科隆威无铅讲义波峰焊

波峰焊虚焊的因素和预防
波峰焊接中的虚焊现象是波峰焊接中的一种常见的不良现象，下面科隆威为大家讲解一下虚焊的成因和预防：
一、波峰焊接虚焊的形成原因
1、机体金属表面不洁净，表面氧化或者是被赃物、油脂、手汗渍等污染导致表面可焊性差甚至不可焊；
2、外购的线路板、元器件等可焊锡性不合格，进入库房前未进行严格的入库验收试验；
3、库存环境不良、库存期太长；
4、焊锡炉里的温度过高，导致焊锡料与母材表面加速氧化而造成表面对液态焊锡料的附着力减小。

而且高温还腐蚀了母材的粗糙表面，使毛细作用下降，漫流性变差。

二、对波峰焊接虚焊的预防
1、严格把外协、外购件入库验收关。

必须把可焊性不良的线路板和元件拒收，因此必须严格执行入库验收手续；
2、所有的线路板和元件必须在恒温、恒湿、空气质量好、无腐蚀性气体和无油污的环境中储存；
3、所有元件和线路板必须实行先进先出的原则，避免造成元件或线路板因库存过长导致可焊性变差，一般库存期越短越好；
4、对超过库存期的线路板和元件要进行可焊性测试合格后方可继续装机使用；
5、线路板在进行插件焊接操作过程中人员应穿戴防静电衣、鞋和手套，并保持其洁净，任何与焊接表面接触的东西要必须保证是洁净的；
6、要对焊接表面保持洁净并且酌情使用活性较强的助焊剂。

Folungwin Automatic Equipment Company第一部分一、分类助焊剂1、按其焊后残留物质的清洗方式可以将其分成三大类：1）、有机溶剂清洗型2）、水清洗型3）、免洗型Folungwin Automatic Equipment Company2、有机溶剂清洗型：氟里昂作为清洗溶剂，其溶解能力好， 不易燃烧，不爆炸、无毒，使用安全性极为良好。

但是 氟里昂对臭氧层有破坏作用。

3、水清洗型：为了确保清洗质量，所使用的纯水的水质必 须符合一定的要求，设备的一次性投资大，能源消耗大， 废水处理复杂。

4、免清洗型：低固型免清洗助焊剂目前在我国已发展成系 列化商用产品，并在电子产业中迅速推广和普及。

Folungwin Automatic Equipment Company二、免清洗型助焊剂使用范例：RF800T3Flux（阿而发）Alpha。

1、说明：RF800T3是中低固型份的免清洗助焊剂，其主要成份为少 量的松香及非卤素活性剂，焊锡性好，过锡炉后，助焊剂残留 少。

2、应用：RF800T3可以使用发泡式，波浪式及喷雾式等方法涂布，使 用时须注意涂布量及均匀度，用传真纸测试涂布量及均匀度， 波焊 前的预热有助於氧化物之去除及获得最佳的焊点，建议预热温度为 零件面90-140℃ ，焊接面121-163℃ 。

3、控制：发泡式使用的压缩空气不宜含有水分或油，助焊剂的液位必 须高于发泡管，调整高气压力即可获得适当的发泡高度，使用中溶 剂会挥发，必须添加800稀释剂以维持活性。

助焊剂会吸收水份，而水份影响比较大，建议用比重法控制比重在 0.806（无铅型）±0.005(25℃) 并定时检查助焊剂效果及换新，并 加以清洗发泡槽。

Folungwin Automatic Equipment Company三、助焊剂四大功能 1、清除焊接金属表面的氧化物。

2、在焊接物表面形成液态的保护膜，隔绝高温时，四周的空 气，防止金属表面再次氧化。

一．目的：全面掌握无铅锡、波峰浸锡工艺和设备性能，设置正确的工艺参数，有效地保证产品质量。

二．适用范围：2．从事测试锡炉温度即打印温度曲线的组长和技术人员。

三．定 义：1．故 障：指设备影响了生产、品质、设备性能指标，需专业人员进行排除的设备问题。

2．简易故障：指一般的作业人员自己能动手排除的设备问题。

四．内 容：1．名词解释：①．表面张力——任何液体表面都有呈最大收缩的趋势，即表面积最小的形状（体积一定，表面积最小的形状即球状）。

在收缩过程中受到的聚合力即为表面张力。

液体表面张力事例图解（1）慢慢地于杯中加入水，水高出杯面小许仍不会溢出，这就是液体表面张力的缘故。

②．润湿——熔化成液态的焊料克服自身的表面张力在金属表面（如铜箔）扩散的现象。

润湿平衡实验图解（230℃，空气介质，活性助焊剂）。

-1.5-1.0-0.50.00.51.01.5③．润湿角——为衡量焊料对被焊接金属表面的润湿程度，引用一个润湿角θ参数，随着表面张力大小的变化，θ值可以在0～180°之间变化。

当θ→0°时，完全润湿 当θ＜90°时，润湿OK F /m Nt/s当θ→180°时，完全不润湿一般来说，θ在20～30°之间就可以认为是良好的润湿。

④．X元合金——为了改善锡料的性能，现使用的锡料不是由单一元素构成的，如我们现在广泛使用的Sn99.15 Cu0.8无铅锡料便是由Sn、Cu组成的二元合金，锡料由几种元素组便称为几元合金。

⑤．助焊剂——又称焊剂，其中是用来增加润湿，帮助和加速焊接进程，助焊剂一般由活性剂、树脂扩散剂、溶剂四部分构成。

助焊剂工作实况图解⑥．合金层——锡料和被反应的金属结合而生成的新物质。

合金层图解⑦．偏析——即是我们常说的半月面提升现象，主要是由焊料本身凝固收缩及焊料与引线的热收缩，会对固有方向形成一定的力，而没有引线的场合便会产生半月面提升。

焊料的弯月面提升现象2．无铅锡的产生背景随着人类文明的进步，人们的环境意识增强，保护自然环境、维护生态平衡渐成时尚。

无铅波峰焊业务资料一、波峰焊接基础1. 软钎接机理：软钎接、软钎料及基本金属软钎接是用加热熔化成液态的金属（钎料）把固体金属连接在一起的技术总称。

起连接作用的金属材料称为软钎料，被连接的金属叫基体金属或母体。

波峰焊接是软钎接的一种特殊形式。

金属的表面现象2.波峰焊的定义和优点定义：波峰焊接（Wave Soldering）----即将熔融的钎料借泵的作用，在钎料液面形成一特定形状的钎料峰，装载了元器件的PCB以某一特定角度，并以一定的浸入深度穿过钎料波峰而实现焊点的钎接过程称为波峰焊接。

于1956年由英国人最先发明。

优点：(1).省工省料，提高生产效率，降低成本。

(2).提高焊点质量和可靠性，消出了人为因素对产品质量的干拢和影响。

(3).改善了操作环境和操作者的身心健康。

(4).产品质量标准化。

(5).可以完成手工操作无法完成的工作3.波峰焊接设备系统的组成及其作用1.钎料波峰发生器其作用是产生波峰焊接工艺所要求的特定的钎料波峰。

它是决定波峰焊接质量的核心。

其分类有：1.机械泵式，目前主流结构为离心泵式钎料波峰发生器。

是由一电动机带动一泵叶，利用旋转泵叶的离心力而驱使液态钎料流体流向泵腔，在压力作用的驱动下，流入泵腔内的液态钎料经整流结构整流后，呈层流态流向喷嘴而形成钎料波峰。

钎料槽中钎料绝大多数是采取从泵叶旋转轴中心的下底面吸入泵腔内的。

因其制做简单，成本低廉而被广泛使用。

如下图2.液态金属电磁泵式，利用开口铁芯产生作用的磁场，绕组和铁芯构成泵的传导电流变压器，由于绕组是不能移动的，而泵腔中的液态钎料是可以移坳的，因此，泵沟中的液态钎料在电磁力的驱动下，迫使其向喷口方向流动，并而形成钎料波峰。

喷嘴2、助焊剂涂覆系统当钎料波峰与PCB表面金属直接接触时，在这一接触过程中，假如表面无污染，则在波峰钎料与基体金属间将发生原子交换，然而行焊接的PCB金属表面一般都要受到氧化物的污染。

使用助焊剂可将氧化层从金属表面去除，至使钎料与金属直接接触。

一般无铅波峰焊零件耐温要求
（原创版）
目录
一、无铅波峰焊的概念与特点
二、无铅波峰焊零件的耐温要求
三、无铅波峰焊温度设置的条件与规范
四、无铅波峰焊的使用寿命与维护保养
正文
一、无铅波峰焊的概念与特点
无铅波峰焊是一种在电子制造行业中广泛应用的焊接方式，其主要特点是使用无铅焊料进行焊接。

与传统的有铅波峰焊相比，无铅波峰焊具有环保、高效、可靠等优点，因此在现代电子产品制造中得到了广泛应用。

二、无铅波峰焊零件的耐温要求
无铅波峰焊零件的耐温要求取决于所使用的材料和焊接过程的参数。

一般来说，无铅波峰焊的焊接温度较高，通常在 250-260 摄氏度之间。

然而，具体的耐温要求应根据所使用的 PCB 板、锡条和助焊剂等材料来确定。

此外，零件的耐温要求还应考虑到产品的使用环境和电气性能等因素。

三、无铅波峰焊温度设置的条件与规范
无铅波峰焊的温度设置应根据所使用的 PCB 板、锡条和助焊剂供应商提供的温度、时间等性能数据作为参考。

同时，还需要考虑锡的流动性、链速及实际上锡效果等因素。

一般来说，无铅波峰焊的温度曲线分为预热、焊接和冷却三个阶段。

预热阶段的温度设置要根据所使用的助焊剂制程界限来确定，焊接阶段的温度一般在 250-260 摄氏度之间，冷却阶段的温度则应根据零件的耐温要求来设定。

四、无铅波峰焊的使用寿命与维护保养
无铅波峰焊的使用寿命与设备本身的质量和维护保养密切相关。

为了延长无铅波峰焊的使用寿命，应定期对其进行维护保养，包括清洁设备、检查电气连接、更换易损件等。

此外，还应根据设备的使用情况进行定期的校准和维修，以确保其性能稳定可靠。

波峰焊接接工艺和质量控制1 波峰焊接基础知识目前，波峰焊接最常用的焊料是共晶锡铅合金：锡银铜(Sn96.5 Ag3.0 Cu0.5)、锡铜(Sn99.3Cu0.7)，应时刻掌握焊锡锅中的焊料温度，其温度应高于合金液体温度216℃，并使温度均匀。

过去，250℃的焊锡锅温度被视为“标准”。

随着焊剂技术的革新，整个焊锡锅中的焊料温度的均匀性得到了控制，并增设了预热器，发展趋势是使用温度较低的焊锡锅。

在250—260℃的范围内设置焊锡锅温度是很普遍的。

组件要均匀受热,保证所有的焊点达到足够的温度，以便形成合格的焊点。

重要的问题是要提供足够的热量，提高所有元件脚和焊盘的温度，提高焊料的流动性，是焊锡能够通过过孔湿润到版面。

焊锡锅中的焊料成份与时间有密切关系，即随着时间而变化，这样就导致了浮渣的形成，会降低焊料的流动性。

波峰焊接组件上的金和有机泳层铜浓度聚集比过去更快。

这种聚集，加上明显的锡损耗，可使焊料丧失流动性，并产生焊接问题。

外表粗糙、呈颗粒状的焊点常常是由于焊料中的浮渣所致。

由于焊锡锅中的集聚的浮渣或组件自身固有的残余物暗淡、粗糙的粒状焊点也可能是锡含量低的征兆，不是局部的特种焊点，就是锡锅中锡损耗的结果。

这种外观也可能是在凝固过程中，由于振动或冲击所造成的。

在损耗锡的情况下，添加纯锡有助于保持所需的浓度。

为了监控锡锅中的化合物，应进行常规分析。

如果添加了锡，就应采样分析，以确保焊料成份比例正确。

一般每季度一次.浮渣还可能夹杂于波峰中，导致波峰的不稳定或湍流，因此要求对焊锡锅中的液体成份给予更多的维护。

如果允许减少锡锅中焊料量的话，焊料表面的浮渣会进入泵中，这种现象很可能发生。

有时，颗粒状焊点会夹杂浮渣。

最初发现的浮渣，可能是由粗糙波峰所致，而且有可能堵塞泵。

锡锅上应配备可调节的低容量焊料传感器和报警装置。

949221019@ John Ling(凌佳招) 第1页共 7 页在波峰焊接工艺中，波峰是核心。

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，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，波峰焊系统可分许多种。

波峰焊流程：将元件插入相应的元件孔中→预涂助焊剂→ 预烘（温度90-1000C，长度1-1.2m）→ 波峰焊（220-2400C）→ 切除多余插件脚→ 检查。

回流焊工艺是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装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。

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还要说一点在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。

在大多数不需要小型化的产品上仍然在使用穿孔(TH)或混和技术线路板，比如电视机、家庭音像设备以及即将推出的数字机顶盒等，仍然都在用穿孔元件，因此需要用到波峰焊。

从工艺角度上看，波峰焊机器只能提供很少一点最基本的设备运行参数调整。

一、生产工艺过程线路板通过传送带进入波峰焊机以后，会经过某个形式的助焊剂涂敷装置，在这里助焊剂利用波峰、发泡或喷射的方法涂敷到线路板上。

由于大多数助焊剂在焊接时必须要达到并保持一个活化温度来保证焊点的完全浸润，因此线路板在进入波峰槽前要先经过一个预热区。

助焊剂涂敷之后的预热可以逐渐提升PCB的温度并使助焊剂活化，这个过程还能减小组装件进入波峰时产生的热冲击。

它还可以用来蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂，如果这些东西不被去除的话，它们会在过波峰时沸腾并造成焊锡溅射，或者产生蒸汽留在焊锡里面形成中空的焊点或砂眼。