波峰焊接是電子行業(yè)較為普遍的一種自動焊接技術(shù)，它具有焊接質(zhì)量可靠，焊點(diǎn)外觀光亮，飽滿，焊接一致性好，操作簡便，節(jié)省能源，降低工人勞動強(qiáng)度等特點(diǎn)。

  波峰焊接工藝雖然具有當(dāng)今電子行業(yè)比較先進(jìn)的焊接手段，但隨著此 項(xiàng)工藝技術(shù)的不斷發(fā)展提高，人們對自動焊接技術(shù)的要求也越來越高。

  目前，有些使用自動焊接的廠家已將疵點(diǎn)率降到很低的限度，所說的疵點(diǎn)不外乎是：連焊，漏焊，半焊，虛焊，假焊，拉尖，堆焊等等。

  在自動焊接過程中，使用設(shè)備的優(yōu)劣與焊接質(zhì)量有著直接的關(guān)系。如：焊接設(shè)備中的電器控制部分，鏈條傳動裝置，傳送速度，波峰焊接錫的流向與傾斜角的控制，焊錫槽與助焊劑區(qū)的構(gòu)造，波峰錫槽噴流口及 錫泵的設(shè)計(jì)，助焊劑噴涂方式的選擇等等。在焊接過程中，即使焊接工藝條件及工藝過程基本相同，但由于設(shè)備的差異，所達(dá)到的焊接效果也會有較大差別。

  (1)錫爐(焊錫機(jī))的種類：

  按錫爐的結(jié)構(gòu)來分，常見的有以下幾種手浸錫爐手浸噴流錫爐自動浸錫爐高波峰錫爐單波峰錫爐雙波峰錫爐單波、浸一體錫爐。

  (2) 幾種常見的錫爐(焊錫機(jī))結(jié)構(gòu)及各部位的作用：

  手浸錫爐：其結(jié)構(gòu)比較簡單，主要有錫鍋、加熱管、溫度控制器、定時(shí)器、電源箱等組成。他的操作方法一般為浸蘸焊接方法，操作時(shí)先用刮板清除懸浮在焊料表面的氧化物和雜質(zhì)(手浸噴流錫爐及一般的波峰焊爐能保持錫面光潔無氧化物)，將蘸有助焊劑的印制板傾斜一定的角度浸入焊料中，稍加壓力，然后左右擺動一次或數(shù)次，最后再傾斜拉出焊料液面，時(shí)間為3-5秒。通 過這一操作能較好的完成印制板的焊接。

  自動浸錫錫爐：

  按清除氧化物的方法，可分為可兩種，既自動溢流式浸錫機(jī)和自動刮板式浸錫機(jī)。他們的結(jié)構(gòu)主要包括：助焊部分、預(yù)熱部分、錫鍋、冷卻部分、輸送部分、電器控制部分等。該自動浸錫錫爐和高波峰焊機(jī)都是為元器件引線長插而設(shè)計(jì)的。此錫爐的焊接方式有兩種。一種是必須使用車載工裝的，在焊接時(shí)，車載工裝沿著導(dǎo)軌軌跡升降，到焊接區(qū)時(shí)，車載工裝沿著導(dǎo)軌軌跡下降，使PCB焊盤與波峰接觸而焊接;另一種是采用節(jié)拍式，它是通過錫爐的升降來進(jìn)行焊接的。即在PCB到達(dá)錫爐上方時(shí)，輸送帶停止，錫爐通過控制氣缸或電極上升，讓波峰面與PCB接觸，從而完成焊接的。

  高波、單波、雙波、波浸一體錫爐：他們的結(jié)構(gòu)基本和自動浸錫爐一樣，只是按其各自不同使用的特點(diǎn)，改變某些傳動結(jié)構(gòu)、噴錫方式、和控制方式。

  (3)各部位的作用：

  助焊區(qū)：故名思意，是讓PCB在焊接前涂覆助焊劑的區(qū)域，因其構(gòu)造不同，涂覆的方式也不相同。有浸蘸式、流動式、發(fā)泡 式、噴霧式等等。

  預(yù)熱區(qū)：是對涂覆助焊劑后的PCB進(jìn)行加熱，從而使助焊劑達(dá)到最佳活性的區(qū)域。根據(jù)加熱方式的不同，可將其分為： ** 電烙管預(yù)熱器、遠(yuǎn)紅外加熱陶瓷板預(yù)熱器、遠(yuǎn)紅外排管加熱預(yù)熱器、遠(yuǎn)紅外加熱陶瓷板加熱風(fēng)雙層預(yù)熱器、石英管式加熱預(yù)熱器等等。

  預(yù)熱加熱的主要作用是：

  1，促進(jìn)助焊劑活化;

  2，揮發(fā)和烘干助焊劑內(nèi)的溶劑和水分;

  3，防止印制板因過波峰急劇加熱而損傷PCB，為其提供一段過渡熱。

  錫鍋的作用：焊料有泵(葉輪)從槽低位打到高位的噴嘴處，焊料在隆起處產(chǎn)生波峰(噴流式形成流動鏡面)，在波峰面上來不及形成氧化膜和雜物，可經(jīng)常保持潔凈狀態(tài)，印制板能在焊劑的潤濕和活化的作用下，保證焊接質(zhì)量。

  冷卻區(qū)： 冷卻區(qū)是為焊后的PCB進(jìn)行降溫的裝制。焊接后印制板的快速冷卻是非常必要的。印制板焊接后不快速冷卻，則由于焊 接后元器件引線殘留熱量的影響，其溫度還會繼續(xù)上升到較高的值。因此，焊接后必須盡快將熱量放出，以防止印制板銅箔的結(jié)合力下降和使元器件損壞。下圖是印制線路板上的晶體管引線根部的溫升和冷卻效果圖。

  選用焊接設(shè)備要與工廠實(shí)際情況和發(fā)展趨勢聯(lián)系起來，一旦選擇好焊接設(shè)備，就要建立起圍基板生產(chǎn)相應(yīng)的元器件，焊料及輔助材料應(yīng)用管理系統(tǒng)。

  (1)一次性焊接設(shè)備(單波峰焊機(jī)、浸焊機(jī)、雙波峰焊機(jī))實(shí)用于 短腳插件或中短腳插件法。此類焊接設(shè)備對元器件可焊性的要求較高，二端元器件 需要成型加工采用自插機(jī)插件需要編帶，元器件二 次加工后的管理較嚴(yán)格，防止混料及氧化措施應(yīng)及時(shí)和正確，印制板的可焊性要求要好。

  (2)二次焊接設(shè)備(高波或浸焊機(jī)→切腳機(jī)→單或雙波峰焊機(jī))實(shí)用于長腳插件，元器件可不需要二次加工。但由于受 傳輸夾具結(jié)構(gòu)的限制PCB的寬度不可能太寬，第一次焊接后PCB受熱變形后容易造成切腳時(shí)切壞基板，并影響第二次進(jìn)入輸送帶。此種焊接方式對元器件及印制板抗熱沖擊的性能要求較 高。元器件如開關(guān)件、電感件、塑制元件及非線性元件經(jīng)過兩次熱沖擊將會出現(xiàn)早期失效，印制板也易變形。

  在原材料價(jià)格不斷上漲，勞動力成本不斷上升的今天，企業(yè)能做的就是不斷降低自己的成本。DIP制造已經(jīng)成為一顆燙手山芋，接又難受，不接又不行，如何理性面對DIP制造訂單，減少DIP返修成為我們必須研究的課題。

  1、潤濕時(shí)間:指焊點(diǎn)與焊料相接觸后潤濕開始的時(shí)間。

  2、停留時(shí)間:PCB上某一個(gè)焊點(diǎn)從接觸波峰面到離開波峰面的時(shí)間,停留/焊接時(shí)間的計(jì)算方式是﹕停留/焊接時(shí)間=波峰寬/速度

  3、預(yù)熱溫度:預(yù)熱溫度是指PCB與波峰面接觸前達(dá)到的溫度(見右表)

  焊接溫度是非常重要的焊接參數(shù)﹐通常高于焊料熔點(diǎn)(183°C)50°C ~60°C大多數(shù)情況是指焊錫爐的溫度實(shí)際運(yùn)行時(shí)﹐所焊接的PCB焊點(diǎn)溫度要低于爐溫﹐這是因?yàn)镻CB吸熱的結(jié)果

  A類型 元器件 預(yù)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 15~125

  多層板 混裝 115~125

  波的表面均被一層氧化皮覆蓋﹐它在沿焊料波的整個(gè)長度方向上幾乎都保持靜態(tài)﹐在波峰焊接過程中﹐PCB接觸到錫波的前沿表面﹐氧化皮破裂﹐PCB前面的錫波無皸褶地被推向前進(jìn)﹐這說明整個(gè)氧化皮與PCB以同樣的速度移動波峰焊機(jī)。

  焊點(diǎn)成型：當(dāng)PCB進(jìn)入波峰面前端(A)時(shí)﹐基板與引腳被加熱﹐并在未離開波峰面(B)之前﹐整個(gè)PCB浸在焊料中﹐即被焊料所橋聯(lián)﹐但在離開波峰尾端的瞬間﹐少量的焊料由于潤濕力的作用﹐粘附在焊盤上﹐并由于表面張力的原因﹐會出現(xiàn)以引線為中心收縮至最小狀態(tài)﹐此時(shí)焊料與焊盤之間的潤濕力大于兩焊盤之間的焊料的內(nèi)聚力。因此會形成飽滿﹐圓整的焊點(diǎn)﹐離開波峰尾部的多余焊料﹐由于重力的原因﹐回落到錫鍋中。防止橋聯(lián)的發(fā)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的預(yù)熱溫度﹐增加焊盤的濕潤性能

  4、提高焊料的溫度

  5、去除有害雜質(zhì)﹐減低焊料的內(nèi)聚力﹐以利于兩焊點(diǎn)之間的焊料分開。

  1、空氣對流加熱

  2、紅外加熱器加熱

  3、熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱

  1、波峰高度:波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數(shù)值通�？刂圃赑CB板厚度的1/2~2/3,過大會導(dǎo)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(jī)在安裝時(shí)除了使機(jī)器水平外﹐還應(yīng)調(diào)節(jié)傳送裝置的傾角﹐通過傾角的調(diào)節(jié)﹐可以調(diào)控PCB與波峰面的焊接時(shí)間﹐適當(dāng)?shù)膬A角﹐會有助于焊料液與PCB更快的剝離﹐使之返回錫鍋內(nèi)；

  3、熱風(fēng)刀:所謂熱風(fēng)刀﹐是A剛離開焊接波峰后﹐在A的下方放置一個(gè)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(fēng)刀”；

  4、焊料純度的影響:波峰焊接過程中﹐焊料的雜質(zhì)主要是來源于PCB上焊盤的銅浸析﹐過量的銅會導(dǎo)致焊接缺陷增多；

  5、助焊劑；

  6、工藝參數(shù)的協(xié)調(diào):波峰焊機(jī)的工藝參數(shù)帶速﹐預(yù)熱時(shí)間﹐焊接時(shí)間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào)﹐反復(fù)調(diào)整。

  這種情況是不可接受的缺點(diǎn),在焊點(diǎn)上只有部分沾錫.分析其原因及改善方式如下:

  (1)外界的污染物如油,脂,臘等,此類污染物通常可用溶劑清洗,此類油污有時(shí)是在印刷防焊劑時(shí)沾上的；

  (2)SILICON OIL通常用于脫模及潤滑之用,通常會在基板及零件腳上發(fā)現(xiàn),而SILICON OIL不易清理,因之使用它要非常小心尤其是當(dāng)它做抗氧化油常會發(fā)生問題,因它會蒸發(fā)沾在基板上而造成沾錫不良；

  (3)常因貯存狀況不良或基板制程上的問題發(fā)生氧化,而助焊劑無法去除時(shí)會造成沾錫不良,過二次錫或可解決此問題；

  (4)沾助焊劑方式不正確,造成原因?yàn)榘l(fā)泡氣壓不穩(wěn)定或不足,致使泡沫高度不穩(wěn)或不均勻而使基板部分沒有沾到助焊劑；

  (5)吃錫時(shí)間不足或錫溫不足會造成沾錫不良,因?yàn)槿坼a需要足夠的溫度及時(shí)間WETTING,通常焊錫溫度應(yīng)高于熔點(diǎn)溫度50℃至80℃之間,沾錫總時(shí)間約3秒.調(diào)整錫膏粘度。

  此一情形與沾錫不良相似,不同的是局部沾錫不良不會露出銅箔面,只有薄薄的一層錫無法形成飽滿的焊點(diǎn)。

  焊點(diǎn)看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊錫正要冷卻形成焊點(diǎn)時(shí)振動而造成,注意錫爐輸送是否有異常振動。

  此一情形通常是焊錫,基板,導(dǎo)通孔,及零件腳之間膨脹系數(shù),未配合而造成,應(yīng)在基板材質(zhì),零件材料及設(shè)計(jì)上去改善。

  通常在評定一個(gè)焊點(diǎn),希望能又大又圓又胖的焊點(diǎn),但事實(shí)上過大的焊點(diǎn)對導(dǎo)電性及抗拉強(qiáng)度未必有所幫助。

  (1)錫爐輸送角度不正確會造成焊點(diǎn)過大,傾斜角度由1到7度依基板設(shè)計(jì)方式?#123;整,一般角度約3.5度角,角度越大沾錫越薄角度越小沾錫越厚。

  (2)提高錫槽溫度,加長焊錫時(shí)間,使多余的錫再回流到錫槽。

  (3)提高預(yù)熱溫度,可減少基板沾錫所需熱量,曾加助焊效果。

  (4)改變助焊劑比重,略為降低助焊劑比重,通常比重越高吃錫越厚也越易短路,比重越低吃錫越薄但越易造成錫橋,錫尖。

  此一問題通常發(fā)生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零件腳頂端或焊點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)有冰尖般的錫。

  (1)基板的可焊性差,此一問題通常伴隨著沾錫不良,此問題應(yīng)由基板可焊性去探討,可試由提升助焊劑比重來改善。

  (2)基板上金道(PAD)面積過大,可用綠(防焊)漆線將金道分隔來改善,原則上用綠(防焊)漆線在大金道面分隔成5mm乘10mm區(qū)塊。

  (3)錫槽溫度不足沾錫時(shí)間太短,可用提高錫槽溫度加長焊錫時(shí)間,使多余的錫再回流到錫槽來改善。

  (4)出波峰后之冷卻風(fēng)流角度不對,不可朝錫槽方向吹,會造成錫點(diǎn)急速,多余焊錫無法受重力與內(nèi)聚力拉回錫槽。

  (5)手焊時(shí)產(chǎn)生錫尖,通常為烙鐵溫度太低,致焊錫溫度不足無法立即因內(nèi)聚力回縮形成焊點(diǎn),改用較大瓦特?cái)?shù)烙鐵,加長烙鐵在被焊對象的預(yù)熱時(shí)間。

  (1)基板制作時(shí)殘留有某些與助焊劑不能兼容的物質(zhì),在過熱之,后餪化產(chǎn)生黏性黏著焊錫形成錫絲,可用丙酮(*已被蒙特婁公約禁用之化學(xué)溶劑),,氯化烯類等溶劑來清洗,若清洗后還是無法改善,則有基板層材CURING不正確的可能,本項(xiàng)事故應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商。

  (2)不正確的基板CURING會造成此一現(xiàn)象,可在插件前先行烘烤120℃二小時(shí),本項(xiàng)事故應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商。

  (3)錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)再噴流出來而造成基板面沾上錫渣,此一問題較為單純良好的錫爐維護(hù),錫槽正確的錫面高度(一般正常狀況當(dāng)錫槽不噴流靜止時(shí)錫面離錫槽邊緣10mm高度)。

  在焊接或溶劑清洗過后發(fā)現(xiàn)有白色殘留物在基板上,通常是松香的殘留物,這類物質(zhì)不會影響表面電阻質(zhì),但客戶不接受。

  (1)助焊劑通常是此問題主要原因,有時(shí)改用另一種助焊劑即可改善,松香類助焊劑常在清洗時(shí)產(chǎn)生白班,此時(shí)最好的方式是尋求助焊劑供貨商的協(xié)助,產(chǎn)品是他們供應(yīng)他們較專業(yè)。

  (2)基板制作過程中殘留雜質(zhì),在長期儲存下亦會產(chǎn)生白斑,可用助焊劑或溶劑清洗即可。

  (3)不正確的CURING亦會造成白班,通常是某一批量單獨(dú)產(chǎn)生,應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商并使用助焊劑或溶劑清洗即可。

  (4)廠內(nèi)使用之助焊劑與基板氧化保護(hù)層不兼容,均發(fā)生在新的基板供貨商,或更改助焊劑廠牌時(shí)發(fā)生,應(yīng)請供貨商協(xié)助。

  (5).因基板制程中所使用之溶劑使基板材質(zhì)變化,尤其是在鍍鎳過程中的溶液常會造成此問題,建議儲存時(shí)間越短越好。

  (6)助焊劑使用過久老化,暴露在空氣中吸收水氣劣化,建議更新助焊劑(通常發(fā)泡式助焊劑應(yīng)每周更新,浸泡式助焊劑每兩周更新,噴霧式每月更新即可)。

  (7)使用松香型助焊劑,過完焊錫爐候停放時(shí)間太九才清洗,導(dǎo)致引起白班,盡量縮短焊錫與清洗的時(shí)間即可改善.

  (8)清洗基板的溶劑水分含量過高,降低清洗能力并產(chǎn)生白班.應(yīng)更新溶劑。

  通常黑色殘余物均發(fā)生在焊點(diǎn)的底部或頂端,此問題通常是不正確的使用助焊劑或清洗造成。

  (1)松香型助焊劑焊接后未立即清洗,留下黑褐色殘留物,盡量提前清洗即可。

  (2)酸性助焊劑留在焊點(diǎn)上造成黑色腐蝕顏色,且無法清洗,此現(xiàn)象在手焊中常發(fā)現(xiàn),改用較弱之助焊劑并盡快清洗。

  (3)有機(jī)類助焊劑在較高溫度下燒焦而產(chǎn)生黑班,確認(rèn)錫槽溫度,改用較可耐高溫的助焊劑即可。

  綠色通常是腐蝕造成,特別是電子產(chǎn)品但是并非完全如此,因?yàn)楹茈y分辨到底是綠銹或是其它化學(xué)產(chǎn)品,但通常來說發(fā)現(xiàn)綠色物質(zhì)應(yīng)為警訊,必須立刻查明原因,尤其是此種綠色物質(zhì)會越來越大,應(yīng)非常注意,通常可用清洗來改善。

  (1)腐蝕的問題:通常發(fā)生在裸銅面或含銅合金上,使用非松香性助焊劑,這種腐蝕物質(zhì)內(nèi)含銅離子因此呈綠色,當(dāng)發(fā)現(xiàn)此綠色腐蝕物,即可證明是在使用非松香助焊劑后未正確清洗。

  (2)COPPER ABIETATES是氧化銅與ABIETIC ACID (松香主要成分)的化合物,此一物質(zhì)是綠色但絕不是腐蝕物且具有高絕緣性,不影影響品質(zhì)但客戶不會同意應(yīng)清洗。

  (3)PRESULFATE的殘余物或基板制作上類似殘余物,在焊錫后會產(chǎn)生綠色殘余物,應(yīng)要求基板制作廠在基板制作清洗后再做清潔度,以確保基板清潔度的品質(zhì)。

  第八項(xiàng)談的是白色殘留物是指基板上白色殘留物,而本項(xiàng)目談的是零件腳及金屬上的白色腐蝕物,尤其是含鉛成分較多的金屬上較易生成此類殘余物,主要是因?yàn)槁入x子易與鉛形成氯化鉛,再與二氧化碳形成碳酸鉛(白色腐蝕物).在使用松香類助焊劑時(shí),因松香不溶于水會將含氯活性劑包著不致腐蝕,但如使用不當(dāng)溶劑,只能清洗松香無法去除含氯離子,如此一來反而加速腐蝕。

  針孔與氣孔之區(qū)別,針孔是在焊點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)一小孔,氣孔則是焊點(diǎn)上較大孔可看到內(nèi)部,針孔內(nèi)部通常是空的,氣孔則是內(nèi)部空氣完全噴出而造成之大孔,其形成原因是焊錫在氣體尚未完全排除即已凝固,而形成此問題。

  (1)有機(jī)污染物:基板與零件腳都可能產(chǎn)生氣體而造成針孔或氣孔,其污染源可能來自自動植件機(jī)或儲存狀況不佳造成,此問題較為簡單只要用溶劑清洗即可,但如發(fā)現(xiàn)污染物為SILICONOIL因其不容易被溶劑清洗,故在制程中應(yīng)考慮其它代用品。

  (2)基板有濕氣:如使用較便宜的基板材質(zhì),或使用較粗糙的鉆孔方式,在貫孔處容易吸收濕氣,焊錫過程中受到高熱蒸發(fā)出來而造成,解決方法是放在烤箱中120℃烤二小時(shí)。

  (3)電鍍?nèi)芤褐械墓饬羷?使用大量光亮劑電鍍時(shí),光亮劑常與金同時(shí)沉積,遇到高溫則揮發(fā)而造成,特別是鍍金時(shí),改用含光亮劑較少的電鍍液,當(dāng)然這要回饋到供貨商。

  氧化防止油被打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出而機(jī)污染基板,此問題應(yīng)為錫槽焊錫液面過低,錫槽內(nèi)追加焊錫即可改善。

  此現(xiàn)象分為二種

  (1)焊錫過后一段時(shí)間,(約半載至一年)焊點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)暗；

  (2)經(jīng)制造出來的成品焊點(diǎn)即是灰暗的。

  (1)焊錫內(nèi)雜質(zhì):必須每三個(gè)月定期檢驗(yàn)焊錫內(nèi)的金屬成分；

  (2)助焊劑在熱的表面上亦會產(chǎn)生某種程度的灰暗色,如RA及有機(jī)酸類助焊劑留在焊點(diǎn)上過久也會造成輕微的腐蝕而呈灰暗色,在焊接后立刻清洗應(yīng)可改善.某些無機(jī)酸類的助焊劑會造成ZINC OXYCHLORIDE可用1%的鹽酸清洗再水洗；

  (3)在焊錫合金中,錫含量低者(如40/60焊錫)焊點(diǎn)亦較灰暗。

  焊點(diǎn)表面呈砂狀突出表面,而焊點(diǎn)整體形狀不改變。

  (1)金屬雜質(zhì)的結(jié)晶:必須每三個(gè)月定期檢驗(yàn)焊錫內(nèi)的金屬成分；

  (2)錫渣:錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出因錫內(nèi)含有錫渣而使焊點(diǎn)表面有砂狀突出,應(yīng)為錫槽焊錫液面過低,錫槽內(nèi)追加焊錫并應(yīng)清理錫槽及PUMP即可改善；

  (3)外來物質(zhì):如毛邊,絕緣材等藏在零件腳,亦會產(chǎn)生粗糙表面。

  系因焊錫溫度過高造成,立即查看錫溫及溫控器是否故障。

  過大的焊點(diǎn)造成兩焊點(diǎn)相接。

  (1)基板吃錫時(shí)間不夠,預(yù)熱不足調(diào)整錫爐即可；

  (2)助焊劑不良:助焊劑比重不當(dāng),劣化等；

  (3)基板進(jìn)行方向與錫波配合不良,更改吃錫方向；

  (4)線路設(shè)計(jì)不良:線路或接點(diǎn)間太過接近(應(yīng)有0.6mm以上間距);如為排列式焊點(diǎn)或IC,則應(yīng)考慮盜錫焊墊,或使用文字白漆予以區(qū)隔,此時(shí)之白漆厚度需為2倍焊墊(金道)厚度以上；

  (5)被污染的錫或積聚過多的氧化物被PUMP帶上造成短路應(yīng)清理錫爐或更進(jìn)一步全部更新錫槽內(nèi)的焊錫.后焊是T貼片加工之后的一道工序(特殊個(gè)例除外：只有插件的PCB板)，其加工流程如下：

  1、對元器件進(jìn)行預(yù)加工

  預(yù)加工車間工作人員根據(jù)BOM物料清單到物料處領(lǐng)取物料，認(rèn)真核對物料型號、規(guī)格，簽字，根據(jù)樣板進(jìn)行生產(chǎn)前預(yù)加工，利用自動散裝電容剪腳機(jī)、電晶體自動成型機(jī)、全自動帶式成型機(jī)等成型設(shè)備進(jìn)行加工;

  要求：

  ①整形后的元器件引腳水平寬度需要和定位孔寬度一樣，公差小于5%;

  ②元器件引腳伸出至PCB焊盤的距離不要太大;

  ③如果客戶提出要求，零件則需要進(jìn)行成型，以提供機(jī)械支撐，防止焊盤翹起。

  2、貼高溫膠紙，進(jìn)板→貼高溫膠紙，對鍍錫通孔及必須在后焊的元器件進(jìn)行封堵;

  3、DIP插件加工工作人員需帶靜電環(huán)，防止發(fā)生靜電，根據(jù)元器件BOM清單及元器件位號圖進(jìn)行插件，插件時(shí)要仔細(xì)認(rèn)真，不能差錯(cuò)、插漏;

  4、對于插裝好的元器件，要進(jìn)行檢查，主要檢查元器件是否插錯(cuò)、漏插;

  5、對于插件無問題的PCB板，下一環(huán)節(jié)就是波峰焊接，通過波峰焊機(jī)進(jìn)行全方位自動焊接處理、牢固元器件;

  6、拆除高溫膠紙，然后進(jìn)行檢查，在這一環(huán)節(jié)主要是目檢，通過肉眼觀察焊接好的PCB板是否焊接完好;

  7、對于檢查出未焊接完整的PCB板要進(jìn)行補(bǔ)焊，進(jìn)行維修，以防出現(xiàn)問題;

  8、后焊，這是針對特別要求的元器件而設(shè)定的工序，因?yàn)橛械脑�器件根�?jù)工藝和物料的自身限制不能直接通過波峰焊機(jī)進(jìn)行焊接，需要通過手工完成;

  9、對于所有元器件都焊接完成之后的PCB板要進(jìn)行功能，各功能是否正常，如果檢查出功能缺陷，要進(jìn)行維修再處理。DIP插件后焊工序和T貼片工序一樣重要，DIP插件專設(shè)一個(gè)車間，無鉛和有鉛生產(chǎn)線分開，質(zhì)量控制部門嚴(yán)格把控，杜絕瑕疵品上市。波峰焊是現(xiàn)代電子制造重要工藝之一，雖然它一直受到T技術(shù)的沖擊，但還是有相當(dāng)多的電子元器件無法完全采用T封裝技術(shù)替代，如高可靠性要求的插拔連接器，一些大功率電解電容等。因此波峰焊還會在電子制造領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

  那么波峰焊焊接制程有哪些不良?原因是什么?又如何改善呢?焊接過程是一個(gè)熱加工過程，一個(gè)優(yōu)良的焊接效果，需要考慮焊料配方、助焊劑、元件和PCB的匹配、工裝設(shè)計(jì)及過程控制參數(shù)等。一個(gè)不好的結(jié)果可能有多個(gè)原因，本文就一些常見的焊接不良、產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并提出改善建議。波峰焊常見不良如下：

  多錫

  多錫焊點(diǎn)特點(diǎn)是焊錫將焊接引腳完全包裹，且潤濕角度大于90度。

  如果多錫不良是整板批量性的，首先檢查的是溫度因素。預(yù)熱溫度和熔錫溫度過低都會使得熔錫的粘度高而造成多錫不良。建議重新優(yōu)化焊接溫度曲線。

  錫爐里的銅含量過高也會使得錫爐里的熔錫粘度升高，造成多錫不良。建議要定期檢測熔錫的銅含量，保證銅的含量在可控的范圍內(nèi)。

  如果設(shè)備參數(shù)正常，就要考慮PCB的可焊性問題。焊盤和焊接孔過分氧化和污染等因素使得其可焊性極差，造成熔錫無法充分潤濕焊接表面，只能形成包裹狀。這種情況建議對PCB進(jìn)行可焊性分析，如需要可增加SEM和EDX檢測，最終督促板廠改善制程提高PCB板質(zhì)量和運(yùn)輸保護(hù)。

  助焊劑活性降低也有可能造成此不良，因?yàn)榛钚缘偷闹�焊劑已�?jīng)不能發(fā)揮其助焊的作用，此時(shí)建議更換助焊劑。

  多錫有時(shí)會集中發(fā)生在同一個(gè)元件。此種情況往往是元件的可焊性差造成。建議對元件進(jìn)行可焊性分析，如有必要將元件退回廠家并督促廠家提高物料質(zhì)量和運(yùn)輸保護(hù)。

  多錫集中在同一類元件，也有可能是因?yàn)镻CB設(shè)計(jì)中沒有使用花盤式的隔熱設(shè)計(jì)，尤其是對于直接與多個(gè)接地層/電源層連接的焊接孔。因?yàn)闊o隔熱設(shè)計(jì)加速了焊接過程中的熱量損失，造成焊接溫度低，最終導(dǎo)致熔錫無法潤濕爬升，反而在焊盤位置堆積，形成多錫不良。

  拉尖

  拉尖指的是不正常的圓錐狀或者釘裝焊點(diǎn)。拉尖的原因主要是焊料在冷卻時(shí)來不及收縮所造成。此類焊點(diǎn)可能在系統(tǒng)組裝時(shí)與鄰板距離太近違反最小電氣間隙要求或發(fā)生短路。

  拉尖跟溫度有很大的直接關(guān)系，預(yù)熱溫度低，熔錫溫度低都會使得過波峰后由于溫度不足，熔錫無法有效收縮。熔錫溫度低同時(shí)增加了熔錫的粘度，加劇了拉尖的形成。建議重新設(shè)置測量溫度曲線。

  助焊劑也和拉尖有很大的關(guān)系。當(dāng)助焊劑的活性不夠或者濃度下降時(shí)，助焊劑就無法勝任去氧化和降低表面張力的作用，使得熔錫離開錫爐時(shí)無法有效收縮。增大助焊劑濃度、活性和噴涂量，增加助焊劑的噴涂壓力改善它的穿透力都有助于拉尖的消除。

  當(dāng)鏈速過快時(shí)，多余的焊料也有可能來不及被拉回到錫爐，造成拉尖。

  個(gè)別由于焊接腳穿出過長造成的拉尖，就要將焊接腳剪短。建議焊接腳穿出(L)不要大于2mm。

  連錫

  連錫又稱橋接是相鄰的不應(yīng)連接在一起的焊點(diǎn)由焊料連在了一起。這種連接必定會導(dǎo)致電氣故障。

  連錫的預(yù)防要從源頭-設(shè)計(jì)-開始，所以DFM分析尤為重要。如選用pitch不小于2mm的PTH元件，焊接腳穿出不要超出2mm，銅環(huán)的間距不要小于0.5mm，銅環(huán)間增加白油，元件長度方向與板在軌道的運(yùn)行方向一致，等等。

  如果元件的pitch過小，銅環(huán)的間距過小，建議將焊接腳穿出剪小到0.5mm，同時(shí)在托盤適當(dāng)位置增加拖錫片(鈦合金，馬口鐵鍍鎳)，以降低連錫的的風(fēng)險(xiǎn)。

  熔錫溫度低，熔錫的流動性就差，會造成連錫;預(yù)熱溫度低，帶來焊接時(shí)溫度不足，也會造成連錫。所以，適當(dāng)提高溫度，有助于改善連錫不良。

  鏈速要適當(dāng)。鏈速過低可能加速flux的消耗，使得焊料的潤濕下降，造成連錫。

  更換活性更強(qiáng)的助焊劑有助于減少連錫，因?yàn)榛钚詮?qiáng)的助焊劑可以增加潤濕性。

  錫球

  錫球是指波峰焊接后小型球狀焊錫殘留在板子上，阻焊膜或?qū)�體上。

  首先對PCB板進(jìn)行適當(dāng)烘烤，排除濕氣。過波峰時(shí)，水氣會造成錫濺，進(jìn)而產(chǎn)生錫球不良。

  助焊劑過多或預(yù)熱溫度偏低可能導(dǎo)致溶劑或水分不能完全蒸發(fā)，過波峰的時(shí)候會有濺錫的現(xiàn)象而導(dǎo)致錫珠的產(chǎn)生。建議減少助焊劑的噴涂量，升高預(yù)熱溫度。

  冷焊

  冷焊是由于熱量不足等原因造成焊點(diǎn)出現(xiàn)潤濕不佳，呈灰色和有褶皺。

  此類不良通常是因?yàn)闊崃坎蛔闶沟煤附訒r(shí)間短，造成焊點(diǎn)灰暗。適當(dāng)增加焊接時(shí)間、調(diào)高預(yù)熱溫度和熔錫溫度有助于不良的改善。

  如果焊點(diǎn)看似碎裂、不平,大部分原因是元件在焊錫正要冷卻形成焊點(diǎn)時(shí)振動而造成,這種情況下要注意鏈爪是否有異常振動。

  焊接面氧化或者污染也會導(dǎo)致冷焊，需要嚴(yán)控來料儲存和移動中的保護(hù)。

  助焊劑殘留

  當(dāng)助焊劑沒從焊料中完全清除則發(fā)生助焊劑殘留。助焊劑有腐蝕性會影響焊點(diǎn)可靠性。

  減少助焊劑的噴涂量或者適當(dāng)提高預(yù)熱溫度，增大助焊劑的消耗，可以減少助焊劑殘留。

  助焊劑中松香樹脂固體含量過多或是品質(zhì)不好很容易容易造成殘留過多，要根據(jù)產(chǎn)品更換助焊劑。

  適當(dāng)增加焊接時(shí)間以增大助焊劑的消耗，也可以減少助焊劑的殘留。

  白斑

  白斑是一種發(fā)生在PCB內(nèi)部的不良，主要是玻璃纖維與樹脂母材部分分離。此不良通常與熱應(yīng)力有關(guān)。

  因?yàn)榇巳毕菖c熱應(yīng)力有關(guān)，因此，適當(dāng)提高預(yù)熱溫度，降低焊接溫度，減少焊接時(shí)間，從總體上降低PCB板材受到的熱沖擊，以降低白斑產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

  低Tg的PCB用于無鉛制程，也可能會導(dǎo)致白斑的產(chǎn)生。因?yàn)榈蚑g的PCB往往無法承受無鉛制程的高溫沖擊，發(fā)生局部分層形成白斑。建議無鉛制程的PCB的Tg要不小于150度。

  鋪銅不平衡也是白斑產(chǎn)生的原因之一。鋪銅不平衡，使得PCB各部CTE不同，受熱膨脹不平衡而產(chǎn)生白斑不良。因此，在PCB的DFM階段要做好鋪銅平衡處理。

  板子變形

  板子變形的特點(diǎn)是PCB板受熱發(fā)生形變時(shí)，由于各向形變不均發(fā)生彎曲，扭轉(zhuǎn)而導(dǎo)致變形。

  鋪銅不平衡也是變形產(chǎn)生的原因之一。鋪銅不平衡，使得PCB熱漲時(shí)的CTE不平衡，從而產(chǎn)生變形。因此，在PCB的DFM階段要做好鋪銅平衡處理。

  焊接溫度過高，時(shí)間過長也可能造成板子變形。因?yàn)楦邷貢r(shí)間長都增加了PCB的熱變形量，也就加大了變形的風(fēng)險(xiǎn)。適當(dāng)降低熔錫溫度，增加鏈速，有助于減少板子的變形。

  由于波峰焊的特點(diǎn)使得焊接面和非焊接面存在一定的溫差，PCB的變形無法避免。夾具的設(shè)計(jì)對于PCB的變形卻有很大的改善，如適當(dāng)增加壓條，保持PCB與托盤內(nèi)腔壁0.5mm的間隙，增加帶彈簧桿的壓蓋等以補(bǔ)償或引導(dǎo)PCB的熱漲冷縮。

  溢錫

  溢錫指熔錫流到PCB的非焊接面，造成非正常焊點(diǎn)或者錫塊。

  錫波過高是產(chǎn)生此不良的重要原因。錫波高意味著熔錫對PCB板的壓力大，流體形態(tài)的熔錫就可能通過焊接孔涌到PCB的非焊接面，造成溢錫。一般錫波位于PCB厚度方向的1/2 - 2/3處為宜，實(shí)際的高度需要根據(jù)具體產(chǎn)品設(shè)置。

  托盤磨損也有可能造成溢錫，因?yàn)橥斜P磨損過大造成托盤過爐時(shí)沉錫過低，造成PCB吃錫深度變大。所以要及時(shí)報(bào)廢磨損無法使用的夾具，也可在托盤與導(dǎo)軌接觸的部位增加不銹鋼塊以減少托盤的磨損。

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