【文章內(nèi)容簡介】 含量極少，不揮發(fā)無含量只有 1/5～ 1/20。所以必須采用噴霧式助焊系統(tǒng)涂覆助焊劑，同時在焊接系統(tǒng)中加防氧化系統(tǒng)，保證在 PCB上得到一層均勻細密很薄的助焊劑涂層，這樣才不會因第一個波的擦洗作用和助焊劑的揮發(fā)，造成助焊劑量不足，而導(dǎo)致焊料橋接和拉尖。 ? 噴霧式有兩種方式：一是采用超聲波擊打助焊劑，使其顆粒變小，再噴涂到 PCB板上。二是采用微細噴嘴在一定空氣壓力下噴霧助焊劑。這種噴涂均勻、粒度小、易于控制，噴霧高度 /寬度可自動調(diào)節(jié)，是今后發(fā)展的主流 噴霧式及發(fā)泡式 預(yù)熱系統(tǒng) a 預(yù)熱系統(tǒng)的作用： （ 1） 揮發(fā)助焊劑中的溶劑， 使助焊劑呈膠粘狀。 液態(tài)的助焊劑內(nèi)有大量溶劑，主要是無水酒精，如直接進入錫缸，在高溫下會急劇的揮發(fā)，產(chǎn)生氣體使焊料飛濺，在焊點內(nèi)形成氣孔，影響焊接質(zhì)量。 （ 2） 活化助焊劑，增加助焊能力 。 在室溫下焊劑還原氧化膜的作用是很緩慢的，必須通過加熱使助焊劑活性提高，起到加速清除氧化膜的作用 （ 3） 減少焊接高溫對被焊母材的熱沖擊。 焊接溫度約 245℃ ，在室溫下的印制電路板及元器件若直接進入錫槽，急劇的升溫會對它們造成不良影響。 （ 4） 減少錫槽的溫度損失 。 未經(jīng)預(yù)熱的印制電路板與錫面接觸時，使錫面溫度會明顯下降，從而影響潤濕、擴散的進行。 ? ? b、預(yù)熱方法 波峰焊機中常見的預(yù)熱方法有三種： ? 空氣對流加熱 ? 紅外加熱器加熱 ? 熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱。 ? c、預(yù)熱溫度 一般預(yù)熱溫度為 90～ 150℃ ，預(yù)熱時間為 1～3min。預(yù)熱溫度控制得好，可防止虛焊、拉尖和橋接，減小焊料波峰對基板的熱沖擊，有效地解決焊接過程中 PCB板翹曲、分層、變形問題。 有鉛焊接時預(yù)熱溫度大約維持在 80100℃ 之間，而無鉛免洗的助焊劑由于活性低需在高溫下才能激化活性，故其活化溫度維持在 150℃ 左右。在能保證溫度能達到以上要求以及保持元器件的升溫速率（ 2℃ /S以內(nèi)）情況下，此過程所處的時間為 1分半鐘左右。若超過界限，可能使助焊劑活化不足或焦化失去活性引起焊接不良，產(chǎn)生橋連或虛焊。 ? 焊接系統(tǒng) 焊接系統(tǒng)一般采用雙波峰。在波峰焊接時， PCB板先接觸第一個波峰，然后接觸第二個波峰。第一個波峰是由窄噴嘴噴流出的 湍流 波峰，流速快，對組件有較高的垂直壓力，使焊料對尺寸小，貼裝密度高的表面組裝元器件的焊端有較好的滲透性；通過湍流的熔融焊料在所有方向擦洗組件表面，從而提高了焊料的潤濕性，并克服了由于元器件的復(fù)雜形狀和取向帶來的問題；同時也克服了焊料的 遮蔽效應(yīng) 湍流波向上的噴射力足以使焊劑氣體排出。因此，即使印制板上不設(shè)置排氣孔也不存在焊劑氣體的影響，從而大大減小了漏焊、橋接和焊縫不充實等焊接缺陷，提高了焊接可靠性。 ? 經(jīng)過第一個波峰的產(chǎn)品，因浸錫時間短以及部品自身的散熱等因素，浸錫后存在著很多的短路，錫多，焊點光潔度不正常以及焊接強度不足等不良內(nèi)容。因此，緊接著必須進行浸錫不良的修正，這個動作由噴流面較平較寬闊，波峰較穩(wěn)定的二級噴流進行。這是一個 平滑 的波峰，流動速度慢，有利于形成充實的焊縫，同時也可有效地去除焊端上過量的焊料，并使所有焊接面上焊料潤濕良好，修正了焊接面，消除了可能的拉尖和橋接，獲得充實無缺陷的焊縫，最終確保了組件焊接的可靠性。 ? 冷卻系統(tǒng) 浸錫后適當(dāng)?shù)睦鋮s有助于增強焊點接合強度的功能，同時，冷卻后的產(chǎn)品更利于爐后操作人員的作業(yè)，因此，浸錫后產(chǎn)品需進行冷卻處理。 提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施 ? 分別從焊接前的質(zhì)量控制、生產(chǎn)工藝材料及工藝參數(shù)這三個方面探討提高波峰焊質(zhì)量的方法。 焊接前對印制板質(zhì)量及元件的控制 焊接前對印制板質(zhì)量及元件的控制 ? a、焊盤設(shè)計 （ 1）在設(shè)計插件元件焊盤時，焊盤大小尺寸設(shè)計應(yīng)合適。焊盤太大，焊料鋪展面積較大，形成的焊點不飽滿，而較小的焊盤銅箔表面張力太小，形成的焊點為不浸潤焊點。孔徑與元件引線的配合間隙太大，容易虛焊，當(dāng)孔徑比引線寬 ～，焊盤直徑為孔徑的 2～ ，是焊接比較理想的條件。 （ 2）在設(shè)計貼片元件焊盤時，應(yīng)考慮以下幾點： ? ①為了盡量去除“陰影效應(yīng)”， SMD的焊端或引腳應(yīng)正對著錫流的方向，以利于與錫流的接觸，減少虛焊和漏焊，波峰焊時推薦采用的元件布置方向圖如圖 4所示； ? ②波峰焊接不適合于細間距 QFP、 PLCC、 BGA和小間距 SOP器件焊接，也就是說在要波峰焊接的這一面盡量不要布置這類元件； ? ③較小的元件不應(yīng)排在較大的元件后，以免較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤接觸，造成漏焊。 ? b、 PCB平整度控制 波峰焊接對印制板的平整度要求很高，一般要求翹曲度要小于 ，如果大于 。尤其是某些印制板厚度只有 ，其翹曲度要求就更高，否則無法保證焊接質(zhì)量。 ? c、妥善保存印制板及元件，盡量縮短儲存周期 在焊接中，無塵埃、油脂、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點，因此印制板及元件應(yīng)保存在干燥、清潔的環(huán)境下，并且盡量縮短儲存周期。對于放置時間較長的印制板，其表面一般要做清潔處理，這樣可提高可焊性，減少虛焊和橋接，對表面有一定程度氧化的元件引腳，應(yīng)先除去其表面氧化層。 ? 生產(chǎn)工藝材料的質(zhì)量控制 ? 在波峰焊接中，使用的生產(chǎn)工藝材料有：助焊劑和焊料。 助焊劑質(zhì)量控制 助焊劑在焊接質(zhì)量的控制上舉足輕重，其作用是： ? （ 1）除去焊接表面的氧化物； ? （ 2）防止焊接時焊料和焊接表面再氧化；（ 3）降低焊料的表面張力； ? （ 4）有助于熱量傳遞到焊接區(qū)。 ? 目前波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑。選擇助焊劑時有以下要求： ? （ 1）熔點比焊料低； ? （ 2）浸潤擴散速度比熔化焊料快； ? （ 3）粘度和比重比焊料??； ? （ 4）在常溫下貯存穩(wěn)定。 ? 焊料的質(zhì)量控制 錫鉛焊料在高溫下（ 250℃ ）不斷氧化，使錫鍋中錫－鉛焊料含錫量不斷下降，偏離共晶點，導(dǎo)致流動性差，出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點強度不夠等質(zhì)量問題?？刹捎靡韵聨讉€方法來解決這個問題： ? ①添加氧化還原劑，使已氧化的 SnO還原為 Sn，減小錫渣的產(chǎn)生； ? ②不斷除去浮渣； ? ③每次焊接前添加一定量的錫； ? ④采用含抗氧化磷的焊料； ? ⑤采用氮氣保護，讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來，取代普通氣體，這樣就避免了浮渣的產(chǎn)生，這種方法要求對設(shè)備改型，并提供氮氣。 目前最好的方法是在氮氣保護的氛圍下使用含磷的焊料，可將浮渣率控制在最低程度，焊接缺陷最少，工藝控制最佳。 ? 焊接過程中的工藝參數(shù)控制 焊接工藝參數(shù)對焊接表面質(zhì)量的影響比較復(fù)雜，并涉及到較多的技術(shù)范圍。 預(yù)熱溫度的控制 預(yù)熱的作用： ? ①使助焊劑中的溶劑充分發(fā)揮，以免印制板通過焊錫時，影響印制板的潤濕和焊點的形成； ? ②印制板在焊接前達到一定溫度，以免受到熱沖擊產(chǎn)生翹曲變形。一般預(yù)熱溫度控制在 90～150℃ ，預(yù)熱時間 1～ 3min。 ? b、 焊接軌道傾角 軌道傾角對焊接效果的影響較為明顯，特別是在焊接高密度 SMT器件時更是如此。當(dāng)傾角太小時，較易出現(xiàn)橋接，特別是焊接中， SMT器件的 遮蔽區(qū) 更易出現(xiàn)橋接；而傾角過大，雖然有利于橋接的消除，但焊點吃錫量太小，容易產(chǎn)生虛焊。軌道傾角應(yīng)控制在 5176。～ 8176。之間。 ? c、 波峰高度 波峰的高度會因焊接工作時間的推移而有一些變化，應(yīng)在焊接過程中進行適當(dāng)?shù)男拚?，以保證理想高度進行焊接波峰高度，以壓錫深度為 PCB厚度的 1/2～1/3為準(zhǔn)。 ? d、 焊接溫度 焊接溫度是影響焊接質(zhì)量的一個重要的工藝參數(shù)。 有鉛焊料在 223℃ 245℃ 之間都可以潤濕，而無鉛焊料則需在 230℃ 260℃ 之間才能潤濕。太低的錫溫將導(dǎo)致潤濕不良，或引起流動性變差，產(chǎn)生橋連或上錫不良。過高的錫溫則導(dǎo)致焊料本身氧化嚴(yán)重，流動性變差，嚴(yán)重地將損傷元器件或 PCB表面的銅箔。由于各處的設(shè)定溫度與 PCB板面實測溫度存在差異，并且焊接時受元件表面溫度的限制，有鉛焊接的溫度設(shè)定在 245℃左 右，無鉛焊接的溫度大約設(shè)定在 250265℃ 之間。在此溫度下 PCB焊點釬接時都可以達到上述的潤濕條件。 波峰焊后的補焊 什么是補焊： 在機械焊接后，對焊接面進行修整，通常稱為“補焊”。 機械焊接的焊點不可能達到零缺陷。 元器件雖經(jīng)預(yù)成型，但插入后伸出板面的長度不可能全部符合要求。 所以補焊是必不可少的。 補焊的工藝規(guī)范通常包括如下內(nèi)容： 補焊內(nèi)容 ： 糾正歪斜元器件 檢查漏件 修剪引出腳 ? 歪斜不正 補焊不良焊點 假焊 空焊 連錫 虛焊 毛刺 錫多 錫少 標(biāo)準(zhǔn) 半焊 裂錫 烙鐵焊 ? 作用： ˙ 機械自動焊后焊接面的修補及加強焊 。 ˙ 整機組裝中各部件裝聯(lián)焊接 。 ˙ 產(chǎn)量很小或單件生產(chǎn)產(chǎn)品的焊接 。 ˙ 溫度敏感的元器件及有特殊抗靜電要求的元器件焊接 。 ˙ 作為產(chǎn)品設(shè)計人員及維修人員的焊接工具 。 電烙鐵的分類： ? 普通烙鐵 : 手槍式電烙鐵： 自動溫控或自動斷電式，也叫 恒溫烙鐵： 不同烙鐵相對應(yīng)的焊接對象： 烙鐵頭的特性： a、溫度 ： 待焊狀態(tài)時為 330～ 380℃, 在連續(xù)焊接時，前一焊點完成后 , 焊接下一焊點前烙鐵頭溫度應(yīng)能恢復(fù)到上述溫度。 烙鐵頭與焊件接觸時， 在焊接過程中，焊接點溫度能保持在 240℃ ～250℃ 。 頭部的形狀 應(yīng)與焊接點的大小及焊點的密度相適應(yīng) ， 一般應(yīng)選擇頭部截面是園形的，特別在 SMA的維修