一文搞懂波峰焊工藝及缺陷預(yù)防

波峰焊接是一種復(fù)雜的工藝過程，涉及到金屬表面、熔融焊料、空氣等多種因素。焊接質(zhì)量受到多種因素的影響，如印制板、元器件、焊料、焊劑、焊接溫度、時間等工藝參數(shù)以及設(shè)備條件等。

因此，要獲得一個優(yōu)良的焊接效果，需要考慮焊料配方、助焊劑、元件和PCB的匹配、工裝設(shè)計及過程控制參數(shù)等因素。但是，當(dāng)出現(xiàn)焊接不良時，可能有多個原因?qū)е隆Ｏ旅娼榻B一些常見的波峰焊焊接不良、產(chǎn)生原因的分析方法及改善建議。

一、波峰焊工藝曲線

● 波峰焊工藝曲線包括以下步驟

1、潤濕時間

潤濕時間是指焊點與焊料相接觸后潤濕開始的時間。在電子焊接中，潤濕時間是指焊料在接觸到焊盤后，形成良好連接所需的時間。潤濕時間是確保焊點形成良好連接的關(guān)鍵因素之一。

2、停留時間

停留時間是指PCB上某一個焊點從接觸波峰面到離開波峰面的時間。在電子焊接中，停留時間通常是指焊料在波峰面上停留的時間。停留時間對于焊點的形成和質(zhì)量有著重要的影響。

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。在電子焊接中，預(yù)熱溫度是指將PCB在進(jìn)入波峰爐之前預(yù)先加熱到的溫度。預(yù)熱溫度的目的是為了減少PCB在焊接過程中的熱沖擊，并提高焊接質(zhì)量。

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（183°C）50°C ~ 60°C大多數(shù)情況是指焊錫爐的溫度。實際運行時，所焊接的PCB焊點溫度要低于爐溫，這是因為PCB吸熱的結(jié)果。焊接溫度對于焊點的形成和質(zhì)量有著決定性的影響。合適的焊接溫度可以保證焊點牢固、質(zhì)量穩(wěn)定，并減少焊接缺陷。

二、波峰焊工藝參數(shù)

● 波峰焊工藝參數(shù)包括以下幾項

1、波峰高度

波峰高度是指在波峰焊接中的PCB吃錫高度。這個數(shù)值通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3之間，如果過大可能會導(dǎo)致熔融的焊料流到PCB的表面，形成“橋連”。

2、傳送傾角

波峰焊機在安裝時除了使機器水平外，還應(yīng)注意調(diào)節(jié)傳送裝置的傾角。通過調(diào)整傾角，可以控制PCB與波峰面的焊接時間。適當(dāng)?shù)膬A角有助于焊料液與PCB更快的剝離，使之返回錫鍋內(nèi)。

3、熱風(fēng)刀

所謂熱風(fēng)刀，是在SMA剛離開焊接波峰后，在SMA的下方放置一個窄長的帶開口的“腔體”，窄長的腔體能吹出熱氣流，猶如刀狀，因此被稱為“熱風(fēng)刀”。

4、焊料純度

在波峰焊接過程中，焊料的雜質(zhì)主要來源于PCB上焊盤的銅浸析。過量的銅會導(dǎo)致焊接缺陷增加。

5、助焊劑

助焊劑是在焊接過程中用于幫助去除氧化物、增加焊料潤濕性和流動性的化學(xué)物質(zhì)。在波峰焊接中，使用適當(dāng)?shù)闹竸┛梢愿纳坪附淤|(zhì)量。

6、工藝參數(shù)

波峰焊機的工藝參數(shù)包括帶速、預(yù)熱時間、焊接時間和傾角等，這些參數(shù)需要相互協(xié)調(diào)和調(diào)整。帶速和預(yù)熱時間會影響焊接質(zhì)量和焊點的可靠性。焊接時間和傾角會影響焊料液與PCB的接觸時間和焊點的形成質(zhì)量。因此，需要反復(fù)調(diào)整這些參數(shù)，以獲得最佳的焊接效果。

三、波峰焊接缺陷分析

● 波峰焊接缺陷的應(yīng)對方法

波峰焊接是將軟釬焊液加熱產(chǎn)生熔融的液態(tài)焊料，通過流動的液態(tài)焊料將電氣線路板上的接合點與已經(jīng)焊接在電路板上的元器件連接起來。

● 在波峰焊接過程中，容易出現(xiàn)以下焊接缺陷

1、冷焊

焊接點不飽滿，焊料流動性差，冷焊的原因可能是焊料中雜質(zhì)過多，或者焊接溫度不夠。

2、橋連

相鄰兩個焊點相連，導(dǎo)致電路短路。

3、氣泡

在焊接過程中，因為高溫產(chǎn)生氣泡，使焊料不能充分填充焊點，影響焊接質(zhì)量。

4、虛焊

焊接點沒有完全熔合，導(dǎo)致接觸不良。

5、偏移

焊接過程中，元器件的位置發(fā)生偏移，導(dǎo)致電路短路或斷路。

● 針對以上缺陷，可以采取以下應(yīng)對方法

1、對于冷焊，可以調(diào)整焊接溫度，使焊接溫度在合適的范圍內(nèi)。同時，定期檢查焊料的質(zhì)量，避免雜質(zhì)過多。

2、對于橋連，可以通過優(yōu)化電路板設(shè)計和元器件布局，避免相鄰焊點相連。

3、對于氣泡，可以通過調(diào)整焊接時間和焊接壓力，使焊料充分填充焊點。

4、對于虛焊，可以通過提高焊點的質(zhì)量和清潔度，保證焊接點的熔合度。

5、對于偏移，可以通過優(yōu)化焊接工藝和元器件固定方法，保證元器件的位置正確。

總之，在波峰焊接過程中，要定期檢查焊料的質(zhì)量和焊接設(shè)備的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和解決焊接缺陷，保證焊接質(zhì)量和電氣性能。同時，要加強質(zhì)量檢測和質(zhì)量控制，確保每一個焊接環(huán)節(jié)都符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

四、PCBA可焊性檢查工具推薦

推薦一款可制造性檢查的工藝軟件：華秋DFM，可以檢查設(shè)計文件存在的一些波峰焊的可焊性問題，例如：引腳孔徑大小、引腳是否缺通孔、引腳的可焊性屬性。提前使用華秋DFM軟件檢查，可以預(yù)防波峰焊時出現(xiàn)可焊性問題。

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