学习情境5 单元1-波峰焊 广东科学技术职业学院
单元1--波峰焊 广东科学技术职业学院 学习情境5
波峰焊(Wave Solder) 什么是波峰焊？ 波峰焊是将熔融的液态焊料，借助与泵的作用，在焊料槽 液面形成特定形状的焊料波，插装了元器件的PCB置与传送链上 ，经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实 现焊点焊接的过程。 移动方向 /焊料 叶泵
波峰焊（Wave Solder) 什么是波峰焊﹖ 波峰焊是将熔融的液态焊料﹐借助与泵的作用﹐在焊料槽 液面形成特定形状的焊料波﹐插装了元器件的PCB置与传送链上 ﹐经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实 现焊点焊接的过程。 叶泵 移动方向 焊料
波峰焊(Wave Solder) 波峰焊机 1,波峰焊机的工位组成及其功能 装板 涂布焊剂 预热 →焊接 一→热风刀 +冷却 →卸板 2,波峰面 波的表面均被一层氧化皮覆盖，它在沿焊料波的整 个长度方向上几乎都保持静态，在波峰焊接过程中，PCB 接触到锡波的前沿表面，氧化皮破裂，PCB前面的锡波无 皲褶地被推向前进，这说明整个氧化皮与PCB以同样的 速度移动
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊机 1﹐波峰焊机的工位组成及其功能 裝板 涂布焊剂 预热 焊接 热风刀 冷却 卸板 2﹐波峰面 波的表面均被一层氧化皮覆盖﹐它在沿焊料波的整 个长度方向上几乎都保持静态﹐在波峰焊接过程中﹐PCB 接触到锡波的前沿表面﹐氧化皮破裂﹐PCB前面的锡波无 皲褶地被推向前进﹐这说明整个氧化皮与PCB以同样的 速度移动
波峰焊(Wave Solder) 波峰焊机 3,焊点成型 vB1 B2 当PCB进入波峰面前端(A)时，基板与 引脚被加热，并在未离开波峰面(B)之 前，整个PCB浸在焊料中，即被焊料所桥 联，但在离开波峰尾端的瞬间，少量的焊 焊料 料由于润湿力的作用，粘附在焊盘上，并 由于表面张力的原因，会出现以引线为中 沿深板 心收缩至最小状态，此时焊料与焊盘之间 PCB離開焊料波時，分離點位與 的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力 B1和B2之間的某個地方，分離后 。 因此会形成饱满，圆整的焊点，离开波 形成焊點 峰尾部的多余焊料，由于重力的原因，回 落到锡锅中
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊机 3﹐焊点成型 沿深板 焊料 A v B1 B2 v PCB離開焊料波時﹐分離點位與 B1和B2之間的某個地方﹐分離后 形成焊點 当PCB进入波峰面前端（A）时﹐基板与 引脚被加热﹐并在未离开波峰面（B）之 前﹐整个PCB浸在焊料中﹐即被焊料所桥 联﹐但在离开波峰尾端的瞬间﹐少量的焊 料由于润湿力的作用﹐粘附在焊盘上﹐并 由于表面张力的原因﹐会出现以引线为中 心收缩至最小状态﹐此时焊料与焊盘之间 的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力 。因此会形成饱满﹐圆整的焊点﹐离开波 峰尾部的多余焊料﹐由于重力的原因﹐回 落到锡锅中
波峰焊(Wave Solder) 波峰焊机 4，防止桥联的发生 1,使用可焊性好的元器件/PCB 2,提高助焊制的活性 3,提高PCB的预热温度，增加焊盘的湿润性能 4,提高焊料的温度 5,去除有害杂质，减低焊料的内聚力，以利于两焊点之间的焊料分开 波峰焊机中常见的预热方法 波峰焊机中常见的预热方式有如下几种 1,空气对流加热 2,红外加热器加热 3，热空气和辐射相结合的方法加热
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊机 4﹐防止桥联的发生 1﹐使用可焊性好的元器件/PCB 2﹐提高助焊剞的活性 3﹐提高PCB的预热温度﹐增加焊盘的湿润性能 4﹐提高焊料的温度 5﹐去除有害杂质﹐减低焊料的内聚力﹐以利于两焊点之间的焊料分开 波峰焊机中常见的预热方法 波峰焊机中常见的预热方式有如下几种 1﹐空气对流加热 2﹐红外加热器加热 3﹐热空气和辐射相结合的方法加热
波峰焊(Wave Solder) 波峰焊工艺曲线解析 預熱開始 與焊料接觸 達到潤濕 與焊料脫離焊料開始凝固凝固結束 預熱時間 潤濕時間 停留/焊接時間 冷卻時間 工葵時間
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊工艺曲线解析 預熱開始 與焊料接觸 達到潤濕 與焊料脫離 焊料開始凝固 凝固結束 預熱時間 潤濕時間 停留/焊接時間 冷卻時間 工藝時間
波峰焊(Wave Solder) 波峰焊工艺曲线解析 1,润湿时间 指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间 2,停留时间 PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间 停留/焊接时间的计算方式是： 停留/焊接时间=波峰宽/速度 SMA短型 元器件 預熱湖度 3，预热温度 罩面板组件 酒孔器件與混装 90-100 预热温度是指PCB与波峰面接触前达到 雙面版組件 通孔器件 100-110 的温度（見右表） 雙面板组件 混装 100-110 4,焊接温度 多層板 通吼器件 115-125 焊接温度是非常重要的焊接参数，通常高于 多唇板 混装 115~125 焊料熔点（183°C)50°C~60°C大多数情流 是指焊锡炉的温度实际运行时，所焊接的PCB 焊点温度要低于炉温，这是因为PCB吸热的结 果
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊工艺曲线解析 1﹐润湿时间 指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间 2﹐停留时间 PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间 停留/焊接时间的计算方式是﹕ 停留/焊接时间=波峰宽/速度 3﹐预热温度 预热温度是指PCB与波峰面接触前达到 的温度(見右表） 4﹐焊接温度 焊接温度是非常重要的焊接参数﹐通常高于 焊料熔点（183°C ）50°C ~60°C大多数情况 是指焊锡炉的温度实际运行时﹐所焊接的PCB 焊点温度要低于炉温﹐这是因为PCB吸热的结 果 SMA類型 元器件 預熱溫度 單面板組件 通孔器件與混裝 90~100 雙面板組件 通孔器件 100~110 雙面板組件 混裝 100~110 多層板 通孔器件 115~125 多層板 混裝 115~125
波峰焊(Wave Solder) 波峰焊工艺参数调节 1,波峰高度 波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其数值通常控制在PCB板厚度 的1/2“2/3，過大會導致熔融的焊料流到PCB的表面，形成“橋連” 2，停送倾角 波峰焊機在安装時除了使機器水平外，還應調節傳送装置的傾角，通過 倾角的調節，可以調控PCB與波峰面的焊接時間，適當的傾角，會有助于 焊料液與PCB更快的剝離，使之返回錫鍋内 3,熟風刀 所謂熱風刀，是SMA刚離開焊接波峰后，在SMA的下方放置一個窄長的帶開口 的“腔體”，窄長的腔體能吹出熱氣流，尤如刀状，故稱“熱風刀” 4,焊料純度的影響 波峰焊接過程中，焊料的雜質主要是來源于PB上焊盤的銅浸析，過量的銅 會導致焊接缺陷增多 5,助焊劑 6,工藝参数的協調 波峰焊機的工藝參數帶速，預熱時間，焊接時間和傾角之間需要互相協調， 反復調整
波峰焊（Wave Solder) 波峰焊工艺参数调节 1﹐波峰高度 波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數值通常控制在PCB板厚度 的1/2~2/3,過大會導致熔融的焊料流到PCB的表面﹐形成“橋連” 2﹐傳送傾角 波峰焊機在安裝時除了使機器水平外﹐還應調節傳送裝置的傾角﹐通過 傾角的調節﹐可以調控PCB與波峰面的焊接時間﹐適當的傾角﹐會有助于 焊料液與PCB更快的剝離﹐使之返回錫鍋內 3﹐熱風刀 所謂熱風刀﹐是SMA剛離開焊接波峰后﹐在SMA的下方放置一個窄長的帶開口 的“腔體” ﹐窄長的腔體能吹出熱氣流﹐尤如刀狀﹐故稱“熱風刀” 4﹐焊料純度的影響 波峰焊接過程中﹐焊料的雜質主要是來源于PCB上焊盤的銅浸析﹐過量的銅 會導致焊接缺陷增多 5﹐助焊劑 6﹐工藝參數的協調 波峰焊機的工藝參數帶速﹐預熱時間﹐焊接時間和傾角之間需要互相協調﹐ 反復調整
波峰焊(Wave Solder) 波峰焊接缺陷分析： 问题及原因 对 策 1.沾锡不良POOR WETTING: 这种情况是不可接受的缺点，在焊点上只有部分沾 锡分析其原因及改善方式如下： 1-1.外界的污染物如油，脂，腊等，此类污染物通常可用 溶剂清洗，此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的. 1-2.S1L100州0IL通常用于脱模及润滑之用，通常会在 基板及零件脚上发现，而SLIC00L不易清理，因之 使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题 因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良， 1-3.常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化， 而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良，过二次锡或可解 决此问题. 1-4.沾助焊剂方式不正确，造成原因为发泡气压不稳定 或不足，致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有 沾到助焊剂。 15吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良，因为熔 锡需要足够的温度及时间ETTING,.通常焊锡温度应高于 榕点温度50℃至80℃之间，沾锡总时间约3秒.调整锡膏 粘度
波峰焊接缺陷分析: 波峰焊（Wave Solder) 1.沾锡不良 POOR WETTING: 这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾 锡.分析其原因及改善方式如下: 1-1.外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用 溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的. 1-2.SILICON OIL 通常用于脱模及润滑之用,通常会在 基板及零件脚上发现,而 SILICON OIL 不易清理,因之 使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题, 因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良. 1-3.常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化, 而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良,过二次锡或可解 决此问题. 1-4.沾助焊剂方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定 或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有 沾到助焊剂. 1-5.吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔 锡需要足够的温度及时间WETTING,通常焊锡温度应高于 熔点温度50℃至80℃之间,沾锡总时间约3秒.调整锡膏 粘度。 问题及原因 对 策
波峰焊(Wave Solder) 波峰焊接缺陷分析： 问题及原因 对 策 2.局部沾锡不良DE WETTING: 此一情形与沾锡不良相似，不同的是局 部沾锡不良不会露出铜箔面，只有薄薄的 一层锡无法形成饱满的焊点， 3.冷焊或焊点不亮C0LD 焊点看似碎裂，不平，大部分原因是零件 SOLDER OR DISTURRED SOLDER 在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成， JOINTS: 注意锡炉输送是否有异常振动. 4.焊点破裂CRACKS IN SOLDER 此一情形通常是焊锡，基板，导通孔，及 FILLET: 零件脚之间膨胀系数，未配合而造成，应在 基板材质，零件材料及设计上去改善
波峰焊接缺陷分析: 波峰焊（Wave Solder) 2.局部沾锡不良 DE WETTING: 此一情形与沾锡不良相似,不同的是局 部沾锡不良不会露出铜箔面,只有薄薄的 一层锡无法形成饱满的焊点. 问题及原因 对 策 3.冷焊或焊点不亮 COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER JOINTS: 焊点看似碎裂,不平,大部分原因是零件 在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成, 注意锡炉输送是否有异常振动. 4.焊点破裂 CRACKS IN SOLDER FILLET: 此一情形通常是焊锡,基板,导通孔,及 零件脚之间膨胀系数,未配合而造成,应在 基板材质,零件材料及设计上去改善