波峰焊連接器外露尺寸管控

A. 波峰焊難題

波峰焊注意事項與錫渣問題波峰焊時焊錫處於熔化狀態，其表面的氧化及其與其它金屬元素（主要是Cu）作用生成一些殘渣都是不可避免的，但是合理正確地使用波峰焊設備和及時地清理對於減少錫渣也是至關重要的。

一、 嚴格控制爐溫

對於Sn63-Pb37錫條而言，其正常使用溫度為240-250oC。使用方要經常用溫度計測量爐內溫度並評估爐溫的均勻性，即爐內四個角落與爐中央的溫度是否一致，我們建議偏差應該控制在5 oC之內。需要指出的是，不能單看波峰爐上儀表的顯示溫度，因為事實上儀表的顯示溫度與實際爐溫通常會存在偏差。這一偏差與設備製造商及設備使用時間均有關系。

二、 波峰高度的控制

波峰高度的控制不僅對於焊接質量非常重要，對於減少錫渣也有幫助。首先，波峰不宜過高，一般不應超過印刷電路板厚度方向的1/3，也就是說波峰頂端要超過印刷電路板焊接面，但是不能超過元器件面。同時波峰高度的穩定性也非常重要，這主要取決於設備製造商。從原理上講，波峰越高，與空氣接觸的焊錫表面就越大，氧化也就越嚴重，錫渣就越多。另一方面，如果波峰不穩，液態焊錫從峰頂回落時就容易將空氣帶入熔融焊錫內部，加速焊錫的氧化。

三、 清理

經常性地清理錫爐表面是必須的。否則，從峰頂上回落的焊錫落在錫渣表面上，由於缺乏良好的傳熱而進入半凝固狀態，如此惡行循環也會導致錫渣過多。

四、 錫條的添加

在每天/每次開機之前，都應該檢查一下爐面高度。先不要開波峰，而是加入錫條使錫爐里的焊錫達到最滿狀態。然後開啟加熱裝置使錫條熔化。由於，錫條的熔化會吸收熱量，此時的爐內溫度很不均勻，應該等到錫條完全熔解、爐內溫度達到均勻狀態之後才能開波峰。適時補充錫條，有助於減小焊接面與焊錫面之間的高度差，即減小焊錫波峰與空氣的接觸面積，也能減小錫渣的產生。

五、 豆腐渣狀Sn-Cu化合物的清理

在波峰焊過程中，印刷電路板表面的敷銅以及電子元器件引腳上的銅都會不斷地向熔融焊錫中溶解。而Cu與Sn之間會形成Cu6Sn5金屬間化合物，該化合物的熔點在500oC以上，因此它以固態形式存在。同時，由於該化合物的密度為8.28g/cm3，而Sn63-Pb37焊錫的密度為8.80g/cm3，因此該化合物一般會呈現豆腐渣狀浮於液態焊錫表面。當然，也有一部分化合物會由於波峰的帶動作用進入焊錫內部。因此，排銅的工作就非常重要。其方法如下：停止波峰，錫爐的加熱裝置正常動作，首先將錫爐表面的各種殘渣清理干凈，露出水銀狀的鏡面狀態。然後將錫爐溫度降低至190-200oC（此時焊錫仍處於液態），而後用鐵勺等工具攪動焊錫1-2分鍾（幫助焊錫內部的Cu-Sn化合物上浮），然後靜置3-5個小時。由於Cu-Sn化合物的密度較小，靜置過後Cu-Sn化合物會自然浮於焊錫表面，此時用鐵勺等工具即可將表面的Cu-Sn化合物清理干凈。
上述方法可以排除一部分的銅。但是如果焊錫中含銅量太高，就要考慮清爐。根據生產情況，大約每半年或一年要清爐一次。

六、 使用抗氧化油

抗氧化油為一種高閃點的碳氫化合物，它能夠浮於液態焊錫表面，將液態焊錫與空氣隔離開來，從而減少焊錫氧化的機會，進而減少錫渣。一般而言，使用抗氧化油可以減少大約70%的錫渣。
但是使用抗氧化油後產生的油泥會污染錫爐，並產生一些煙霧，對生產環境有一定的要求，尤其是抽風系統，產生的錫油泥狀錫渣也無多少利用價值。

B. 物料引腳需外露多少才可以波峰焊

長腳波峰焊 目前市場一般是高波焊或強制彎板入錫的平波焊接設備，這類設備通常無法實現精焊，能精焊的普通雙波峰焊一般建議引腳不要超過5MM ，如果有15MM-35MM的引腳，這需要自動浸焊機或全自動浸焊機來實現精焊，底部有器件也可以，通過工裝避焊就可以的，這樣的焊接成本也是最低，不強制把波峰打高，損耗且為普波的1/10！

數碼產品類長腳避焊

C. 波峰焊對插件焊腳長短的要求

波峰焊通常對引腳長度是有要求的，一般短腳作業要求引腳伸出PCB板 1.5M-3.0M左右 ，最長不要超過5MM，超過5MM平波無法實現精焊，如果要長腳作業需要用自動浸焊機或全自動浸焊機進行精焊（35MM以下都可以焊接） 另您說的超過0.1MM 除非是雙面板，要不沒有強度，這樣人工也無法作業，器件也容易浮高，所以短腳一般也會有1.5MM 這樣才能成一個良好的焊點！

DS300TS

D. 波峰焊怎麼調參數

摘要 一、波峰焊助焊劑噴霧系統參數設置

E. 波峰焊知識有哪些

無錫市華邦科技有限公司 （0510-88260968）成立於1994年，專業製造波峰焊、迴流焊、流水線及相關配套設備。華邦以科技為先導，積累了多年設計與生產經驗，為客戶提供項目咨詢、方案設計。華邦設備具有成熟的優化設計和製造工藝。華邦以優越的性能、可靠的產品質量，為用戶製造、安裝調試設備，並提供免費工藝技術及操作培訓。華邦設備，開拓創新，追求卓越。華邦產品的暢銷，是因為有合理的價格，優良的售前、售中、售後服務，深受廣大新老用戶青睞。
全自動波峰焊錫機300無鉛焊接介紹
■ 特製的隔熱模塊化預熱系統
特製的隔熱上蓋，強制保溫效果，適合大吸熱量產品；
模塊式加熱器設計，全長1.3m，保證助焊劑活化溫度及時間達到最佳效果。
■ 不變形傳輸系統
鏈條式入板裝置；
加強型鈦爪鏈條，彈性高，不易變形、安全平穩傳輸系統，電子變頻調速V=100-2000mm/min；
自動循環洗爪功能。
■ 助焊劑噴霧系統
助焊劑塗覆採用德國HOERBIGER（賀爾碧格）無桿缸及日本Meiji噴嘴；
全自動檢測PCB的寬度和長度；
往復式抵押噴霧系統，噴塗助焊劑均勻、省料。可調節4個參數：噴嘴移動速度、噴嘴噴霧角度、助焊劑噴霧量、助焊劑與空氣混合比；
噴嘴清洗：用已配置的清洗液儲存桶內的清洗液通過轉換閥，可隨時或定期對噴嘴清洗，從而減少清洗的工作量，同時延長了噴嘴的使用壽命。
■ 新型無鉛爐膽
全新型設計無鉛爐膽；
特地氧化量，設立錫渣自動流向收集區；
優化無鉛焊接效果。
■ 選項配置
不變形中央支撐系統承托拼板中間位置，有效防止PCD的變形；
低耗氮系統：氮氣循環使用，增加無鉛焊料的侵潤性和流動性，使錫點飽滿光亮。
特製風刀設計，防止松香進入預熱區產生火灼以及將多餘松香排掉。
(需要詳細資料請向我廠索取)

F. 波峰焊的工藝流程。

波峰焊波峰焊是指將熔化的軟釺焊料（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製板通過焊料波峰，實現元器件焊端或引腳與印製板焊盤之間機械與電氣連接的軟釺焊。根據機器所使用不同幾何形狀的波峰，波峰焊系統可分許多種。波峰焊流程：將元件插入相應的元件孔中 →預塗助焊劑 → 預烘（溫度90-1000C，長度1-1.2m） → 波峰焊（220-2400C） → 切除多餘插件腳 → 檢查。迴流焊工藝是通過重新熔化預先分配到印製板焊盤上的膏狀軟釺焊料，實現表面組裝元器件焊端或引腳與印製板焊盤之間機械與電氣連接的軟釺焊。波峰焊隨著人們對環境保護意識的增強有了新的焊接工藝。以前的是採用錫鉛合金，但是鉛是重金屬對人體有很大的傷害。於是現在有了無鉛工藝的產生。它採用了*錫銀銅合金*和特殊的助焊劑且焊接接溫度的要求更高更高的預熱溫度還要說一點在PCB板過焊接區後要設立一個冷卻區工作站.這一方面是為了防止熱沖擊另一方面如果有ICT的話會對檢測有影響。在大多數不需要小型化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、家庭音像設備以及即將推出的數字機頂盒等，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調整。一、生產工藝過程線路板通過傳送帶進入波峰焊機以後，會經過某個形式的助焊劑塗敷裝置，在這里助焊劑利用波峰、發泡或噴射的方法塗敷到線路板上。由於大多數助焊劑在焊接時必須要達到並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。助焊劑塗敷之後的預熱可以逐漸提升PCB的溫度並使助焊劑活化，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並造成焊錫濺射，或者產生蒸汽留在焊錫裡面形成中空的焊點或砂眼。波峰焊機預熱段的長度由產量和傳送帶速度來決定，產量越高，為使板子達到所需的浸潤溫度就需要更長的預熱區。另外，由於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採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工藝里波峰焊機最有效的熱量傳遞方法。在預熱之後，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。對於混和技術組裝件，一般在λ波前還採用了擾流波。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，然後用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格，因為這些可以決定所需機器的性能。檢舉 回答人的補充 2009-05-07 16:35 二、避免缺陷隨著目前元器件變得越來越小而PCB越來越密，在焊點之間發生橋連和短路的可能性也因此有所增加。但已有了一些行之有效的方法可用來解決這種問題，其中一種方法是採用風刀技術。這是在PCB離開波峰時用一個風刀向熔化的焊點吹出一束熱空氣或氮氣，這種和PCB一樣寬的風刀可以在整個PCB寬度上進行完全質量檢查，消除橋連或短路並減少運行成本。還有可能發生的其它缺陷包括虛焊或漏焊，也稱為開路，如果助焊劑沒有塗在PCB上時就會形成。如果助焊劑不夠或預熱階段運行不正確的話則會造成頂面浸潤不良。盡管焊接橋連或短路可在焊後測試時發現，但要知道虛焊會在焊後的質量檢查時測試合格，而在以後的使用中出現問題。使用中出現問題會嚴重影響制定的最低利潤指標，不僅僅是因為作現場更換時會產生的費用，而且由於客戶發現到了質量問題，因而對今後的銷售也會有影響。在波峰焊接階段，PCB必須要浸入波峰中將焊料塗敷在焊點上，因此波峰的高度控制就是一個很重要的參數。可以在波峰上附加一個閉環控制使波峰的高度保持不變，將一個感應器安裝在波峰上面的傳送鏈導軌上，測量波峰相對於PCB的高度，然後用加快或降低錫泵速度來保持正確的浸錫高度。錫渣的堆積對波峰焊接是有害的。如果在錫槽里聚集有錫渣，則錫渣進入波峰裡面的可能性會增加。可以通過設計錫泵系統來避免這種問題，使其從錫槽的底部而不是錫渣聚集的頂部抽取錫。採用惰性氣體也可減少錫渣並節省費用。三、惰性焊接氮氣焊接可以減少錫渣節省成本，但是用戶必須要承擔氮氣的費用以及輸送系統的先期投資。通常需要折衷考慮上述兩個方面的因素，因此必須確定減少維護以及由於焊點浸潤更好因而缺陷率降低所節省下來的成本。另外也可以採用低殘余物工藝，此時會有一些助焊劑殘余物留在板子上，而根據產品或客戶的要求這些殘余物是可以接受的。像合約製造商這樣的用戶對於所焊接的產品設計不會有一個總的控制，因此他們要尋求更寬的工藝范圍，這可以通過採用有腐蝕性的助焊劑然後進行清洗的方法來達到。雖然會有一個初始設備投資，但在大多數情況下這是一個成本最低的方法，因為從生產線下來的都是高質量而又無需返工的產品。四、生產率問題許多用戶使用自動化在線式設備一周七天地進行製造和組裝。因此，生產率的問題比以前更為重要，所有設備都必須要有盡可能高的正常運行時間。在選擇波峰焊設備時，必須要考慮各個系統的MTBF(平均無故障時間)及其MTTR(平均修理時間)。如果一個系統採用了可以抬起的面板、可折起的後門以及完全操縱台式檢修門而具有較高的易維護性，就可達到較低的MTTR。類似地，考慮一下減少焊錫模塊的維護和減少助焊劑塗敷裝置的維護也可以取得較短的維護時間。五、採用何種波峰焊接方法?波峰焊方法或工藝的採用取決於產品的復雜程度以及產量，如果要做復雜的產品以及產量很高，可以考慮用氮氣工藝比如CoN▼2▼Tour波峰來減少錫渣並提高焊點的浸潤性。如果使用一台中型的機器，其功藝可以分為氮氣工藝和空氣工藝。用戶仍然可以在空氣環境下處理復雜的板子，在這種情況下，可根據客戶的要求使用腐蝕性助焊劑，在焊接後再進行清洗，或者使用低固態助焊劑。六、風刀去橋接技術在各種機器類型里，還有很多先進的補充選項。比如Speedline ELECTROVERT提供了一個獲得專利的熱風刀去橋接技術，用來去除橋接以及做焊點的無損受力測試。風刀位於焊槽的出口處，以與水平呈40°到90°的角度向焊點射出0.4572mm窄的熱風。它可以使所有在第一次由於留有空氣使得焊接不夠好的穿孔焊點重新填注焊錫，而不會影響到正常的焊點。但是必須要注意，要使焊點質量得到顯著的提升，並不需要在波峰焊設備上設定更多的選項。而且對所有生產設備而言，檢查每個工程數據的真實准確性也是很重要的，最好的方法是在購買前用機器先運行一下板子。七、機器的選擇根據價格和產量，波峰焊機大致可以分為三類。40,000到55,000美元可以買到一台入門級、低或中等產量的立式機器。雖然還有更便宜的台式機型，但這些只適合於用在研究開發或製作樣機的場合，因為對於要適應製造商對增長的需求而言，它們都不夠經用。典型的這類機器其傳送帶輸出速度約為0.8米/分鍾到1米/分鍾，採用發泡式或噴霧式助焊劑塗敷設備。可能沒有對流式預熱裝置，但是大多數供應商會提供兼有單波和雙波性能的機器。48,000到80,000美元可以買到一台中等產量的機器，預熱區約為1.22米到1.83米，生產速度約為1.2米/分鍾到1.5米/分鍾。除了將雙波峰作為標准配置外，同時還提供有更多先進的配置，比如惰性氣體環境等。在高端市場，用95,000到190,000美元可以買到高產量的機器，能每天運行24小時並只需很少的人工干預。一般採用1.83米到2.44米的預熱長度，可以得到2米/分鍾或更高的產量。它同時還包括很多先進的特性，比如統計過程式控制制和遠距離監測裝置，以及在同一機器內既有噴霧式、發泡式又有波峰式助焊劑塗敷系統，另外可能還有三波峰性能。 迴流焊迴流焊技術在電子製造領域並不陌生，我們電腦內使用的各種板卡上的元件都是通過這種工藝焊接到線路板上的，這種設備的內部有一個加熱電路，將氮氣加熱到足夠高的溫度後吹向已經貼好元件的線路板，讓元件兩側的焊料融化後與主板粘結。這種工藝的優勢是溫度易於控制，焊接過程中還能避免氧化，製造成本也更容易控制。迴流焊工藝簡介通過重新熔化預先分配到印製板焊盤上的膏狀軟釺焊料，實現表面組裝元器件焊端或引腳與印製板焊盤之間機械與電氣連接的軟釺焊。1、迴流焊流程介紹迴流焊加工的為表面貼裝的板，其流程比較復雜，可分為兩種：單面貼裝、雙面貼裝。A，單面貼裝：預塗錫膏 → 貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝） → 迴流焊 → 檢查及電測試。B，雙面貼裝：A面預塗錫膏 → 貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝） → 迴流焊 →B面預塗錫膏 →貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝）→ 迴流焊 → 檢查及電測試。2、PCB質量對迴流焊工藝的影響3、焊盤鍍層厚度不夠，導致焊接不良。需貼裝元件的焊盤表面鍍層厚度不夠，如錫厚不夠，將導致高溫下熔融時錫不夠，元件與焊盤不能很好地焊接。對於焊盤表面錫厚我們的經驗是應＞100μ'。4、焊盤表面臟，造成錫層不浸潤。板面清洗不幹凈，如金板未過清洗線等，將造成焊盤表面雜質殘留。焊接不良。5、濕膜偏位上焊盤，引起焊接不良。檢舉 回答人的補充 2009-05-07 16:49 濕膜偏位上需貼裝元件的焊盤，也將引起焊接不良。6、焊盤殘缺，引起元件焊不上或焊不牢。7、BGA焊盤顯影不凈，有濕膜或雜質殘留，引起貼裝時不上錫而發生虛焊。8、BGA處塞孔突出，造成BGA元件與焊盤接觸不充分，易開路。9、BGA處阻焊套得過大，導致焊盤連接的線路露銅，BGA貼片的發生短路。10、定位孔與圖形間距不符合要求，造成印錫膏偏位而短路。11、IC腳較密的IC焊盤間綠油橋斷，造成印錫膏不良而短路。12、IC旁的過孔塞孔突出，引起IC貼裝不上。13、單元之間的郵票孔斷裂，無法印錫膏。14、鑽錯打叉板對應的識別光點，自動貼件時貼錯，造成浪費。15、NPTH孔二次鑽，引起定位孔偏差較大，導致印錫膏偏。16、光點（IC或BGA旁），需平整、啞光、無缺口。否則機器無法順利識別，不能自動貼件。17、手機板不允許返沉鎳金，否則鎳厚嚴重不均。影響信號。 對某些如SMT元件多而穿孔元件較少的產品，這種工藝流程可取代波峰焊。1. 與波峰焊相比的優點(1)焊接質量好，不良比率PPM(百萬分率的缺陷率)可低於20。(2)虛焊、連錫等缺陷少，返修率極低。(3)PCB布局的設計無須像波峰焊工藝那樣特別考慮。(4)工藝流程簡單，設備操作簡單。(5)設備佔地面積少，因其印刷機及迴流爐都較小，故只需較小的面積。(6)無錫渣問題。(7)機器為全封閉式，干凈，生產車間里無異味。(8)設備管理及保養簡單。(9)印刷工藝中採用了印刷模板，各焊接點及印刷的焊膏量可根據需要調節。(1O)在迴流時，採用特別模板，各焊接點的溫度可根據需要調節。2 與波峰焊相比的缺點：(1)此工藝由於採用了焊膏，焊料的價格成本相對波峰焊的錫條較高。(2)須訂制特別的專用模板，價格較貴。而且每個產品需各自的一套印刷模板及迴流焊模板。(3)迴流爐可能會損壞不耐高溫的元件。在選擇元件時，特別注意塑膠元件，如電位器等可能由於高溫而損壞。3 溫度曲線由於通孔迴流焊的焊膏、元件性質完全不同於SMT迴流，故溫度曲線也截然不同，通常包括預熱區、迴流區和冷卻區。4 預熱區將線路板由常溫加熱到100～140℃，目的是線路板及焊膏預熱，避免線路板及焊膏在迴流區受到熱沖擊。如果板上有不耐高溫的元件，則可以將此溫區的溫度降低，以免損壞元件。5 迴流區(主加熱區)溫度上升到焊膏熔點，且保持一定的時間，使焊膏完全熔化，最高溫度在200～230℃。在178℃以上的時問為30～40s。6 冷卻區藉助冷卻風扇，降低焊膏溫度，形成焊點，並將線路板冷卻至常溫。7結論通孔迴流焊在很多方面可以替代波峰焊來實現對插裝元件的焊接，特別是在處理焊接面上分布有高密度貼片元件(或有線間距SMD)的插件焊點的焊接，這時傳統的波峰焊接已無能為力，另外通孔迴流焊能極大地提高焊接質量，這足以彌補其設備昂貴的不足。通孔迴流焊的出現，對於豐富焊接手段、提高線路板組裝密度(可在焊接面分布高密度貼片元件)、提升焊接質量、降低工藝流程，都大有幫助。可以預見，通孔迴流焊將在未來的電子組裝中發揮日益重要的作用波峰焊的工藝流程。

G. 關於波峰焊機的問題！

以下是波峰焊錫槽部分的發展和原理:
在表面安裝技術（SMT）中印刷板的雙波峰焊接及表面元件（SMC）電路板的單波峰焊接工藝中，均需應用液態釺料的波峰焊接技術及設備。

目前，國內的波峰接機技術均是機械泵式波峰焊機，僅有一家開發了單相感應電磁泵波峰焊機。國外，波峰焊機也是以機械泵式波峰焊機為主，在80年代末，瑞士、美國等生產了傳導式電磁泵波峰焊機（專利US-3.797.724）由於性能不穩定而停產。

國內於90年代開發出了第一代單相感應電磁泵波峰焊機（專利CN91058162A.CN.93246899.3.），由此開始，中國的波峰焊機技術走在了世界的前列，緊接著基於軍工技術電磁炮的第二代感應式電磁泵—三相非同步感應泵相繼開發成功（專利CN96236223.9）。採用三相非同步感應泵作為波峰發生器的單/雙波峰自動焊機也已進入了批量生產。

二、開發三相非同步感應泵的必要性

目前供電子裝聯生產的波峰焊機大部分是機械泵式波峰焊機，由於機械泵葉片在高溫下（250℃左右）旋轉，快速磨損，一方面對焊料有污染，另一方面要定期維修，更換磨損的葉片及磨損件，為用戶帶來不便，再有，由於機械泵旋轉運動，造成錫面的擾動，使得氧化增加，錫渣形成量大。

為解決上述問題，國外開發出了傳導式電磁泵波峰焊機，取消了機械泵，無任何轉動部件，無磨損，免維護，氧化錫渣產生量下降，部分解決了機械泵式波峰焊的問題，但傳導式電磁泵由於其結構固有的性能不穩，波峰忽高忽低問題而無法滿足生產工藝要求。

90年代，國內有關單位針對上述問題開發了單相感應式電磁泵波峰焊機，解決了波峰不穩問題，無任何轉動部件，免維護，基本解決了機械泵式波峰焊機存在的問題，但該機在製做寬波峰（300mm～400mm波峰寬度）和超高波峰（40mm高度）方面，顯得力量不足。

針對以上問題，國內相繼開發出了基於電磁炮理論的三相非同步感應泵具備了無任何轉動部件，無磨損，免維護，波峰平穩光滑，錫槽表面錫面平穩，波峰錫料無旋轉擾動，氧化渣形成明顯下降，由於效率高，可制備寬波峰（400mm）和超高波峰（40mm）的波峰焊機，基本上滿足了波峰焊機的需要。

三、技術原理

1、機械泵式波峰焊機原理

機械泵原理圖

如圖所示，機械泵泵送的液態錫料有旋轉分量，造成波峰不穩，必須加幾次均壓穩流才可使用，且由於旋轉推動造成錫面不穩形成大量氧化錫渣，使焊接成本上升，高溫下轉動，造成葉片和密封的磨損失效，必須定期停產、維修。

2、傳導式電磁泵原理

傳導式電磁泵原理

如圖所示，傳導式電磁泵原理是：在磁場中的導體，通過電流，則導體將受到磁場的推力，三者方向相互垂直，推力的大小為F=I×B。

傳導電磁泵沒有任何轉動部件，解決了機械泵磨損問題，形成免維護焊機。但由於與液態金屬接觸的大電流電極向液態金屬傳導電流的過程中，因氧化渣在電極上的附著和遮蔽，造成波峰不穩，甚至大起大落，不能穩定的生產，國內進口瑞士這種機型近50台基本都已停用。

3、感應電磁泵原理

它採用的原理是利用單相C型開口電磁鐵，由於內外環的磁程差而產生內外環磁場的相位差，進而形成前進磁場分量，即由超前相位指向滯後相位的前進磁場分量。在前進磁場分量中的液態金屬釺料切割磁力線，因此受到一個向前的感應力，達到泵送液態金屬釺料的目的。

由於利用的是磁程差產生相位差，形成前進磁場分量，其前進磁場分量非常有限，大部分為不產生前進推力的脈動磁場，要製造出如圖的寬波峰（300mm～400mm波峰寬度）和超高波峰（40mm高度）非常困難。

4、三相非同步感應泵原理

這是我國在波峰焊機上獲得的又一專利技術，它不僅解決了傳導式電磁泵的傳導式電磁泵的傳導電流電極由於氧化渣遮蔽造成的波峰不穩問題，無任何轉動部件，無電流變換器，免維護、無磨損，而且效率高，可獲得高而有力的波峰及寬波峰。

三相非同步感應式電泵的原理是利用三相電源相互差120°相位差，在空間分布，構成各自磁場，其合成磁場，是一個前進磁場中切割磁力線，感應電流，形成前進的電磁力。

由於直接利用的是三相電源固有的相位差，因而合成磁場基本無脈動磁場分量，均是產生前進力的合成磁場，與電磁炮原理完全相同,因而效率高，可達70％以上，由三相非同步感應式電泵構成的波峰焊機除具有感應式電磁泵具有的所有優點外，如聲頻微擾振動波疊加，增強焊接能力和爬孔能力，無任何轉動部件、無磨損、免維護、結構簡單等，還具有波峰高而有力、可獲得超高波峰40mm和寬波峰300～400mm寬度。

由於非同步感應泵產生的是直線推力，液態金屬錫料無旋轉，錫槽平靜，因而產生的氧化渣大量減少，單班氧化渣減少4KG左右，僅一年節約的焊料價值便可收回投資近10萬元。

四、應用效果比較

採用三相非同步感應泵開發的單／雙波峰自動焊機，經使用比較，我們得到如下結果：

由於具備了特有的微擾振動波疊加，可以有效地趕出SMT軟釺接中由於助焊劑和粘貼劑熱分解所產生的遮蔽釺接區的氣體，消除跳焊和SMC、SMD陰影區，達到SMT軟釺接要求，同時，由於微擾波的疊加沒使得波峰焊的爬孔能力明顯加強，提高焊接可靠性和成品率。

波峰平滑無旋轉分量，由於三相非同步感應電磁泵產生的是直線推力而非機械泵的葉片旋轉推力，因而波峰平滑，錫槽液面擾動小，氧化輕微。

波峰平穩，由於是感應泵技術，結合穩壓原理，可達到電網電壓浮動10％時，感應泵上的電壓浮動近為3％，因而波峰穩定。

效率高。三相非同步感應電磁泵由於不存在脈動磁場分量，因而效率大幅度提高，以開發的樣機顯示，波峰寬度打400mm，波峰高度為40mm。而三相感應泵的磁化電流僅5A左右，這樣的工作條件保證了三相非同步感應泵工作在低熱和低電流負荷狀態，保證了長期的壽命可靠性。

無轉動部件，無磨損，真正實現了免維護，省去了定期維修環節。

從以上原理及樣機使用結果比較我們得出結論：波峰焊機用三相非同步感應泵解決了目前工藝所需解決的大部分問題，實現了免維護，節省焊錫，減少了氧化渣出量，方便的獲得寬波峰和超高波峰等各項要求，隨著應用的深入，波峰焊機用三相非同步感應式電磁泵是未來發展的趨勢，它將在電子裝聯工藝的發展中，起到促進的作用，特別是在SMT混裝工藝中，形成很好的國際國內應用前景。
ps:余認為，即一種電焊電路板的機器！

H. 波峰焊的對策

焊料不足
產生原因 預防對策PCB預熱和焊接溫度太高，使熔融焊料的黏度過低。預熱溫度在90-130℃，有較多貼裝元器件時溫度取上限；錫波溫度為250±5℃，焊接時間3-5s。
插裝孔的孔徑過大，焊料從孔中流出。插裝孔的孔徑比引腳直徑大0.15-0.4mm（細引腳取下限，粗引腳取上限）。
細引線大焊盤，焊料被拉到焊盤上，使焊點干癟。焊盤設計要符合波峰焊要求。
金屬化孔質量差或助焊劑流入孔中。反映給印製板加工廠，提高加工質量。
波峰高度不夠。不能使印製板對焊料產生壓力，不利於上錫。波峰高度一般控制在印製板厚度的2/3處。
印製板爬坡角度偏小，不利於焊劑排氣。印製板爬坡角度為3-7°
焊料過多
焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大。錫波溫度為250±5℃，焊接時間3-5s。
根據PCB尺寸，是否多層板，元器件多少，有無貼裝元器件等設置預熱溫度。
焊劑活性差或比重過小。更換焊劑或調整適當的比重。
焊盤、插裝孔、引腳可焊性差。提高印製板加工質量，元器件先到先用，不要存放在潮濕環境中。
焊料中錫的比例減小，或焊料中雜質成分過高（CU<0.08%），使熔融焊料的黏度增加，流動性變差。錫的比例<61.4%時，可適量添加一些純錫，雜質過高時應更換焊料。
焊料殘渣太多。每天結束工作後應清理殘渣。
錫絲
PCB預熱溫度過低，由於PCB與元器件溫度偏低，與波峰接觸時濺出的焊料貼在PCB表面而形成。提高預熱溫度或延長預熱時間。
印製板受潮。對印製板進行去潮處理。
阻焊膜粗糙，厚度不均勻。提高印製板加工質量。
漏焊（虛焊）<粗糙，粒狀,光澤差，流動性不好>
名詞解釋：凡是在釺接時連接界上未形成適宜厚度的銅錫合金層。
漏焊（虛焊）形成原因：
1．釺接溫度低熱量供給不足。 釺料槽溫度低——夾送速度過快——設計不良。
2．PCB或元件器引線可焊性差。 被接合的基本金屬體氧化污染——釺料溫度過高——釺料溫度偏低——焊接時間過長。
3．釺料未凝固前焊接處晃動。
4．流入了助焊劑。
漏焊（虛焊）解決方案：
1．焊接前潔凈所有被焊接表面。確保可焊性。
2．調整焊接溫度。
3．增強助焊劑活性。
4．合理選擇焊接時間。
5．改善儲存條件縮短PCB和元器件的儲存時間。
冷焊
冷焊名詞解釋：波峰焊後焊點出現溶涌狀不規則的角焊縫，基體金屬盒釺料之間不潤濕或潤濕不足，甚至出現裂紋。
由於傳送帶震動，冷卻時受到外力影響，使焊錫紊亂。檢查電機是否有故障，檢查電壓是否穩定。傳送帶是否有異物。
焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大。使焊點表面發皺。錫波溫度為250±5℃，焊接時間3-5s。溫度略低時，傳送帶速度應調慢一些。
冷焊形成原因:
1．釺料槽溫度低。
2．夾送速度過高，焊接時間短。
3．PCB在正常焊接時由於熱容量大的元件的引腳焊點累積不到足夠得熱量。
冷焊解決方案：
1．調高釺料槽溫度。
2．降低夾送速度，焊接時間控制在3-5s。
3．調高預熱溫度，減少預熱區到釺料槽時PCB的熱沖擊。
焊點拉尖
電磁泵波峰焊機的波峰高度太高或引腳過長，使引腳底部不能與波峰接觸。因為電磁泵波峰焊機是空心波，空心波的厚度為4-5mm左右。波峰高度一般控制在印製板厚度的2/3處。插裝元器件引腳成形要求原件引腳露出印製板焊接面0.8-3mm。
助焊劑活性差 更換助焊劑。
插裝元器件引線直徑與插裝孔的孔徑比例不正確，插裝孔過大，大焊盤吸熱量達。插裝孔的孔徑比引腳直徑0.15-0.4mm（細引腳取下限，粗引腳取上限）。
拉尖特點：
拉尖有金屬光澤呈細尖狀
釺料槽溫度低 夾送速度過快。
拉尖有圓，短，粗而五光澤狀態時。
釺料溫度高，速度快。
尖形成原因：
1．焊盤被氧化
2．助焊劑用量少。
3．預熱不當。
4．釺料槽溫度低。
5．夾送速度，焊接時間過長。
6．PCB壓波深度過大。
7．銅箔太大，PCB太小。
8．助焊劑不合適或變質。
9．釺料純度不適。
10．夾送傾角不適。
拉尖解決方案：
1．凈化被焊表面。
2．加大助焊劑噴量。
3．適當調整預熱溫度。120-135°
4．適當調整錫爐溫度。 268-275°
5．加快夾送速度，減少焊接時間。1.01.5m/min
6．調整波峰高度。
7．更改PCB焊盤設計。
8．更換助焊劑。
9．更換釺料。
10．更改夾送傾角。
空洞
空洞形成原因：
1．孔線配合關系嚴重失調，孔大引線小波峰焊接幾乎100%出現空穴現象
2．PCB打孔偏離了焊盤中心。
3．焊盤不完整。
4．孔周圍有毛刺或被氧化。
5．引線氧化，臟污，預處理不良。
空洞解決方案：
1．調整孔線配合。
2．提高焊盤孔的加工精度和質量。
3．改善PCB的加工質量。
4．改善焊盤和引線表面潔凈狀態和可焊性。
焊料球（珠）
PCB預熱溫度過低或預熱時間過短，助焊劑中的溶劑和水分沒有揮發掉，焊接時造成焊料飛濺。提高預熱溫度或延長預熱時間。
濺錫球（珠）形成原因：
1．PCB在製造或儲存中受潮。
2．環境濕度大，潮氣在多縫的PCB上凝聚，廠房內又未採取驗潮措施。
3．鍍層和助焊劑不相溶，助焊劑選用不當。
4．漏塗助焊劑或塗覆量不合區，助焊劑吸潮夾水。
5．阻焊層不良，沾附釺料殘渣。
6．基板加工不良，孔壁粗糙導致槽液積聚，PCB設計時未做分析。
7．預熱溫度不合適。
8．鍍銀件密集。
9．釺料波峰狀選擇不合適。
濺錫球（珠）解決方案：
1．更改PCB儲存條件，降低受潮。
2．選用合適的助焊劑。
3．助焊劑噴均勻，提高預熱溫度。
4．更改PCB設計方案，分析受熱力均勻情況。
5．開平波整形PCB焊點。
氣孔（氣泡/針孔）
焊料雜質超標，AL含量過高，會使焊點多空。更換焊料。
焊料表面氧化物，殘渣，污染嚴重。每天結束工作後應清理殘渣。
印製板爬坡角度偏小，不利於焊劑排氣。印製板爬坡角度為3-7°
波峰高度過低，不利於排氣。波峰高度一般控制在印製板厚度的2/3處。
氣孔（氣泡或針孔）形成原因：
1．助焊劑過量或焊前容積發揮不充分。
2．基板受潮。
3．孔位和引線間隙大小，基板排氣不暢。
4．孔金屬不良。
波峰焊接時被加熱基體的熱容量很大，雖然焊接已結束，但尚未冷卻，由於熱慣性，溫度仍然上升，此時焊點外側開始凝固，而焊點內部溫度降低較慢，殘留的氣體仍然繼續膨脹，擠壓外表面即將凝固的釺料而噴出從而在焊點內形及氣孔。
氣孔（氣泡或針孔）解決方案：
1．加大預熱溫度，充分發揮助焊劑。
2．減短基板預存時間。
3．正確設計焊盤，確保排氣通暢
4．防止焊盤金屬氧化污染。
潤濕不良<表面嚴重污染而導致可焊性不良的極端情況下。同一表面會同時出現非潤濕和半潤濕共存狀態>
片式元件端頭金屬電極附著力差或採用單層電極，在焊接溫度下產生脫帽現象。表面貼裝元器件波峰焊時採用三層端頭結構，能經受兩次以上260℃波峰焊溫度沖擊。
PCB設計不合理，波峰焊時陰影效應造成漏焊。符合DFM設計要求
PCB翹曲，使PCB翹起位置與波峰接觸不良。PCB翹曲度小於0.8-1.0%
傳送帶兩側不平行，使PCB與波峰接觸不平行。調整水平。
波峰不平滑，波峰兩側高度不平行，尤其電磁泵波峰焊機的錫波噴口如果被氧化物堵塞時，會使波峰出現鋸齒形，容易造成漏焊，虛焊。清理錫波噴嘴。
助焊劑活性差，造成潤濕不良。更換助焊劑。PCB預熱溫度太高，使助焊劑碳化，失去活性，造成潤濕不良。設置恰當的預熱溫度。
不潤濕及反潤濕
不潤濕：波峰焊接後基本金屬表面產生連續的釺料薄膜，在不潤濕的表面，釺料根本就沒有與基體金屬完全接觸，而可以棉線的看到裸露的基體金屬表面。
反潤濕：波峰焊接種釺料首先潤濕基體金屬表面後同潤濕不足而縮回從而在基體金屬表面是留下一層很波的釺料，同時又有斷斷續續的有些分離的釺球，大釺球於基體金屬相接觸處有很大的接觸角。
反潤濕類似不潤濕基體金屬表面上某種形式的玷污會產生半潤濕現象
當釺料槽里金屬雜質濃度到一定值後，也會產生半潤濕。
不潤濕及反潤濕形成原因：
1．基本金屬體不可焊
2．助焊劑活性不夠或變質失效。
3．表面上油或油脂類物質使助焊劑和釺料不能與被焊表面接觸。
4．波峰焊接時間或者溫度控制不當。
不潤濕及反潤濕解決方案：
1．改善被焊金屬的可焊性。
2．改用活性強的助焊劑。
3．合理調整好助焊劑溫度和時間。
4．徹底清除被焊金屬表面污染物。
5．保持釺料槽中的釺料純度。
焊點的輪廓敷形（堆焊/干癟）
焊焊點的輪廓敷形形成原因：
釺料過對堆焊，釺料在焊點上堆集過多而形成凸狀表面外形看不見元件器引腳線輪廓。
釺料過少干癟，吃席嚴重不足，不能完全封住被連接的導線，使其部分暴露在外。
在PCB上釺接圓形截面引線時，若接觸角<15° 則抗拉強度測量值誤差就打。且抗拉強度的平均值要比不良的釺接狀態低得多。若接觸角>45° 抗拉強度也大平均抗拉強度也比最大值低一些。
接觸角最佳范圍15°<⊙<45°
要求釺接對伸出引線的潤濕高度H≥D圖3
焊點的輪廓敷形解決方案：
1．改善被焊金屬表面狀態可焊性
2．正切的實際PCB的圖形和布線。
3．合理調整釺料溫度，夾送速度，夾送角度。
4．合理調整預熱溫度。
暗色焊點或顆粒狀焊點
暗色焊點或顆粒狀焊點形成原因：
1．釺料中金屬本質過量積累，使焊點量暗灰色或發白。
2．釺料中金屬量降低
3．焊點被化學腐蝕而發暗。
4．防氧化油，會使焊點產生顆粒和凹凸不平狀。
5．焊接時過熱。
暗色焊點或顆粒狀焊點解決方案：
1．更換錫槽錫。
2．用純錫凈化錫爐內其他雜質。
3．降低焊接溫度。
焊點橋接或短路
焊點橋接或短路解釋：過多的釺料使相鄰線路或在同一導體上堆集，分別稱為橋接和短路。
PCB設計不合理，焊盤間距過窄。符合DFM設計要求。
插裝元器件引腳不規則或插裝歪斜，焊接前引腳之間已經接近或已經碰上。插裝元器件引腳應根據印製板的孔徑及裝配要求進行成形，如採用短插一次焊工藝，要求原件引腳露出印製板焊接面0.8-3mm，插裝時要求元件體端正。
接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大。錫波溫度為250±5℃，焊接時間3-5s。溫度略低時，傳送帶速度應調慢一些。
助焊劑活性差。更換助焊劑。
橋接和短路形成原因：
1．溫度
2．相鄰導線或焊盤間距過短。
3．基體金屬表面不潔凈。
4．釺料純度不夠。
5．助焊劑活性及預熱溫度。
6．PCB電裝設計不合理板面熱容量分別差導過大。
7．PCB吃錫深度。
8．元件引腳的伸出PCB高度
9．PCB夾送速度。
10．PCB夾送角度。
橋接和短路解決方案：
1．適當調整溫度。
2．更改導線或焊盤間距設計。
3．清潔金屬焊接表面。
4．換錫，或添加純錫，提高釺料純度。
5．更換活性強的助焊劑。
6．更改PCB電裝設計，均勻板面熱容量。
7．調整波峰深度。
8．元件腳加工高於PCB厚度1.5-3MM
9．調整夾送速度與夾送角度。 夾送角度。 3-7°