波峰焊接技术的探究

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1、波峰焊接技术的探究目录1波峰焊技术简介21.1波峰焊定义及系统21.2波峰焊结构原理31.3焊接质量决定要素42波峰焊接工艺及技术讨论42.1焊料的选用52.2波峰炉72.3冷却系统102.4轨道传输系统142.5氮气保护系统142.6结论15151波峰焊技术简介1.1波峰焊定义及系统波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫"波峰焊"波峰焊是指将熔化的软钎焊料（铅锡合金），经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成

2、，使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。根据机器所使用不同几何形状的波峰，波峰系统可以划分成很多种。图1.1显示了波峰焊的焊接技术，焊料池中熔化的焊料向上喷射形成一个凸出的波形。焊接过程中，先在一块插有元件的PCB(PCBA)上涂敷焊剂、经过预热后再通过由熔化了的焊料所形成的波峰，从而使PCB接触波峰顶部将元件元件和PCB焊盘的连接处焊接起来。涂敷焊剂预热PCB熔化的焊料图1.1波峰焊的焊接技术图1.2所示的是双波峰系统，其中第一个波是一个湍流波，作用是防止虛焊。第二个波是一个平

3、滑波，作用是帮助消除毛刺及焊桥。湍流波既可以通过让熔化的焊料经过一个振荡器来形成，亦可以通过向焊料池中注入氮气来形成。15PCB端流波平滑波图1.2双波峰系统波峰焊随着人们对环境保护意识的增强有了新的焊接工艺。以前的是采用锡铅合金，但是铅是重金属对人体有很大的伤害。于是现在有了无铅工艺的产生。它采用了锡银铜合金和特殊的助焊剂且焊接接温度的要求更高更高的预热温度，并在PCB板过焊接区后要设立一个冷却区工作站，这一方面是为了防止热冲击，另一方面如果有ICT的话会对检测有影响。1.2波峰焊结构原理波峰焊锡机主要是由运输带，助焊剂添加区，预热区，

4、锡炉组成。运输代主要用途是将电路底板送入波峰焊锡机，沿途经助焊剂添加区，预热区，锡炉等。助焊剂添加区主要是由红外线感应器及喷嘴组成。红外线感应器作用是感应有没有电路底板进入，如果有感应器便会量出电路底板的宽度。助焊剂的作用是在电路底板的焊接面上形成以保护膜。预热区提供足够的温度，以便形成良好的焊点。有红外线发热可以使电路底板受热均匀。下面以双波峰焊机的工艺流程为例，来说明波峰焊原理。当完成点(或印刷)胶、贴装、胶固化、插装通孔元器件的印制板从波峰焊机的入口端随传送带向前运行，通过焊剂发泡(或喷雾)15槽时，印制板下表面的焊盘、所有元器件端

5、头和引脚表面被均匀地涂覆上一层薄薄的焊剂。随着传送带运行，印制板进入预热区，焊剂中的溶剂被挥发掉，焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化，印制板焊盘、元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它污染物被清除；同时，印制板和元器件得到充分预热。印制板继续向前运行，印制板的底面首先通过第一个熔融的焊料波。第一个焊料波是乱波(振动波或紊流波)，将焊料打到印制板的底面所有的焊盘、元器件焊端和引脚上；熔融的焊料在经过焊剂净化的金属表面上进行浸润和扩散。之后，印制板的底面通过第二个熔融的焊料波，第二个焊料波是平滑波，平滑波将引脚及焊端之间的连桥分开，并去除拉尖(

6、冰柱)等焊接缺陷，当印制板继续向前运行离开第二个焊料波后，自然降温冷却形成焊点，即完成焊接。在双波峰系统中，波的湍流部分防止漏焊，它保证穿过电路板的焊料分布适当。焊料以较高速通过狭缝渗入，从而透人窄小间隙。喷射方向与电路板进行方向相同。单就湍流波本身并不能适当焊接元件，它给焊点上留下不平整和过剩的焊料，因此需要第二个波。第二层流波或平滑波消除了由第一个湍流波产生的毛刺和焊桥。层流波实际上与传统的通孔插装组件使用的波一样。因此，当传统组件在一台机器上焊接时，就可以把湍流波关掉，用层流波对传统组件进行焊接。现在市面上应用最普遍的双峰系统，其湍

7、流波往复运动，焊料从喷嘴而不是从一个狭长的缝中喷射。运动着的喷嘴在防止漏焊方面比狭缝更有效，因为它不仅产生湍流，而且具有清洗作用。1.3焊接质量决定要素（1）热量是否足以使焊剂熔化；（2）PCB和组件必须加热到能使焊料与电路板金属形成合金；（3）焊剂必须达到一定温度，以保证其活性及反应能力，且能分解要焊接的金属表面的氧化物和污垢；（4）必须对波峰温度、传送带的速度、预热温度、波峰接触时间和焊接密度这些参数进行控制，否则，波峰焊会出现虚焊、桥焊等焊接缺陷。2波峰焊接工艺及技术讨论15在电子组件的组装过程中，焊接起到了相当重要的作用。它涉及到

8、产品的性能、可靠性和质量等，甚至影响到其后的每一工艺步骤。此外，由于电子组件朝着轻、薄、小的方向快速发展，为焊接工艺提出了一系列的难题，为此，电子制造业的各个厂家围绕SMT的焊接工艺展开了激烈