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波峰焊基础知识波峰面 ：波的表面均被一层氧化皮覆盖它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态在波峰焊接过程中PCB接触到锡波的前沿表面氧化皮破裂PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动 波峰焊机焊点成型：当PCB进入波峰面前端（A）时基板与引脚被加热并在未离开波峰面（B）之前整个PCB浸在焊料中即被焊料所桥联但在离开波峰尾端的瞬间少量的焊料由于润湿力的作用粘附在焊盘上并由于表面张力的原因会出现以引线为中心收缩至最小状态此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此会形成饱满圆整的焊点离开波峰尾部的多余焊料由于重力的原因回落到锡锅中 。 防止桥联的发生 1.使用可焊性好的元器件/PCB2.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 。 波峰焊机中常见的预热方法 1.空气对流加热2.红外加热器加热3.热空气和辐射相结合的方法加热 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 停留/焊接时间的计算方式是 停留/焊接时间=波峰宽/速度3.预热温度 预热温度是指PCB与波峰面接触前达到 的温度(见下表）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（183C ）50C 60C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SMA类型 元器件 预热温度单面板组件 通孔器件与混装 90100双面板组件 通孔器件 100110双面板组件 混装 100110多层板 通孔器件 115125多层板 混装 115125第13章 波峰焊中锡渣多和不溶物锡团的产生机理和部分对策一般说来，在波峰焊工作温度（240-270）下的焊锡合金，由于暴露在空气中，均会与空气中的氧气发生反应，产生黑色粉末的锡渣（SnO和SnO2）。这是一种正常现象，不在本文的讨论范围内。本文所讨论的是在波峰焊工作时，突然产生大量锡渣和块状不溶物（因类似豆腐渣而被俗称豆腐渣），或同等作业条件下，锡渣很多，超出正常的承受范围。在锡渣或块状不溶物突然产生时，人们通常的反应是对此锡渣的合金成分进行分析。可惜的是，从成分分析得不到任何结果。这是因为目前的国家标准中，仅对部分元素的含量进行规定（如Sb、Cu、Bi、As、Fe、S、Al、Zn等），而人们通常也仅对这些元素含量进行分析。一般来说，除Cu的含量会变高外，其他元素含量变化并不明显。有些人指出，铝元素会对块状不溶物的形成有很大影响，并认为是夹具或电子元器件管脚上的铝溶入焊锡合金引起。可惜的是，从现场上看，夹具并没有发生很大的腐蚀，而且多数时间内对不溶物合金成分的分析并没有发现铝成分有很大变化。有人认为电解锡比火化锡的纯度更高而全部采用电解材料进行制作。可惜的是，实践表明，即使全部材料采用电解材料也无法根除锡渣多和不溶块状锡渣的大量生成现象。有些焊锡生产商添加P合金来试图解决此问题。实践表明，P合金的加入会对锡渣生成有一定的减少作用，但仍无法根除锡渣多和块状不溶物的生成。而且研究表明，P对焊锡润湿性有影响，P元素的增加会恶化焊锡的润湿性，P还会对铜有腐蚀作用，因此P合金并不是理想的抗氧化合金。A.锡渣多和不溶锡块产生的原因是熔融状态下的焊锡合金粘滞力大。本文认为，产生块状锡渣的一个主要原因是熔融状态下的焊锡合金的粘滞力较大引起的。焊锡在正常工作状态下会产生黑色粉末状态的锡粉。当熔融状态下的焊锡合金的粘滞力较大时，在波峰焊时包裹住锡渣形成块状锡渣。这也是为什么我们将块状锡渣进行加热时分离出大部分是完好的焊锡合金的原因。同理，在工作状态下，粘滞力大的焊锡易产生拉尖、桥连等不良。粘滞力本身与锡原材料有关，每一批锡原料的粘滞力不一样，这也是为什么同一厂家的焊锡成品有时锡渣很少，有时突然锡渣和块状锡渣很多的原因。作者从以下几方面进行处理后，锡渣多和出现块状锡渣的几率大大减少。1.不使用只经过简单处理的再生锡。因为再生锡的原料来源不一，每个厂家原料产地不一，添加的元素不一，混在一起很容易产生锡渣多。当然，回收锡是可以再利用的，只是要经过合适的处理。2.对来料每一批锡锭采用专门的方法进行鉴别，挑选出粘滞力小的锡锭用于制作锡条。3.在制作锡条的过程中，采用特别的工艺处理，降低焊锡的粘滞力。4.在焊料合金中加入适量的其他元素，提升焊锡的流动性，增强焊锡的抗氧化能能力，减少锡渣的生成。P合金作为抗氧化合金，正如前面所言，如需要添加，一定要控制好含量。C其它原因造成锡渣多和块状锡渣产生的其他原因还有：a锡渣量的大小和波峰焊机的内部结构设计有很大关系。有些品牌的波峰焊机因设计问题，较易产生大量锡渣，这种设计上的缺陷所造成的锡渣多无法消除，只有更换此型号波峰焊机。b锡炉材质的不同对锡渣有很大影响。实践表明，纯钛锡炉的使用效果最好，而不锈钢锡炉效果最差。c锡炉中焊料尽量加足，锡峰尽可能低，流速调节合理，可以降低锡渣生成。d不同合金成分的焊锡表现不一，有些合金成分较易生成大量锡渣，有些合金成分锡渣较少。e同一合金成分不同品牌混用，有时也会产生大量锡渣和块状不溶物，这是由于每个焊锡生产厂家的原料来源、工艺、抗氧化材料不一，混料后有时会发生反应。f有些厂家将焊锡丝用后所产生的锡丝渣放入波峰焊炉也会产生品质问题。这是因为一般说来，锡条生产时会经过工艺处理或添入抗氧化合金，而锡丝合金未做处理，且锡丝渣里还混有残留松香，甚至含有烙铁头合金（锡会溶蚀烙铁头，故烙铁头使用一段时间后就必须更换），造成锡渣生成。g作业温度高引起，由于作业中元器件管脚和焊盘上的铜箔上的铜会不断析入焊锡中，造成熔点升高。为达到满意的作业效果需相应提升作业温度，温度越高，生成锡渣越多。h不及时清除锡渣。正确的作业方式应每隔4小时清除锡渣一次或每次关机前都要对锡渣进行清除。有的客户几天清一次锡渣或作业前清除锡渣。由于锡渣已经冷却，重新开机时锡渣的导热性不好，当熔融锡碰到锡渣后包裹住锡渣造成块状不溶物。这里要特别提及锡渣抗氧化还原剂的使用，东莞市卓力电子材料有限公司生产的ZL-70（普通型）和ZL-80（环保型）高效焊锡抗氧化还原剂正如其命名，确实不仅具有抗氧化的效果还具有还原效果，不同一般市场上只有抗氧化或只有还原效果的产品，其抗氧化还原效果甚佳，我们做个试验可还原94%左右的好锡。在线使用时熔锡表面可以长时保持如镜面的效果，是锡渣的克星。其公司网址为：/目前市场上还有推出一种锡渣还原机，它的作业原理实际上是通过物理加热分离实现，此种分离法也很容易混入杂质，站在专业角度我们不提倡此种做法。结论本文认为，锡渣多特别是块状锡渣的形成是由于熔融的锡粘度较高引起的。因此应采用合适的方法降低熔融锡的粘滞力，减少块状锡渣的生成。本文还认为，锡渣多特别是块状锡渣多跟某些未知的微量元素有关，这值得众多研究者对此问题继续深入研究，以彻底解决此困惑业界多年的问题。本文不建议使用P合金来作为抗氧化合金。引起锡渣多的原因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、 使用抗氧化油抗氧化油为一种高闪点的碳氢化合物，它能够浮于液态焊锡表面，将液态焊锡与空气隔离开来，从而减少焊锡氧化的机会，进而减少锡渣。一般而言，使用抗氧化油可以减少大约70%的锡渣。但是使用抗氧化油后产生的油泥会污染锡炉，并产生一些烟雾，对生产环境有一定的要求，尤其是抽风系统，产生的锡油泥状锡渣也无多少利用价值。波峰焊设备维修的基本操作一、喷雾问题：1、喷头不移动： 机械性卡死；原因：a、喷雾小车的同步轮子变形、磨损严重；b、同步轮子内的小轴承损坏；c、同步皮带断开或太松；d、同步皮带同部轮安装不平衡；e、同步皮带同部轮内的轴承损坏。处理方法：a、更换喷雾小车的同步轮；b、更换小轴承；c、调整；d、调整；e、更换。 驱动器损坏；原因：驱动器本身损坏或者由于驱动器温度过高引起驱动器保护，无输出；处理方法：更换驱动器。 马达坏；原因：马达本身坏处理方法：更换 接线松动。原因：接头处接线松动，导致接触不良处理方法：调整即可。2、喷不出助焊：原因： 喷头堵塞； 喷头调节流量的调节螺母锁死了； 气管破裂； 无助焊剂； 无气源供给； 电磁阀坏处理方法： 清洗并保养喷头； 调整即可； 更换气管； 添加助焊； 打开外部气源； 更换电磁阀3、喷雾断断续续：原因： 气压不足； 气管破裂； 喷头堵塞； 管路及流量计堵塞处理方法： 调整； 更换； 清洗及保养喷头； 清洗管路及流量计4、喷雾不均匀：（都是由于调节不当引起的） 原因：1、气压不足或调节不当；2、喷雾速度不当；3、喷头上的微调旋钮调节不当处理方法：调整以上参数。喷雾大小：3KG/CM2；针阀压力：4KG/CM2喷雾速度要根据PCB板的大小，原则是大板喷雾速度快一些。5、喷完之后漏助焊： 原因： 喷雾大小及针阀压力两气管接反； 气管破裂； 顶针磨损处理方法： 调换两管的连接； 更换； 调整顶针或更换顶针6、喷雾不准（没有喷到的情况）： 检查链速是否稳定，SX-670感应器和编码器有松动或损坏的情况； 轨距实际值为零 轨距、喷头位置及相关参数设置不合理处理方法： 固定SX-670、编码器或作更换； 校正导轨； 校正导轨、调整喷头位置及作相关参数设置二、链条抖动问题：（磨擦是引起抖动的根本原因) 原因： 链条张得过紧； 润滑不良； 运输处的同步链条的张紧装置是否OK 链爪是否碰到其它东西； 导轨喇叭口； 入口接驳调节不合理； 传动齿轮上的机米松动处理方法： 调节入口接驳处的张紧装置，调节到合适的位置； 给链条加适度的高温润滑油，一月一次； 调节运输处的张紧装置，一定要张紧，并且确保在同一条直线上； 检查所有的链爪有没有碰到其它的东西，特别是洗爪盒及链爪在拐弯的地方有没有碰到，更换变形严重的链爪； 当轨道上没有PCB板，链条不抖动，而有板的情况会抖动，则说明导轨有导轨喇叭口现象，需要先解决导轨喇叭口的问题方可解决抖动的问题，方法为：a、视情况而定，拆除丝杆处的一处或两处的齿轮；b、选一块标准的PCB板，放置在轨道上，然后转动丝杆，将轨道前、中、后宽度调为一致；c、将所有齿轮复位装好。 A、入口接驳的两导轨与主导轨的两链条不在同一直线上，会加大拉力，造成抖动，调整方法：取两块标准的测试板，一块放在接驳上，一块放在主导轨的链条上，调整接驳，使两块在同一直线，在衔接的地方上两块间隙一致；B、接驳链条装得太紧造成抖动，调整即可；C、接驳链条的小链轮轴承损坏或小链轮内的垫片丢失导致抖动，更换和加装即可解决问题。锡渣还原剂。 全面检查入口、出口处的传动齿轮的机米是否有松动，拧紧所有机米即可。三、速度不稳定：原因： 调速器或变频器； SX-670光电感应器及编码器； 接头处的接线； 继电器； 机械方面处理方法： 调整或更换调速器、变频器； SX-670光电开关和编码器有松动的情况，调整即可；如有损坏则需要更换； 调整接头处的接线即可； 更换继电器； 机械方面链条太松导致跳齿，齿轮之间配合不好，调整这些方面即可了。四、不加热：原因： 发热管坏； 发热管处连线断开； 漏电开关跳开； 可控硅损坏； 超温保护； 控制软件是否在操作模式； PLC无加热信号处理方法： 更换发热管即可； 连接发热管处的接线； 检查发热管是否有接地的情况或者线路有短路的情况，排除以上短路的情况，然后闭合漏电开关； 更换SSR即可； 排除超温的故障（温控表参数设置有误或双金属片断开），现在都采用温控表的方式进行超温保护。 将控制软件切换到操作模式即可； PLC程序故障或PLC硬件故障，作相应的处理即可。五、低温：原因： 有部分发热管损坏； 热电偶问题； 可控硅处于半导通的状态； 风机未打开；处理方法： 更换相应的发热管； 更换热电偶； 更换可控硅； 打开风机即可六、超温：原因： 热电偶问题； 可控硅处于半导通的状态； 风机未打开；处理方法： 更换热电偶； 更换可控硅； 打开风机即可；一、装机步骤：1、把机器推到客户指定的位置；2、开箱按出货清单清点品，如有欠缺第一时间通知主管；3、指导客户配送电、气；4、安装喷雾处的抽风机；5、安装锡炉的抽风机；6、三色指灯塔固定；7、拆除运输用的固定块；8、安装及调整入口接驳；9、接好冷水机管，注意喉箍一定要拧紧；10、装好氧气分析仪；11、装好工控机，显示器，并连接好各控制线；12、把机器与客户的插件线对接好（两块机板测试对接整齐程度）13、调整机器的水平，参考点：（A、机器入口处副导轨支架；B、机器出口处副导轨支架；C、机器中间部位）14、调好水平后拧紧脚杯螺母；15、冷水机加满水；16、装好锡炉倒出架17、客户接好电源后，用万用表确认电源是否正确，无误后方可通电开机；18、退出锡炉，注意锡炉是否挡住钛爪；19、通知客户派技术员培训炉胆结构；20、手动转动波峰马达，转动是否灵活；21、拧紧放锡口；22、拆下一波喷口和二波喷口；23、拆下热电偶，热电偶贴在锡炉壁放置（防止化锡的时候超温）；24、把锡条放置在炉胆内，注意锡条一定要排列整齐，尽量靠近炉壁；25、放满锡条后，启动锡炉加热，因锡炉加热时需热电偶检测温度达到205度，下层才加热，为加快熔锡，可把锡炉控制线Q6接到控制线Q7上，再开启预热一；26、加锡过程中注意炉壁处是否有锡，如锡熔完后应立即补充（防止干烧）27、当锡液面距离炉胆边30MM时，装上一波喷口，再装二波喷，再继续加锡，当达到10MM处，加锡OK；28、启动波峰测试波峰马达线是否接反；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；B、第一波喷口与二波喷口在导轨角度一定的情况下离钛爪的距离保持一致；C、二波尽量用平波，即中间挡板不调高后流量也不大，有一点锡流即可，此波峰形状平整，波峰稳定，但具体因实际情况而定；D、注意调整一、二波之间的导流槽的高度和角度。30、锡炉摇进；31、调宽窄测试几次，导轨宽度是否一致；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;33、降低锡炉；34、校正导轨宽度；波峰焊焊锡抗氧化还原剂。35、用机板测试导轨宽窄是否前后一致；36、手动测试喷雾，喷雾是否有导响；37、手动测试喷雾，喷头三气管是否连接正常，正确接法：A、二位二通电磁阀控制喷雾气压用；B、二位三通电磁作用是打开针阀气压，如接反在喷雾动作完成后，还会有助焊流出；38、启动链速，过一块客户所需的机板，用传真热能纸测试喷雾均匀度及助焊剂量，根据此结果，调整喷雾的提前，滞后，喷雾的宽度。喷雾的速度，喷雾流量，使其喷雾效果达到最佳。注意事项：A、根据链速板宽，喷雾速度尽量调低，减小喷雾机的磨损；B、喷雾流量要用喷头调节螺丝控制，不能用流量计控制喷雾的流量，一般流量计只是用作显示流量。39、升上锡炉，启动预热，试生产；40、根据客户机板，调整锡炉到最佳状态，再固定锡炉的上下限位、进出限位；41、培训客户；42、验收并安装验收单（加盖公章）波峰焊设备装机步骤及操作内容2、 设备操作要掌握的内容：（在机器旁边讲解）1、 机器面板开关的认识和使用；2、电脑软件的操作；3、软件的安装及及软件设置；4、参数设定；5、喷雾的调整；6、导轨的调整及校正；7、波峰的调整；8、报警信息的处理、日志窗口的访问9、生产报表的使用；10、权限设置；11、锡炉的升降、进出；12、清洗的使用；13、冷却的使用；14、氮气的调节及使用；15、自动开机及其设定；16、电气控制的了解；17、机器日常保养及常规维护。波峰焊出现漏焊，虚焊，连焊的问题分析1。波峰焊接中FLUX活性不够。2.选用的FLUX的润湿性不够。3.焊件FLUX涂布的量太少。4.焊件FLUX涂布的不均匀。5.PCB区域性涂不上FLUX。6.PCB区域性没有沾锡。7.部分焊盘或焊脚氧化严重。8.PCB布线不合理（元零件分布不合理）。9.走板方向不对。10.锡含量不够，或铜超标；杂质超标造成锡液熔点（液相线）升高11.发泡管堵塞，发泡不均匀，造成FLUX在PCB上涂布不均匀。12.风刀设置不合理（FLUX未吹匀）。13.走板速度和预热配合不好。14.手浸锡时操作方法不当。15.链条倾角不合理。16.波峰不平。锡渣还原粉锡渣现象及生成原因分析例一设备来源：进口（双波）ALX表观现象：锡渣呈白色海绵状聚集位置：锡炉整个液面，峰口周围堆积较厚换锡时间：数月前原因排查：此锡炉为夹壁（板式）加热器，由于上加热器（4面2组）之1组（380V串联）加热丝开路，焊料回流时热补偿不够（由于热感应器靠近下加热器，数字表未能如实反应）原因类别：设备例二设备来源：进口（双波）GJTX表观现象：锡渣呈白色稀泥状聚集位置：锡炉部分液面换锡时间：数月前原因排查：铝电解电容掉入（Al与Sn的化合物易氧化而漂浮在液面上）原因类别：人例三设备来源：国产（双波）HTGK表观现象：锡渣呈灰褐色细颗粒状聚集位置：锡炉整个液面换锡时间：一周内原因排查：更换的挤压条，由于锡锭未将氧化帽去干净就用于挤压，挤压条表面有黑色斑点不均匀分布（有物为证，而且整个锡炉通道已被严重污染）原因类别：材料例四设备来源：进口（单波）TVYB表观现象：不是锡渣而是油状物聚集位置：波峰面，断断续续涌出换锡时间：刚换原因排查：更换的铸造条，由于表面残留脱模剂（也可称抗氧化剂）过量，铸造条表面油腻甚至有霉斑（有物为证，而且整个锡炉通道已被严重污染）原因类别：材料例五设备来源：国产（手工浸锡炉，容量50KG）NW12C表观现象：比一般锡炉产渣快且拌有异味，操作工有皮肤过敏反应聚集位置：锡炉整个液面换锡时间：不详原因排查：使用的铸造条系除铜料，硫元素配比不当或高温时间过短，剩余硫元素未挥发净，铸造条表面有痱状颗粒原因类别：材料例六设备来源：国产（双波）WJYKQ表观现象：黑色和白色颗粒交加聚集位置：锡炉整个液面，峰口回流两侧锡渣团不停的翻滚换锡时间：不详原因排查：杂质Cu0.38%、Zn0.014%，工人总是将生产线上手工焊的锡渣（经常会混入引线，其中相当一部分是黄铜引线）收集后倒入锡炉，Zn的严重超标是多渣的首要因素，Cu其次原因类别：人例七设备来源：国产（单波）WXYKQ表观现象：黑色和灰白色颗粒交加聚集位置：锡炉整个液面，峰口回流两侧锡渣团不停的翻滚换锡时间：不详原因排查：杂质Cu未超标而Sn只有51.6%，显然离共晶点太远的焊料不适于波峰焊接用原因类别：人、材料如何更好的设置波峰焊减少锡渣产生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、 使用抗氧化油抗氧化油为一种高闪点的碳氢化合物，它能够浮于液态焊锡表面，将液态焊锡与空气隔离开来，从而减少焊锡氧化的机会，进而减少锡渣。一般而言，使用抗氧化油可以减少大约70%的锡渣。但是使用抗氧化油后产生的油泥会污染锡炉，并产生一些烟雾，对生产环境有一定的要求，尤其是抽风系统，产生的锡油泥状锡渣也无多少利用价值。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.波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策1波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策A.焊料不足：焊点干瘪/不完整/有空洞，插装孔及导通孔焊料不饱满，焊料未爬到元件面的焊盘上。 原因： a)PCB预热和焊接温度过高，使焊料的黏度过低；b)插装孔的孔径过大，焊料从孔中流出； c) 插装元件细引线大焊盘，焊料被拉到焊盘上，使焊点干瘪； d) 金属化孔质量差或阻焊剂流入孔中； e) PCB爬坡角度偏小，不利于焊剂排气。 对策：a) 预热温度90-130，元件较多时取上限，锡波温度250+/-5，焊接时间35S。 b) 插装孔的孔径比引脚直径大0.150.4mm，细引线取下限，粗引线取上线。 c) 焊盘尺寸与引脚直径应匹配，要有利于形成弯月面； d）反映给PCB加工厂，提高加工质量； e) PCB的爬坡角度为37。 B、焊料过多： 元件焊端和引脚有过多的焊料包围，润湿角大于90。 原因： a)焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大； b) PCB预热温度过低，焊接时元件与PCB吸热，使实际焊接温度降低； c) 助焊剂的活性差或比重过小； d) 焊盘、插装孔或引脚可焊性差，不能充分浸润，产生的气泡裹在焊点中； e) 焊料中锡的比例减少，或焊料中杂质Cu的成份高，使焊料黏度增加、流动性变差。 f) 焊料残渣太多。 对策： a) 锡波温度250+/-5，焊接时间35S。 b) 根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度，PCB底面温度在90-130。 c) 更换焊剂或调整适当的比例； d) 提高PCB板的加工质量，元器件先到先用，不要存放在潮湿的环境中； e) 锡的比例61.4%时，可适量添加一些纯锡，杂质过高时应更换焊料； f) 每天结束工作时应清理残渣。 C、焊点桥接或短路 原因： a) PCB设计不合理，焊盘间距过窄； b) 插装元件引脚不规则或插装歪斜，焊接前引脚之间已经接近或已经碰上； c) PCB预热温度过低，焊接时元件与PCB吸热，使实际焊接温度降低； d) 焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度降低； e）阻焊剂活性差。 对策： a) 按照PCB设计规范进行设计。两个端头Chip元件的长轴应尽量与焊接时PCB运行方向垂 直，SOT、SOP的长轴应与PCB运行方向平行。将SOP最后一个引脚的焊盘加宽（设计一个窃锡焊盘）。 b) 插装元件引脚应根据PCB的孔距及装配要求成型，如采用短插一次焊工艺，焊接面元件引 脚露出PCB表面0.83mm，插装时要求元件体端正。 c）根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度，PCB底面温度在90-130。 d) 锡波温度250+/-5，焊接时间35S。温度略低时，传送带速度应调慢些。 f) 更换助焊剂。 D、润湿不良、漏焊、虚焊 原因： a) 元件焊端、引脚、印制板基板的焊盘氧化或污染，或PCB受潮。 b) Chip元件端头金属电极附着力差或采用单层电极，在焊接温度下产生脱帽现象。 c) PCB设计不合理，波峰焊时阴影效应造成漏焊。 d) PCB翘曲，使PCB翘起位置与波峰焊接触不良。 e) 传送带两侧不平行（尤其使用PCB传输架时），使PCB与波峰接触不平行。 f) 波峰不平滑，波峰两侧高度不平行，尤其电磁泵波峰焊机的锡波喷口，如果被氧化物堵塞 时，会使波峰出现锯齿形，容易造成漏焊、虚焊。 g) 助焊剂活性差，造成润湿不良。 h) PCB预热温度过高，使助焊剂碳化，失去活性，造成润湿不良。 对策： a) 元器件先到先用，不要存在潮湿的环境中，不要超过规定的使用日期。对PCB进行清洗和 去潮处理； b) 波峰焊应选择三层端头结构的表面贴装元器件，元件本体和焊端能经受两次以上的260波 峰焊的温度冲击。 c) SMD/SMC采用波峰焊时元器件布局和排布方向应遵循较小元件在前和尽量避免互相遮挡原 则。另外，还可以适当加长元件搭接后剩余焊盘长度。 d) PCB板翘曲度小于0.81.0。 e) 调整波峰焊机及传输带或PCB传输架的横向水平。 f) 清理波峰喷嘴。 g) 更换助焊剂。 h) 设置恰当的预热温度。 E、焊点拉尖 原因： a) PCB预热温度过低，使PCB与元器件温度偏低，焊接时元件与PCB吸热； b) 焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大； c) 电磁泵波峰焊机的波峰高度太高或引脚过长，使引脚底部不能与波峰接触。因为电磁泵波峰焊机是空心波，空心波的厚度为45mm； d) 助焊剂活性差； e) 焊接元件引线直径与插装孔比例不正确，插装孔过大，大焊盘吸热量大。 对策： a) 根据PCB、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度，预热温度在90-130； b) 锡波温度为250+/-5，焊接时间35S。温度略低时，传送带速度应调慢一些。 c) 波峰高度一般控制在PCB厚度的2/3处。插装元件引脚成型要求引脚露出PCB焊接面 0.83mm d) 更换助焊剂； e) 插装孔的孔径比引线直径大0.150.4mm（细引线取下限，粗引线取上线）。 F、其它缺陷 a) 板面脏污：主要由于助焊剂固体含量高、涂敷量过多、预热温度过高或过低，或由于传送 带爪太脏、焊料锅中氧化物及锡渣过多等原因造成的； b) PCB变形：一般发生在大尺寸PCB，由于大尺寸PCB重量大或由于元器件布置不均匀造成 重量不平衡。这需要PCB设计时尽量使元器件分布均匀，在大尺寸PCB中间设计工艺边。 c) 掉片（丢片）：贴片胶质量差，或贴片胶固化温度不正确，固化温度过高或过低都会降低粘 接强度，波峰焊接时经不起高温冲击和波峰剪切力的作用，使贴装元件掉在料锅中。 d) 看不到的缺陷：焊点晶粒大小、焊点内部应力、焊点内部裂纹、焊点发脆、焊点强度差等，需要X光、焊点疲劳试验等检测。这些缺陷主要与焊接材料、PCB焊盘的附着力、元器件焊端或引脚的可焊性及温度曲线等因素有关。波峰焊工艺参数调节1. 波峰高度 波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃锡高度。其数值通常控制在PCB板厚度的1/22/3,过大会导致熔融的焊料流到PCB的表面形成“桥连” 2.传送倾角 波峰焊机在安装时除了使机器水平外还应调节传送装置的倾角通过倾角的调节可以调控PCB与波峰面的焊接时间适当的倾角会有助于焊料液与PCB更快的剥离使之返回锡锅内3.热风刀 所谓热风刀是SMA刚离开焊接波峰后在SMA的下方放置一个窄长的带开口的“腔体”窄长的腔体能吹出热气流尤如刀状故称“热风刀”4.焊料纯度的影响 波峰焊接过程中焊料的杂质主要是来源于PCB上焊盘的铜浸析过量的铜会导致焊接缺陷增多5.助焊剂6.工艺参数的协调 波峰焊机的工艺参数带速预热时间焊接时间和倾角之间需要互相协调反复调整。无铅焊锡的知识1焊接作业的基础 焊接作业的目的：（一） 机械的连接：把两个金属连接，固定的作用。（二） 电气的连接，把两个金属连接，使电气导通的作用。这种电气的连接是焊接作业的特征，是粘合剂所不能做到的。 焊接作业的特征：焊接作业的特征是一次可以完成大量的焊接，比如说利用喷流槽进行的焊接，利用黏胶状焊锡进行的焊接；另外一个特征就是简单的可以修正。 焊锡的定义：一般来说，焊锡是由锡（融点232度）和铅（熔点327度）组成的合金。其中由锡63和铅37组成的焊锡被称为共晶焊锡，这种焊锡的熔点是183度。标准焊接作业时使用的线状焊锡被称为松香入焊锡或线状焊锡。如图所示，在焊锡中加入了助焊剂。这种助焊剂是由松香和少量的活性剂组成。 焊接作业的设定温度焊接作业时温度的设定非常重要。焊接作业最适合的温度是在使用的焊接的熔点50度。烙铁头的设定温度，由于焊接部分的大小，电烙铁的功率和性能，焊锡的种类和线型的不同，在上述温度的基础上还要增加100度为宜。 2铅的有害性最新的机器在使用的焊锡，其实历史非常悠久，5000年以前已经开始使用，由于焊锡中含有对环境有害的铅，有可能对环境造成影响，所以现在焊锡的成分也在改变. 3无铅焊锡实际使用的背景 4无铅焊锡及其问题表1、松香入无铅焊锡 熔点温度范围SnCu系列 Sn0.75Cu 227SnAg系列 Sn3.5Ag 221SnAgCu系列 Sn3.5Ag0.75CuSn3.0Ag0.7CuSn3.0Ag0.5Cu 217219217219217219 熔点温度范围SnCu系列 Sn0.75Cu 227SnAg系列 Sn3.5Ag 221SnAgCu系列 Sn3.5Ag0.75CuSn3.0Ag0.7CuSn3.0Ag0.5Cu 217219217219217219上锡能力差无铅焊锡的焊锡扩散性差，扩散面积差不多是共晶焊锡的1/3。熔点高无铅焊锡的熔点比一般的Sn-Pb共晶焊锡高大约3444度，这样电烙铁烙铁头的温度设定也要比较高。 焊锡 熔点（） 焊接作业温度（）（焊锡熔点50） 烙铁头温度（）（焊接作业温度100）Sn-Pb共晶 183 233 333Sn-0.75Cu 227 277 377焊锡 熔点（） 焊接作业温度（）（焊锡熔点50） 烙铁头温度（）（焊接作业温度100）Sn-Pb共晶 183 233 333Sn-0.