員(yuán)的😍作業，因此，浸(jìn)錫後産品需進(jin)行冷卻處理。
2 提(ti)高波峰焊接質(zhì)量的方法和措(cuo)施
分别從焊接(jie)前的質量控制(zhi)、生産工藝材料(liao)及工藝參數這(zhe)三個方面探讨(tao)了提高波峰焊(hàn)質量的方法。
2.1 焊(hàn)接前對印制闆(pan)質量及元件的(de)控制
2.1.1 焊盤設計(jì)
（1）在設計插件元(yuan)件焊盤時，焊盤(pan)大小尺寸設計(jì)應合适。焊👅盤太(tài)大🛀🏻，焊料鋪展面(mian)積較大，形成的(de)焊點不飽滿，而(er)較小的焊🔆盤銅(tong)箔表💜面張力太(tài)小，形成的焊點(dian)爲不浸潤焊點(diǎn)。孔徑與元件引(yǐn)線的配合間隙(xì)太大，容易虛焊(han)，當孔徑比引線(xian)寬0.05～0.2mm，焊盤直徑爲(wei)🔞孔徑的2～2.5倍♍時，是(shì)焊接比☀️較理想(xiang)的條💰件。
（2）在設計(jì)貼片元件焊盤(pán)時，應考慮以下(xià)幾點：①爲了盡量(liàng)去除"陰影效應(yīng)"，SMD的焊端或引腳(jiao)應正對着錫流(liú)的方向，以利🈲于(yu)與錫流的接觸(chu)，減少虛焊和漏(lou)焊，波峰焊時推(tuī)🎯薦采用的元件(jiàn)布置方😍向圖如(rú)圖4所示；②波峰焊(han)接不适合于細(xi)間🐅距QFP、PLCC、BGA和小間距(ju)SOP器件焊接，也就(jiu)是🐪說在要波峰(feng)焊接的這一面(mian)盡量不要布置(zhì)這類元件；③較小(xiǎo)的元件♻️不應排(pai)在較大的元件(jiàn)後，以免較大元(yuán)件妨礙🔞錫流與(yu)較小元件的焊(hàn)盤接觸，造成漏(lòu)焊😘。

2.1.2 PCB平整度控制(zhi)
波峰焊接對印(yin)制闆的平整度(du)要求很高，一般(ban)要求翹💔曲度要(yao)小于0.5mm，如果大于(yu)0.5mm要做平整處理(lǐ)。尤其是某些印(yin)⛷️制闆厚度👣隻有(yǒu)1.5mm左右🐉，其翹曲度(du)要求就更高，否(fou)則無法保證焊(han)🥰接質量。
2.1.3 妥善保(bao)存印制闆及元(yuan)件，盡量縮短儲(chu)存周期
在焊接(jiē)中，無塵埃、油脂(zhī)、氧化物的銅箔(bó)及元件引線有(you)利于形成合格(ge)的焊點，因此印(yìn)制闆及元件應(yīng)保🌈存在幹燥、清(qīng)潔的環境下，并(bìng)且盡量縮短儲(chu)存周期。對于放(fang)🌈置時間較長的(de)印制闆，其表面(mian)一般要做清📱潔(jie)處理，這樣可提(ti)高可焊性，減少(shao)虛焊和橋接，對(dui)表面有一定程(chéng)度氧化的元件(jian)引腳，應先除去(qu)其表面氧化層(céng)。
2.2 生産工藝材料(liào)的質量控制
在(zài)波峰焊接中，使(shǐ)用的生産工藝(yi)材料有：助焊劑(ji)和焊💘料。
2.2.1 助焊劑(ji)質量控制
助焊(han)劑在焊接質量(liàng)的控制上舉足(zú)輕重，其作用是(shì)：（1）除去焊接表面(miàn)的氧化物；（2）防止(zhǐ)焊接時焊料和(he)焊接表面再氧(yang)化；（3）降❗低焊料的(de)表面張力；（4）有助(zhù)于熱量傳遞到(dao)焊接區。目前波(bō)峰焊接所采用(yong)的多爲免清洗(xi)助焊劑。選擇助(zhu)焊劑時有以下(xia)要求：（1）熔點比焊(hàn)料低；（2）浸潤擴散(san)速度比熔化焊(han)料快；（3）粘度和比(bi)重比焊料小；（4）在(zai)常溫下貯存穩(wěn)定。
2.2.2 焊料的質量(liang)控制
錫鉛焊料(liào)在高溫下（250℃）不斷(duàn)氧化，使錫鍋中(zhōng)錫－鉛焊料含錫(xi)量💚不斷✍️下降，偏(piān)離共晶點，導緻(zhi)流動性差，出現(xian)連焊、虛焊、焊點(dian)強度不夠等質(zhi)量問題。可采用(yòng)以下幾個方法(fǎ)來解決這個問(wen)題：①添加氧化還(hai)原劑，使已氧化(hua)的SnO還原爲Sn，減小(xiao)錫渣的産生；②不(bu)斷除去浮渣； ③每(měi)次焊接前添加(jia)一定量的錫；④采(cǎi)用含抗氧化磷(lin)的焊㊙️料；⑤采用氮(dàn)氣保護，讓氮氣(qì)把焊🏃料與空氣(qì)隔絕開來，取代(dai)普通氣體，這樣(yàng)就避❄️免了浮渣(zhā)的産生，這種方(fang)法要求對設備(bei)改型🍓，并提供氮(dan)氣。
目前最好的(de)方法是在氮氣(qi)保護的氛圍下(xià)使用含磷的焊(han)料，可将浮渣率(lü)控制在最低程(cheng)度，焊接缺陷最(zui)少，工藝控制最(zuì)佳🚩。
2.3 焊接過程中(zhōng)的工藝參數控(kòng)制
焊接工藝參(can)數對焊接表面(mian)質量的影響比(bǐ)較複雜，并涉及(ji)到較多的技術(shu)範圍。
2.3.1 預熱溫度(du)的控制
預熱的(de)作用：①使助焊劑(ji)中的溶劑充分(fèn)發揮，以免印制(zhì)闆通過焊錫時(shí)，影響印制闆的(de)潤濕和焊點的(de)形成；②印制闆在(zài)焊接前達到一(yī)定溫度，以免受(shòu)到熱沖擊産生(shēng)📱翹曲變👉形。一般(ban)預熱溫度控制(zhi)✉️在180～210℃，預熱時間1～3min。
2.3.2 焊(hàn)接軌道傾角
軌(gui)道傾角對焊接(jie)效果的影響較(jiao)爲明顯，特别是(shì)在焊接高密度(du)SMT器件時更是如(ru)此。當傾角太小(xiǎo)時，較易出現橋(qiáo)接，特别是焊接(jiē)中🌐，SMT器件的"遮蔽(bi)區"更易出現♍橋(qiao)接；而🔞傾角過🧑🏾‍🤝‍🧑🏼大(dà)，雖然💘有利于橋(qiao)接的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼消除，但焊(hàn)點吃錫量太♊小(xiao)，容易産生虛焊(han)。軌道傾角應控(kòng)制在5°～8°之間。
2.3.3 波峰(feng)高度
波峰的高(gao)度會因焊接工(gōng)作時間的推移(yí)而有一些變化(hua)，應在焊👌接過程(cheng)中進行适當的(de)修正，以保證理(li)想高🌈度進🐪行焊(han)接波峰高度，以(yǐ)壓錫深度爲PCB厚(hou)度的🥰1/2～1/3爲準。
2.3.4 焊接(jiē)溫度
焊接溫度(du)是影響焊接質(zhi)量的一個重要(yào)的工藝參數。焊(hàn)接溫度過低時(shí)，焊料的擴展率(lǜ)、潤濕性能變差(cha)📱，使焊🐕盤或元器(qì)件焊端由于不(bu)能充分的潤濕(shī)，從而産生虛焊(hàn)、拉尖、橋接等缺(que)陷；焊🔅接溫度🏃過(guo)高時，則加速了(le)焊盤、元器件引(yin)腳及焊料💃🏻的氧(yang)化，易産生虛焊(han)☂️。焊接溫度應🌏控(kòng)制在250±5℃。
3 常見焊接(jiē)缺陷及排除
影(yǐng)響焊接質量的(de)因素是很多的(de)，表1列出的是一(yi)些❗常見缺陷及(ji)排除方法，以供(gòng)參考。

  波峰焊接(jiē)是一項精細工(gong)作，影響焊接質(zhì)量的因素也很(hen)多，還需我們更(geng)深一步地研究(jiū)和讨論，以期提(ti)📧高波峰焊⛹🏻‍♀️的工(gong)藝知識。

 

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