波峰焊焊锡不纯物管控

A. 锡渣的波峰焊与锡渣问题注意事项

锡渣本身含锡量较高，但由于产生了难熔的Sn-Cu合金，所以很难被再利用。锡渣的产生有其必然性，也有规律性，在生产作业中注意各方面程序是可以将其降到最低的。
波峰焊时焊锡处于熔化状态，其表面的氧化及其与其它金属元素（主要是Cu）作用生成一些残渣都是不可避免的，但是合理正确地使用波峰焊设备和及时地清理对于减少锡渣也是至关重要的。
一、严格控制炉温
对于Sn63-Pb37锡条而言，其正常使用温度为240-250oC。使用方要经常用温度计测量炉内温度并评估炉温的均匀性，即炉内四个角落与炉中央的温度是否一致，我们建议偏差应该控制在±5 oC之内。需要指出的是，不能单看波峰炉上仪表的显示温度，因为事实上仪表的显示温度与实际炉温通常会存在偏差。这一偏差与设备制造商及设备使用时间均有关系。
二、波峰高度的控制
波峰高度的控制不仅对于焊接质量非常重要，对于减少锡渣也有帮助。首先，波峰不宜过高，一般不应超过印刷电路板厚度方向的1/3，也就是说波峰顶端要超过印刷电路板焊接面，但是不能超过元器件面。同时波峰高度的稳定性也非常重要，这主要取决于设备制造商。从原理上讲，波峰越高，与空气接触的焊锡表面就越大，氧化也就越严重，锡渣就越多。另一方面，如果波峰不稳，液态焊锡从峰顶回落时就容易将空气带入熔融焊锡内部，加速焊锡的氧化。
三、清理
经常性地清理锡炉表面是必须的。否则，从峰顶上回落的焊锡落在锡渣表面上，由于缺乏良好的传热而进入半凝固状态，如此恶行循环也会导致锡渣过多。四、锡条的添加
在每天/每次开机之前，都应该检查一下炉面高度。先不要开波峰，而是加入锡条使锡炉里的焊锡达到最满状态。然后开启加热装置使锡条熔化。由于，锡条的熔化会吸收热量，此时的炉内温度很不均匀，应该等到锡条完全熔解、炉内温度达到均匀状态之后才能开波峰。适时补充锡条，有助于减小焊接面与焊锡面之间的高度差，即减小焊锡波峰与空气的接触面积，也能减小锡渣的产生。
五、豆腐渣状Sn-Cu化合物的清理
在波峰焊过程中，印刷电路板表面的敷铜以及电子元器件引脚上的铜都会不断地向熔融焊锡中溶解。而Cu与Sn之间会形成Cu6Sn5金属间化合物，该化合物的熔点在500oC以上，因此它以固态形式存在。同时，由于该化合物的密度为8.28g/cm3，而Sn63-Pb37焊锡的密度为8.80g/cm3，因此该化合物一般会呈现豆腐渣状浮于液态焊锡表面。当然，也有一部分化合物会由于波峰的带动作用进入焊锡内部。因此，排铜的工作就非常重要。其方法如下：停止波峰，锡炉的加热装置正常动作，首先将锡炉表面的各种残渣清理干净，露出水银状的镜面状态。然后将锡炉温度降低至190-200oC（此时焊锡仍处于液态），而后用铁勺等工具搅动焊锡1-2分钟（帮助焊锡内部的Cu-Sn化合物上浮），然后静置3-5个小时。由于Cu-Sn化合物的密度较小，静置过后Cu-Sn化合物会自然浮于焊锡表面，此时用铁勺等工具即可将表面的Cu-Sn化合物清理干净。
上述方法可以排除一部分的铜。但是如果焊锡中含铜量太高，就要考虑清炉。根据生产情况，大约每半年或一年要清炉一次。
六、定期检测锡炉中锡的成分
严格控制锡中不纯物含量;因为不纯物含量的增加会影响到锡渣的产生量.

B. 波峰焊在过完炉以后有残留物，请问是什么原因产生的(我们公司用的是免洗助焊剂，采用治具过炉）

原因是很多的，基本上就以下几个：
1.空气中的粉尘；
2.锡不纯，含杂质比较多；
3.助焊剂有杂质：助焊剂本身有杂质；
还有就是空压机打出来的气含油水。改善的办法：对油水过滤器进行定期更换，或改用马达式喷雾机。

C. 焊锡炉波峰控制器怎么调试

PCB设计不合理，焊盘间距过窄
29、调整波峰，原则：
A、波峰喷口尽量调低，降低锡落差，减少锡渣；
32、在保证接驳与插件线进板顺利的情况下，调节导轨角度5.5度;
6.预热温度过低，无法蒸发水气或溶剂，基板一旦进入锡炉，瞬间与高温接触，而产生爆裂，故需调高预热温度。
7.锡温过高，遇有水份或溶剂，立刻爆裂，故需调低锡炉温度。

短路
1.焊垫设计不当，可由圆形焊垫改为椭圆形，加大点与点之间的距离。
2.零件方向设计不当，如SOIC的脚如果与锡波平行，便易短路，修改零件方向，使其与锡波垂直。
3.自动插件弯脚所致，由于IPC规定线脚的长度在2mm以下（无知路危险时）及担心弯脚角度太大时零件会掉，故易因此而造成短路，需将焊点离开线路2mm以上。
4.基板孔太大，锡由孔中穿透至基板的上侧而造成短路，故需缩小孔径至不影响零件装插的程度。
5.自动插件时，余留的零件脚太长，需限制在2mm以下。
6.锡炉温度太低，锡无法迅速滴回，需调高锡炉温度。
7.输送带速度太慢，锡无法快速滴回，需调快输送带速度。
8.板面的可焊性不佳。将板面清洁之。
9.基板中的玻璃材料溢出。在焊接前检查板面是否有玻璃物突出。
10.阻焊膜失效。检查适当的阻焊膜型式和使用方式。
11.板面污染，将板面清洁之。
暗色及粒状的接点
1.多肇因于焊锡被污染及溶锡中混入的氧化物过多，形成焊点结构太脆。须注意勿与使用含锡成份低的焊锡造成的暗色混淆。
2.焊锡本身成份产生变化，杂质含量过多，需加纯锡或更换焊锡。
斑痕
玻璃起纤维积层物理变化，如层与层之间发生分离现象。但这种情形并非焊点不良。
原因是基板受热过高，需降低预热及焊锡温度或增加基板行进速度。
焊点呈金黄色
焊锡温度过高所致，需调低锡炉温度。
焊接粗糙
常用的无铅焊锡:
· Sn-Ag (锡+银, 96-98%锡)
· Sn-Cu (锡+铜, 96%锡)
· Sn-Ag-Cu (锡+银+铜, 93-96%锡)
· Sn-Ag-Bi (锡+银+铋, 90.5-94%锡)
· Sn-Ag-Bi-Cu (锡+银+铋+铜, 90-94%锡)
63/37有铅焊锡溶点为183℃，凝固点同样为183℃。注:此焊锡不会出现胶态[从液态冷却到固态(或相反)的温度点相同]。
60/40有铅焊锡溶点为191℃，凝固点为183℃。注:此焊锡有8℃范围形成胶态[从液态冷却到固态(或相反)所需的温度范围]。
无铅焊锡溶点范围从217℃到226℃。有铅焊锡与无铅焊锡的区别如下：
无铅焊锡与有铅焊锡的区别二
1、从锡外观光泽色上看：
有铅焊锡的表面看上去呈亮白色；
无铅焊锡则是淡黄色的。
2、从金属合金成份来分：
有铅焊锡是含锡和铅二种主要金属元素（如：Sn63Pb37、Sn50Pb50等）；
无铅焊锡则是基本不含铅的（欧盟ROHS标准是含铅量小于1000PPM，日本标准是小于500PPM），无铅焊锡一般含有锡、银或铜金属元素。
3、如何防止桥联的发生？
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。
5、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。
3）预热温度：预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度。
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。

D. 波峰焊不良原因及改善措施

波峰焊不良现象有很多种，只能举例说明几种常见的波峰焊不良原因及改善措施

波峰焊机

一、元件脚间焊接点桥接连锡

原因：桥接连锡是波峰焊中个比较常见的缺陷，元件引脚间距过近或者波不稳都有可能导致桥接连锡，可能原因如下，焊接温度设置过低，焊接时间过短，焊接完成后下降时间过快，助焊剂喷涂量过少。般这种情况下要检查波和确认焊接坐标是否正确，可以通过提高焊接温度或预热温度，提高焊接时间，增加下降时间，提高助焊剂喷涂量的方法来改善。

二、线路板焊锡面的上锡高度达不到

原因：对于二以上产品来说这也是个比较常见的缺陷，般来讲些金属材质的大元件如电源模块等，由于他们大多与接地脚相接散热较快上锡困难，当然般上锡高度标准会有相应的放松。除此外焊接温度低，助焊剂喷涂量少，波高度低都会导致上锡高度不够。提高预热和焊接温度，多喷涂些助焊剂等可以解决问题。

波峰焊十大缺陷原因分析及解决方法

三、线路板过波峰焊时正面元件浮高

原因：元件过轻或波抬高会导致波将元件冲击浮高上去，或者在插装元件的时候元件没有插到位，轨道速度过快或不稳导致元件歪斜抬高。可以制作夹具将原件压住，由于夹具的吸热可能需要提高预热或焊接温度。推荐阅读：再次焊锡产生的不良原因

四、波峰焊接后线路板有焊点空洞

原因：元件引脚太短尚不能伸出通孔或元件引脚横截面被氧化不上锡，可以加喷助焊剂。

五、波峰焊接后焊点拉

原因：这是个和桥接样发生频率较高的缺陷种类，预热和焊接温度过低，焊接时间太短会导致拉的发生。

波峰焊十大缺陷原因分析及解决方法

六、波峰焊接后线路板上有锡珠

原因：有锡珠时要检查助焊剂的质量或者板子表面是否沾上锡膏，助焊剂中含水在焊接时会炸裂导致锡珠。

波峰焊十大缺陷原因分析及解决方法

七、波峰焊接后元件引脚变细，吃脚

原因：可能是波峰焊焊接温度过高或焊接时间过长，也有可能是引脚间距太近，在焊接个引脚时波带到旁边的引脚导致些引脚被焊接了两次。这种情况可以修改坐标参数尽量避免引脚焊两次，引脚太近的可以起焊接。

八、波峰焊接后线路板上焊接点少锡

原因：波温度过低，波不稳，波高度或焊接高度太低，焊接坐标设置错误都会导致少锡。修正坐标，清洁锡嘴，提高焊接温度，提高波或焊接高度可以解决。

九、波峰焊接后有元件缺失

原因：看缺失的元件是在波峰焊接面还是非焊接面，如果是通孔元件缺失则可以同以上的元件抬高相同原因，焊接面SMT元件缺失时要注意焊接时是否焊接坐标设错导致波带到元件，波是否不稳焊接时碰到附近的料。这种情况可以修正坐标或者将通孔附近的料用白胶点上保护起来，并将情况反馈给DFM团队。

十、溢锡（线路板正面上锡了）

原因：发生这种情况般要检查通孔元件是否missing，看板子是否有明显变形，炉温设置是否过高导致PCB变形，其次要检查元件引脚直径和通孔直径间的配合。如果通孔过大而元件引脚过细就会导致溢锡的发生。可以降低溢锡部位的波高度或焊接高度，降低助焊剂喷涂量。

E. 无铅波峰焊接要注意些什么急

铅波峰焊接 - 行之有效工艺探索和讨论

无铅工艺势头正猛，许多工程师正努力建立即能保持产量又能提供可靠装配的波峰焊接工艺。过去五年中有关这方面内容已发表有不少文章。如今替代含铅焊料合金选择已不存在什么问题，他们正千方百计努力使其成功地变成现实。

一旦选定了无铅合金，必须在对合金理化性能透彻了解后，方能实现可靠焊接。然而这仅是问题的一个方面，还必须在构件电路板、化学材料和设备供应商之间建立牢不可破关系。这些关系之所以重要，每个供应商都应明白装配工需求，所推荐的材料设备及其在装配中发生的化学性能变化最终必须达到可靠生产无铅电子产品的目的。

本文将进一步审视建立可靠波峰焊接作业程序中的关键因素，并对下列问题作具有一定深度回答。

可靠无铅波峰焊接的关键工艺要求
无铅波峰焊接可完全达到安全可靠，目前亚洲也大规模这样做也有了一段时间。与表面安装工艺和手工焊接作业相比，无铅工艺中实行无铅波峰焊接中需求更强烈些。对波峰焊各个方面内容扎实理解还有很长路要走，除降低焊接执行时间外，还需保证可靠穿过孔眼接头和产量损失保持在规定范围内。

传统含铅波峰焊接中使用的63/37焊料表面张力相对较低，构件都有锡和锡铅涂层，使用的是技术完全成熟焊剂，这样的波峰焊接是不可挑战的。然而无铅焊接情况却完全不一样，需重新审视焊接中基本原则。

波峰焊接设备必须能与无铅兼容。由于无铅合金锡含量较高，如锡银铜合金，这样铁的沥滤成了问题，需解决熔锅、推进叶轮、导管等材质防止化熔问题。根据熔炉大小和结构特点这笔资本投资花费1.5万至2.5万美元之间或更多。

无铅波峰焊接转换过程中，合金选用是关键，它直接影响焊接接头质量、性能可靠性及产品产量。大多数装配工在含铅焊料更换中选用锡银铜合金。全球常用焊料配方锡96.5银3.0和铜0.5，即有名的SAC305合金，熔点在217至220°C，而传统63/37合金熔点为183°C。这些合金熔点高，然后表面张力也高。

有些制造商选用锡铜合金，含锡量99.3，铅含量0.7。另外还加夹微量镍、银、铋及其它元素。合金不含银，价格通常比SAC合金低。

锡铜合金熔点虽在227°C，但用不同表面诸如银1毫米，金/镍和光铜OSP证明，锡铜合金能降低浸湿力，波峰焊接生产中这种力转化为较长接触时间的焊接填孔。由于熔点高要求熔炉也就略高些。SAC合金熔化温度在255至260°C；锡铜合金需在260至270°C。在某些条件下，有些装配工使用锡铜焊料时温度达到275°C。由于温度高在电路板和底侧应力也就大，从而提高了构件可靠性。

当温度升高时焊锡炉温度在孔填中
起到重要作用。图中3张照片使用
SAC焊料时焊接温度从240、250°C
升至260°C时孔填情况。

能与锡含量较高焊料兼容材料有渗氮钢、钛钢、铸铁或陶瓷涂层。提醒采用波峰焊接机制造商，在考虑部件设备兼容同时，同时也必须考虑部件可更换性。较老的设备容易发生这样情况。铸铁一般用于较小的浸渍熔炉，基本不会受含锡较高焊料合金影响。

下图为不锈钢焊锡炉中锛铁典型腐蚀情况。铸铁已溶蚀进入在无铅焊料，并形成铁锡晶体，造成粘度增加对焊接流产生干扰。

不锈钢熔炉材料铁腐蚀 波峰炉装置腐蚀

焊剂选择是无铅波峰焊接中关键一步。通过焊剂制造商可对焊剂活性和热稳定性进行优化，从而使孔填时缺陷达到最低。由于无铅焊料与63/37传统比较具有较大表面张力，浸润性能较慢，因此焊剂起到重要作用。多数在63/37焊接中使用的焊剂在无铅时孔填都不适用，因为没有考虑增加焊剂量或使用较长的接触时间。为63/37系统设计的焊剂虽然也能工作，但传送带速度应不得不完全下降，从而对产量产生影响。

无铅波峰焊中典型波峰焊接应具下列特性