什么是波峰焊

將熔化的軟釬焊料（鉛錫合金），經(jīng)電動(dòng)泵或電磁泵噴流成設(shè)計(jì)要求的焊料波峰就是波峰焊，波峰焊亦可通過向焊料池注入氮?dú)鈦硇纬?，使預(yù)先裝有元器件的印制板通過焊料波峰，實(shí)現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。根據(jù)機(jī)器所使用不同幾何形狀的波峰，波峰焊系統(tǒng)可分許多種。
波峰焊流程：將元件插入相應(yīng)的元件孔中 →預(yù)涂助焊劑→ 預(yù)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。
以前的焊接是采用錫鉛合金，但是鉛是重金屬對(duì)人體有很大的傷害。且隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)。于是現(xiàn)在有了無鉛工藝的產(chǎn)生。它采用了*錫銀銅合金*和特殊的助焊劑且焊接溫度的要求更高的預(yù)熱溫度，還要說一點(diǎn)，在PCB板過焊接區(qū)后要設(shè)立一個(gè)冷卻區(qū)工作站，這一方面是為了防止熱沖擊，另一方面，如果有ICT的話會(huì)對(duì)檢測有影響。

在大多數(shù)不需要小型化和大功率的產(chǎn)品上仍然在使用穿孔（TH）或混和技術(shù)線路板，比如電視機(jī)、家庭音像設(shè)備以及數(shù)字機(jī)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(jī)器只能提供很少一點(diǎn)最基本的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)調(diào)整。

生產(chǎn)工藝過程

通過傳送帶將線路板進(jìn)入波峰焊機(jī)以后，會(huì)經(jīng)過某個(gè)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(shí)必須要達(dá)到并保持一個(gè)活化溫度來保證焊點(diǎn)的完全浸潤，因此線路板在進(jìn)入波峰槽前要先經(jīng)過一個(gè)預(yù)熱區(qū)。助焊劑涂敷之后的預(yù)熱可以逐漸提升PCB的溫度并使助焊劑活化，這個(gè)過程還能減小組裝件進(jìn)入波峰時(shí)產(chǎn)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(huì)在過波峰時(shí)沸騰并造成焊錫濺射，或者產(chǎn)生蒸汽留在焊錫里面形成中空的焊點(diǎn)或砂眼。波峰焊機(jī)預(yù)熱段的長度由產(chǎn)量和傳送帶速度來決定，產(chǎn)量越高，為使板子達(dá)到所需的浸潤溫度就需要更長的預(yù)熱區(qū)。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(yù)熱溫度。

目前熱輻射方式是波峰焊機(jī)基本上主要的預(yù)熱方式，最常用的波峰焊預(yù)熱方法有強(qiáng)制熱風(fēng)對(duì)流、電熱板對(duì)流、電熱棒加熱及紅外加熱等。在這些方法中，強(qiáng)制熱風(fēng)對(duì)流通常被認(rèn)為是大多數(shù)工藝?yán)锊ǚ搴笝C(jī)最有效的熱量傳遞方法。在預(yù)熱之后，線路板用單波(λ波)或雙波(擾流波和λ波)方式進(jìn)行焊接。對(duì)穿孔式元件來講單波就足夠了，線路板進(jìn)入波峰時(shí)，焊錫流動(dòng)的方向和板子的行進(jìn)方向相反，可在元件引腳周圍產(chǎn)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(diǎn)到達(dá)浸潤溫度時(shí)形成浸潤。

對(duì)于混和技術(shù)組裝件，一般在λ波前還采用了擾流波。這種波比較窄，擾動(dòng)時(shí)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(diǎn)的成形。在對(duì)未來的設(shè)備和供應(yīng)商作任何評(píng)定之前，需要確定用波峰進(jìn)行焊接的板子的所有技術(shù)規(guī)格，因?yàn)檫@些可以決定所需機(jī)器的性能。

波峰焊基礎(chǔ)知識(shí)

波峰面 

一層氧化皮覆蓋在波的表面﹐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(dòng)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(huì)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(huì)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PCB的預(yù)熱溫度﹐增加焊盤的濕潤性能 
3. 提高助焊剞的活性 
4. 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 。 
5. 提高焊料的溫度

波峰焊機(jī)中常見的預(yù)熱方法

1. 空氣對(duì)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  

波峰焊工藝曲線解析

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） 
4. 焊接溫度：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