波峰焊這一電子設備大家應該見得挺多了，那么關于它你知道多少呢？它的工藝流程是怎樣的呢？本文就來為你揭曉關于波峰焊在日常所見之外的一些知識。

波峰焊

峰焊是讓插件板的焊接面直接與高溫液態(tài)錫接觸達到焊接目的，其高溫液態(tài)錫保持一個斜面，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"，其主要材料是焊錫條。

波峰焊發(fā)展簡述

波峰焊是指將熔化的軟釬焊料（鉛錫合金），經電動泵或電磁泵噴流成設計要求的焊料波峰，亦可通過向焊料池注入氮氣來形成，使預先裝有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。

波峰焊流程：將元件插入相應的元件孔中 →預涂助焊劑→ 預熱（溫度90-100℃，長度1-1.2m） → 波峰焊（220-240℃）冷卻 → 切除多余插件腳 → 檢查。

回流焊工藝是通過重新熔化預先分配到印制板焊盤上的膏狀軟釬焊料，實現(xiàn)表面組裝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。

波峰焊隨著人們對環(huán)境保護意識的增強有了新的焊接工藝。以前的是采用錫鉛合金，但是鉛是重金屬對人體有很大的傷害。于是促生了無鉛工藝，采用*錫銀銅合金*和特殊的助焊劑，且焊接溫度的要求更高的預熱溫度。

在大多數(shù)不需要小型化和大功率的產品上仍然在使用穿孔（TH）或混和技術線路板，比如電視機、家庭音像設備以及數(shù)字機頂盒等，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，波峰焊機器只能提供很少一點最基本的設備運行參數(shù)調整。

波峰焊工藝過程

線路板通過傳送帶進入波峰焊機以后，會經過某個形式的助焊劑涂敷裝置，在這里助焊劑利用波峰、發(fā)泡或噴射的方法涂敷到線路板上。由于大多數(shù)助焊劑在焊接時必須要達到并保持一個活化溫度來保證焊點的完全浸潤，因此線路板在進入波峰槽前要先經過一個預熱區(qū)。助焊劑涂敷之后的預熱可以逐漸提升PCB的溫度并使助焊劑活化，這個過程還能減小組裝件進入波峰時產生的熱沖擊。它還可以用來蒸發(fā)掉所有可能吸收的潮氣或稀釋助焊劑的載體溶劑，如果這些東西不被去除的話，它們會在過波峰時沸騰并造成焊錫濺射，或者產生蒸汽留在焊錫里面形成中空的焊點或砂眼。另外，由于雙面板和多層板的熱容量較大，因此它們比單面板需要更高的預熱溫度。

目前波峰焊機基本上采用熱輻射方式進行預熱，最常用的波峰焊預熱方法有強制熱風對流、電熱板對流、電熱棒加熱及紅外加熱等。在這些方法中，強制熱風對流通常被認為是大多數(shù)工藝里波峰焊機最有效的熱量傳遞方法。在預熱之后，線路板用單波（λ波）或雙波（擾流波和λ波）方式進行焊接。對穿孔式元件來講單波就足夠了，線路板進入波峰時，焊錫流動的方向和板子的行進方向相反，可在元件引腳周圍產生渦流。這就象是一種洗刷，將上面所有助焊劑和氧化膜的殘余物去除，在焊點到達浸潤溫度時形成浸潤。

對于混和技術組裝件，一般在λ波前還采用了擾流波。這種波比較窄，擾動時帶有較高的垂直壓力，可使焊錫很好地滲入到安放緊湊的引腳和表面安裝元件（SMD）焊盤之間，然后用λ波完成焊點的成形。在對未來的設備和供應商作任何評定之前，需要確定用波峰進行焊接的板子的所有技術規(guī)格，因為這些可以決定所需機器的性能。

幾種典型工藝流程

A1．1 單機式波峰焊工藝流程

a．元器件引線成型一印制板貼阻焊膠帶（視需要）———插裝元器件———印制板裝入焊機夾具———涂覆助焊劑———預熱———波峰焊———冷卻———取下印制板———撕掉阻焊膠帶—二—檢驗———辛L焊———清洗———檢驗———放入專用運輸箱；

b．印制板貼阻焊膠帶———裝入模板———插裝元器件———吸塑———切腳———從模板上取下印制板———印制板裝焊機夾具———涂覆助焊劑———預熱———波峰焊(精焊平波和沖擊波)———冷卻———取下印制板———撕掉吸塑薄膜和阻焊膠帶———檢驗———補焊———清洗——檢驗———放入專用運輸箱。

A1．2 聯(lián)機式波峰焊工藝流程

將印制板裝在焊機的夾具上———人工插裝元器件———涂覆助焊劑———預熱———浸焊———冷去口———切腳———刷切腳屑———噴涂助焊劑———預熱———波峰焊（精焊平波和沖擊波）———冷卻———清洗———印制板脫離焊機—一檢驗———補焊———清洗———檢驗———放入專用運輸箱。

波峰焊工藝流程圖

波峰焊工藝之爐溫與時間控制

波峰焊接停留時間是PCB上某個焊點從接觸波面到離開波面的時間。停留/焊接時間的計算方式是﹕停留/焊接時間=波寬/速度。對于不同的波峰焊機，由于其波面的寬窄不同，必須調節(jié)印制板的傳送速度，使焊接時間大于2.5秒，般可參考下面關系曲線。在實際生產中，往往只能評價焊點的外觀質量及疵點率，其焊接強度、導電性能如何就不得而知了，“虛焊”由此而來。根據(jù)篤誠、車兆華《SMT波峰焊接的工藝研究》，在焊接過程中，焊點金相組織變化經過了以下三個階段的變化：

（1）合金層未完整生成，僅是種半附著性結合，強度很低，導電性差；

（2）合金層完整生成， 焊點強度高，電導性好；

（3）合金層聚集、粗化，脆性相生成，強度降低，導電性下降。在實際生產中，我們發(fā)現(xiàn)，設定不同的錫鍋溫度及焊接時間，并沒定適合的傾斜角，有焊點飽滿、變簿，再焊點飽滿且搭焊點增多直“拉”的現(xiàn)象，因此必須控制在當產生較多搭焊利拉時，將工藝條件下調搭焊較少且拉，“虛焊”才能大限度的控制。另外，該現(xiàn)象除可用金相結構來解釋外，還與“潤濕力”的變化及焊料在不同溫度下的“流動性”有關。

波峰焊溫度曲線圖解

波峰焊各區(qū)域溫度與持續(xù)時間同樣是由設備各區(qū)溫度設定、熔融焊料溫度與傳送帶的運行速度來決定的。波峰焊溫度曲線仍然需要通過測試手段確定，其基本過程也與回流曲線測定類似。由于PcB的正面（面，Top—orBoard）般貼裝密集，因此溫度曲線可只檢測面溫度。測試時，先確定傳送帶速度，然后記錄試驗板面少三個點的溫度。反復調整加熱器溫度值使各點溫度達到設定的曲線要求，后再進行實裝測試并進行必要的調整。在編制工藝文件時，除了記錄加熱溫度曲線設定外，一般還要記錄焊劑及其徐布工藝參數(shù)（泡沫高度、噴射角度、壓力、密度控制要求以及焊劑情理等），焊料波參數(shù)、焊料撿測和撤渣要求等，這些都是波峰焊的主要工藝參數(shù)。

波峰焊接時間和爐溫的控制直接關系到波峰焊接后的產品焊接質量，對于這兩個工藝參數(shù)波峰焊操作技術人員必須要熟練的掌握。

通過波峰焊的結構圖了解也能對波峰焊的溫度曲線控制起到定的輔助作用，下面為波峰焊結構圖

波峰焊工藝之操作步驟

1．焊接前準備

a. 檢查待焊PCB（該PCB已經過涂敷貼片膠、SMC/SMD貼片、膠固化并完成THC插裝工序）后附元器件插孔的焊接面以及金手指等部位是否涂好阻焊劑或用耐高溫粘帶貼住，以防波后插孔被焊料堵塞。如有較大尺寸的槽和孔也應用耐高溫粘帶貼住，以防波峰焊時焊錫流到PCB的上表面。

b. 將助焊劑接到噴霧器的軟管上。

2.開爐

a. 打開波峰焊機和排風機電源。

b. 根據(jù)PCB寬度調整波峰焊機傳送帶（或夾具）的寬度。

3.設置參數(shù)

助焊劑流量：根據(jù)助焊劑接觸PCB底面的情況確定。使助焊劑均勻地涂覆到PCB的底面。 還可以從PCB上的通孔處觀察，應有少量的助焊劑從通孔中向上滲透到通孔面的焊盤上，但不要滲透到組件體上。

波峰焊工藝之質量控制要求

1.嚴格制度：填寫操作記錄，每2小時記錄次溫度等焊接參數(shù)。定時或對每塊印制板進行焊后質量檢查，發(fā)現(xiàn)焊接質量問題，及時調整參數(shù)，采取措施。

2.定期檢查：根據(jù)波峰焊機的開機工作時間，定期檢測焊料鍋內焊料的鉛錫比例和雜質含量如果錫的含量低于限時，可添加些錫，如雜質含量超標，應進行換錫處理。

3.保養(yǎng)制度：經常清理波噴嘴和焊料鍋表面的氧化物等殘渣。

波峰焊工藝之常見不良分析

1、殘留多造成線路板子臟

⒈）FLUX固含量高，不揮發(fā)物太多。

⒉）焊接前未預熱或預熱溫度過低（浸焊時，時間太短）。

⒊）走板速度太快（FLUX未能充分揮發(fā)）。

⒋）錫爐溫度不夠。

⒌）錫爐中雜質太多或錫的度數(shù)低。

⒍）加了防氧化劑或防氧化油造成的。

⒎）助焊劑涂布太多。

⒏）PCB上扦座或開放性元件太多，沒有上預熱。

⒐）元件腳和板孔不成比例（孔太大）使助焊劑上升。

⒑）PCB本身有預涂松香。

⒒）在搪錫工藝中，F(xiàn)LUX潤濕性過強。

12.）PCB工藝問題，過孔太少，造成FLUX揮發(fā)不暢。

⒔）手浸時PCB入錫液角度不對。

14.）FLUX使用過程中，較長時間未添加稀釋劑。

2、著火

⒈）助焊劑閃點太低未加阻燃劑。

2.）沒有風刀，造成助焊劑涂布量過多，預熱時滴到加熱管上。

⒊）風刀的角度不對（使助焊劑在PCB上涂布不均勻）。

⒋）PCB上膠條太多，把膠條引燃了。

⒌）PCB上助焊劑太多，往下滴到加熱管上。

⒍）走板速度太快（FLUX未完全揮發(fā)，F(xiàn)LUX滴下）或太慢（造成板面熱溫度

⒎）預熱溫度太高。

⒏）工藝問題（PCB板材不好，發(fā)熱管與PCB距離太近）。

3、腐蝕（元器件發(fā)綠，焊點發(fā)黑）

⒈）銅與FLUX起化學反應，形成綠色的銅的化合物。

⒉）鉛錫與FLUX起化學反應，形成黑色的鉛錫的化合物。

⒊）預熱不充分（預熱溫度低，走板速度快）造成FLUX殘留多，

4.）殘留物發(fā)生吸水現(xiàn)象，（水溶物電導率未達標）

5.）用了需要清洗的FLUX，焊完后未清洗或未及時清洗。

6）FLUX活性太強。

7）電子元器件與FLUX中活性物質反應。

4、漏電（緣性不好）

⒈）FLUX在板上成離子殘留；或FLUX殘留吸水，吸水導電。

⒉）PCB設計不合理，布線太近等。

⒊）PCB阻焊膜質量不好，容易導電。

5、漏焊，虛焊，連焊

⒈）FLUX活性不夠。

⒉）FLUX的潤濕性不夠。

⒊）FLUX涂布的量太少。

⒋）FLUX涂布的不均勻。

⒌）PCB區(qū)域性涂不上FLUX。

⒍）PCB區(qū)域性沒有沾錫。

⒎）部分焊盤或焊腳氧化嚴重。

⒏）PCB布線不合理（元零件分布不合理）。

⒐）走板方向不對，錫虛預熱不夠。

⒑）錫含量不夠，或銅超標；［雜質超標造成錫液熔點（液相線）升高］

⒒）發(fā)泡管堵塞，發(fā)泡不均勻，造成FLUX在PCB上涂布不均勻。

⒓風刀設置不合理（FLUX未吹勻）。

⒔走板速度和預熱配合不好。

⒕手浸錫時操作方法不當。

⒖鏈條傾角不合理。

⒗ 波不平。

6、焊點太亮或焊點不亮

⒈FLUX的問題：A 。可通過改變其中添加劑改變（FLUX選型問題）；B. FLUX微腐蝕。

⒉ 錫不好（如：錫含量太低等）。

7、短路

1）。錫液造成短路：

A、發(fā)生了連焊但未檢出。

B、錫液未達到正常工作溫度，焊點間有“錫絲”搭橋。

C、焊點間有細微錫珠搭橋。

D、發(fā)生了連焊即架橋。

2）.FLUX的問題：

A、FLUX的活性低，潤濕性差，造成焊點間連錫。

B、FLUX的阻抗不夠，造成焊點間通短。

3）.PCB的問題：如：PCB本身阻焊膜脫落造成短路

8、煙大，味大

⒈FLUX本身的問題

A、樹脂：如果用普通樹脂煙氣較大

B、溶劑：這里指FLUX所用溶劑的氣味或刺激性氣味可能較大

C、活化劑：煙霧大、且有刺激性氣味

⒉排風系統(tǒng)不完善、飛濺、錫珠：

1、助焊劑

A、FLUX中的水含量較大（或超標）

B、FLUX中有高沸點成份（經預熱后未能充分揮發(fā)）

2、工 藝

A、預熱溫度低（FLUX溶劑未完全揮發(fā)）

B、走板速度快未達到預熱效果

C、鏈條傾角不好，錫液與PCB間有氣泡，氣泡爆裂后產生錫珠

D、FLUX涂布的量太大（沒有風刀或風刀不好）

E、手浸錫時操作方法不當

9、工作環(huán)境潮濕

1、PCB板的問題

A、板面潮濕，未經完全預熱，或有水分產生

B、PCB跑氣的孔設計不合理，造成PCB與錫液間窩氣

C、PCB設計不合理，零件腳太密集造成窩氣

D、PCB貫穿孔不良

11、上錫不好，焊點不飽滿

⒈FLUX的潤濕性差

⒉FLUX的活性較弱

⒊潤濕或活化的溫度較低、泛圍過小

⒋使用的是雙波工藝，次過錫時FLUX中的有效分已完全揮發(fā)

⒌預熱溫度過高，使活化劑提前激發(fā)活性，待過錫波時已沒活性，或活性已很弱；

⒍走板速度過慢，使預熱溫度過高 “_

⒎FLUX涂布的不均勻。

⒏焊盤，元器件腳氧化嚴重，造成吃錫不良 _

⒐FLUX涂布太少；未能使PCB焊盤及元件腳完全浸潤

10．PCB設計不合理；造成元器件在PCB上的排布不合理，影響了部分元器件的上錫

12、FLUX發(fā)泡不好

1）FLUX的選型不對

2）發(fā)泡管孔過大（般來講免洗FLUX的發(fā)泡管管孔較小，樹脂F(xiàn)LUX的發(fā)泡管孔較大）

3）發(fā)泡槽的發(fā)泡區(qū)域過大

4）氣泵氣壓太低

5）發(fā)泡管有管孔漏氣或堵塞氣孔的狀況，造成發(fā)泡不均勻

6） 稀釋劑添加過

13.發(fā)泡太多

1）氣壓太高

2）發(fā)泡區(qū)域太小

3）助焊槽中FLUX添加過多

4）未及時添加稀釋劑，造成FLUX濃度過高

14、FLUX變色

（有些透明的FLUX中添加了少許感光型添加劑，此類添加劑遇光后變色，但不影響FLUX的焊接效果及性能；M.脫落、剝離或起泡）

1）80%以上的原因是PCB制造過程中出的問題 _

A、清洗不干凈

B、劣質阻焊膜、

C、PCB板材與阻焊膜不匹配

D、鉆孔中有臟東西進入阻焊膜

E、熱風整平時過錫次數(shù)太多

2）FLUX中的些添加劑能夠破壞阻焊膜

3）錫液溫度或預熱溫度過高 _

4）焊接時次數(shù)過多

5 ）手浸錫操作時，PCB在錫液表面停留時間過長

15、高頻下電信號改變

1）FLUX的緣電阻低，緣性不好

2）殘留不均勻，緣電阻分布不均勻，在電路上能夠形成電容或電阻。

3）FLUX的水萃取率不合格

4）以上問題用于清洗工藝時可能不會發(fā)生（或通過清洗可解決此狀況）

總結

關于波峰焊工藝的種種并不是一篇文章所能概括出的，關于波峰焊工藝的一些基本介紹就到這里了，如有不足，還望海涵。