1、東巨電子(東莞)有限公司1Bruce Lin2008.12.31焊錫基礎知識2目錄第一章、什么是波峰焊第二章、焊接資料第三章、PCB設計常用規范第四章、錫爐參數設定第五章、助焊劑第六章、波峰焊接缺陷分析第七章、無鉛焊接第八章、手工焊接第九章、執行事項摘要附錄、PCB外表處置OSP工藝3第一章什么是波峰焊4波峰焊是將熔融的液態焊料，借助與泵的作用，在焊料槽液面構成特定外形的焊料波，插裝了零件的PCB置與傳送鏈上，經過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實現焊點焊接的過程。51.波峰焊機的工位組成及其功能波的外表均被一層氧化皮覆蓋，它在沿焊料波的整個長度方向上幾乎都堅持靜態，在波峰焊接過

2、程中，PCB接觸到錫波的前沿外表，氧化皮破裂，PCB前面的錫波被推向前進，這闡明整個氧化皮與PCB以同樣的速度挪動。插件助焊劑預熱焊接熱風刀冷卻取板63.焊點成型當PCB進入波峰面前端(A)時，PCB與引腳被加熱，并在未分開波峰面(B)之前，整個PCB浸在焊料中，即被焊料所橋聯，但在分開波峰尾端的瞬間，少量的焊料由于潤濕力的作用，粘附在焊盤上，并由于外表張力的緣由，會出現以引線為中心收縮至最小形狀，此時焊料與焊盤之間的潤濕力大于兩焊盤之間的焊料的內聚力。因此會構成豐滿，圓整的焊點，分開波峰尾部的多余焊料，由于重力的緣由，回落到錫槽中。PCB分開焊料波時，分別點位與B1和B2之間的某個地方，分別

3、后構成焊點。7第二章焊接資料8能熔合兩種或兩種以上的金屬，使之成為一個整體的易熔金屬或合金都叫焊料。焊料的種類很多，焊接不同的金屬運用不同的焊料。按其成分可分為錫鉛焊料、錫銀焊料、錫銅焊料等。按其耐溫情況可分為高溫焊料、低溫焊料等。在普通電子產品裝配中，通常運用錫鉛焊料，俗稱“焊錫。錫(Sn)是一種質軟、低熔點的金屬，其熔點為232，純錫較貴，質脆而機械性能差；在常溫下，錫的抗氧化性強，金屬錫在高于13.2時呈雪白色，低于13.2時呈灰色，低于40變成粉末。鉛(Pb)是一種淺青色的軟金屬，熔點為327，機械性能差，可塑性好，有較高的抗氧化性和抗腐蝕性。鉛屬于對人體有害的重金屬，在人體中積存能引

4、起鉛中毒。錫鉛合金當鉛和錫以不同的比例熔成錫鉛合金以后，熔點和其它物理性能都會發生變化。9第三章PCB設計常用規范10網格尺寸普通分公制和英制兩種規范。最根本的坐標網格間距為2.5mm，當需求更小的網格時，采用1.25mm和0.625mm。國外消費的集成電路普通采用英制規范，例如：雙列直插式(DIP)的管腳間距為2.54mm(非常之一英寸)。所以，在放置零件時普通可采用英制坐標網格。11孔徑和焊盤尺寸標稱孔徑和最小焊盤直徑如下表所示。實踐制造中，最小孔徑受消費印制電路板廠家具有的工藝程度的限制，就目前而言，普通選0.8mm以上，焊盤尺寸普通也要比表中所列數據稍大些。孔徑與最小焊盤直徑(單位：m

5、m)導線寬度導線寬度沒有一致的要求，其最小值應能接受經過這條導線的最大電流值。普通應大于10密耳(1Mil為千分之一英寸，0.25mm)。思索到美觀、整齊，導線寬度應盡量寬一些，普通可取2050密耳。孔徑0.40.50.60.80.91.01.31.62.0最小焊盤直徑1.01.01.21.41.51.61.82.53.012導線間距導線之間的間距也沒有一致的要求，但兩條導線之間的最小間隔應滿足電氣平安要求(UL有要求)。思索到工藝方便，導線間距應大于10密耳(Mil)，在允許的條件下，導線間距應盡量寬一些，在集成塊兩管腳之間(100Mil)普通只設計一根導線。當導線平行時，各導線之間的間隔應

6、均勻一致。焊盤外形常用的焊盤外形有4種：方形、圓形、長圓形和橢圓形。最常用的是圓形焊盤。13第四章錫爐參數設定14 浸焊條件： 普通控制錫爐保送帶爪牙爬坡角度36度。 錫波浸入深度為PCB厚度的1/22/3，著錫時間35Sec為宜。 預熱溫度：普通要求PCB經預熱后，焊點面溫度到達：單面板90100，雙面板100110，多層板115125。(零件面溫度和銅箔面溫差不要超越20) 錫溫：有鉛錫溫(Sn63-Pb37)普通控制在2455，無鉛錫溫(Sn99.3-0.7Cu)普通控制在2655。15 雙波峰的焊接：假設是混裝技術的PCBA(DIP和SMD)，由于SMD沒有DIP那樣的安裝插孔，焊接受

7、熱后揮發的氣體無處分發，另外，SMD有一定的高度，又是高密度貼裝，而焊料外表有張力作用，因此很難及時潮濕浸透到貼裝零件的每個角落，所以假設采用單波峰焊接，將會出現大量的漏焊及連錫，須采用雙波峰處理上述問題。采用雙波峰焊接，由于錫與空氣的接觸面加大，所以氧化會加速，而呵斥浪費。16 影響焊接質量的主要要素： 運輸速度與角度：運輸速度決議焊接時間，速度過慢，那么焊接時間長，對PCB與零件不利，速度過快那么焊接時間過短，易呵斥虛焊、假焊、漏焊、連錫、堆錫、氣泡等景象。焊接接觸焊料的時間35Sec為宜。 預熱溫度：適宜的預熱溫度可減少PCB的沖擊，減少PCB的變形翹曲，提高助焊劑的活性。 焊料成份：進

8、展焊接作業時，PCB或零件腳上的金屬雜質會進入熔錫里，如此一來，能夠影響焊點的不良或者外觀，所以，最好每隔三個月檢查一次錫爐中的焊錫成份，使其控制在規范范圍內。銅的含量控制0.6%左右，過高時錫的流動變差，而影響焊錫效果，且含銅過高時焊點變脆，而影響壽命。17 影響焊接質量的主要要素： 助焊劑的比重：適宜的比重會提高焊點的質量，比重太高即助焊劑濃度高，易出現PCB殘留物增多、連錫、包焊等，甚至呵斥絕緣電阻下降；助焊劑的比重過低易呵斥焊接不良，出現焊點拉尖、連錫、虛焊等景象，普通比重控制在0.8000.830，比太低會影響焊錫效果；比重太高，而太稠影響霧化效果和發泡效果，且零件面殘留物太多，需求

9、洗板(可根據供貨商的配方比重決議)。 機板線路設計及零件的可焊性及其他要素：PCB線路設計及零件的可焊性，人的汗水，環境的污染，運送系統的污染及包材的污染對焊點質量都有影響。18第五章助焊劑19助焊劑是進展焊錫時所必需的輔助資料，是焊接時添加在焊點上的化合物，參與焊接的整個過程。(1)助焊劑的作用p 除去氧化物：為了使焊料與零件腳和銅箔外表的原子能充分接近，必需將妨礙兩金屬原子接近的氧化物和污染物去除，助焊劑正具有溶解這些氧化物、氫氧化物或使其剝離的功能。p 防止零件腳、銅箔和焊料加熱時氧化：焊接時，助焊劑先于焊料之前熔化，在焊料和零件腳與銅箔的外表構成一層薄膜，使之與外界空氣隔絕，起到在加熱

10、過程中防止零件腳和銅箔氧化的作用。p 降低焊料外表的張力：運用助焊劑可以減小熔化后焊料外表張力，添加其流動性，有利于浸潤。20(2)對助焊劑的要求p 常溫下必需穩定，熔點應低于焊料。p 在焊接過程中具有較高的活化性，較低的外表張力，粘度和比重應小于焊料。p 不產生有刺激性的氣味和有害氣體，熔化時不產生飛濺或飛沫。p 絕緣好、無腐蝕性、殘留物無副作用，焊接后的殘留物易清洗。p 構成的膜光亮(加消光劑的除外)、致密、枯燥快、不吸潮、熱穩定性好，具有維護零件腳和銅箔外表的作用。21消光助焊劑：這種助焊劑量具有一定的浸潤性，可使焊點豐滿，防止連錫、拉尖，還具有較好的消光作用。中性助焊劑：這種助焊劑適用

11、于錫鉛焊料對鎳及鎳合金、銅及銅合金、銀和白金等的焊接。中性助焊劑活化性強，焊接性能好，焊前不用清洗可浸錫，并能防止產生虛焊、假焊等景象，同時在焊接時不產生刺激性有害氣體。波峰焊防氧化劑：波峰焊防氧化劑具有較高的穩定性和復原才干，在常溫下呈固態，在80以上時呈液態，常在浸焊及波峰焊等自動焊接時運用以減少氧化物的產生。22比重應隨PCB或零件腳氧化程度決議，比重普通為0.800.83 (20)均可，助焊劑比重隨溫度變化而變化，普通以20時比重為規范，從閱歷得知在(1530)范圍內，溫度每升高一度，助焊劑比重下降0.001，實踐操作時可按作業現場溫度適當增減，確保作業條件一致。通常須設定較高比重作業

12、情況有：PCB嚴重氧化時(此景象無法用肉眼客觀識別，須經實驗室檢測)。零件腳端嚴重氧化時。PCB零件密度高時。PCB零件方向與焊錫方向不一致時。多層板。焊錫溫度較低時。有清洗工藝流程時。23日常作業中應每任務2小時，慎重檢測其比重。有超越設定規范時馬上添加稀釋劑恢復設定之規范比重。反之，有低于設定規范時應馬上添加助焊劑原液恢復原設定之比重規范。并做記錄備查。在焊錫作業時，波峰焊必需有一個平穩的波峰面，焊點才干得到良好的消光效果，如手浸焊，消旋光性就特別好，而過兩個波峰者，消旋光性就會遭到很大影響。焊錫高速或低速作業時須先檢測錫液與PCB條件再決議作業速度，建議作業速度最好著錫時間為35Sec，

13、為能發揚焊錫條件之最正確速度，假設超越6Sec仍無法焊接良好時，能夠其他基材或作業條件需求調整。焊錫機上預熱設備應堅持讓PCB焊錫面有90110方能發揚助焊劑最正確效能。可用于長腳二次作業，第一次焊錫時應盡量采取低比重作業，以免因二次高溫而損傷PCB與零件并呵斥焊點氧化。24采用發泡方式時請定期檢修空壓機之氣壓，最好能備置二道以上之濾水機以防止水氣進入助焊劑內影響助焊劑之構造及性能。發泡時泡沫顆粒愈綿密愈好，應隨時留意發泡顆粒能否大小均勻，反之，必有發泡管阻塞、漏氣或缺點。發泡高度原那么上以不超越PCB零件面為最適宜高度。發泡槽內之助焊劑不運用時，應隨即加蓋以防揮發與水氣污染或放至一干凈容器內

14、，未過PCB時勿讓助焊劑發泡，以減低各類污染。助焊劑應于運用50小時后立刻全部泄下改換新液，以防污染、老化衰退影響作業效果與質量。作業中應嚴禁隨意運用添加不同廠家或不同型號的稀釋劑、助焊劑等以防化學構造突變，導致影響焊錫效果。作業過程中，應防止裸板與零件腳端被汗漬、手漬、油脂或其他資料污染。25免清洗助焊劑1.什么是免清洗？免清洗是指PCBA消費中采用的低固態含量、無腐蝕性的助焊劑，在惰性氣體環境下焊接，焊后PCB上的殘留物極微、無腐蝕，且具有極高的外表絕緣電阻(SIR)，普通情況下不需求清洗既能到達離子干凈度的規范(美MIL-P-228809軍標)，可直接進入下道工序的工藝技術。必需指出的是

15、“免清洗與“不清洗是絕對不同的兩個概念，所謂“不清洗是指在PCBA消費中采用傳統的松香助焊劑(RMA)或有機酸助焊劑，焊接后雖然板面留有一定的殘留物，但不用清洗也能滿足某些產品的質量要求，如家用電子產品、專業聲視設備、低本錢辦公設備等產品，它們消費時通常是“不清洗的，但絕對不是“免清洗。262.免清洗的優越性提高經濟效益：實現免清洗后，最直接的就是不用進展清洗任務，因此可以大量節約清洗人工、設備、場地、資料(水、溶劑)和能源的耗費，同時由于工藝流程的縮短，節約了工時提高了消費效率。提高產質量量：由于免清洗技術的實施，要求嚴厲控制資料的質量，如助焊劑的腐蝕性能(不允許含有鹵化物)、零件和PCB的

16、可焊性等；在消費過程中，需求采用一些先進的工藝手段，如噴霧法涂敷助焊劑、在惰性氣體維護下焊接等。實施免清洗工藝，可防止清洗應力對焊接零件的損傷，因此免清洗對提高產質量量是極為有利的。有利于環境維護：采用免清洗技術后，可停頓運用ODS物質(耗費臭氣層物質，Ozone Depleting Substances，包括：CFCs、哈龍、四氯化碳、1,1,1-三氯甲烷、HCFC、甲基溴)，也大幅度地減少了揮發性有機物(VOC)的運用，從而對維護臭氧層具有積極作用。273.免清洗資料的要求要使焊接后的PCB板面不用清洗就能到達規定的質量程度，助焊劑的選擇是一個關鍵，通常對免清洗助焊劑有以下要求：低固態含量

17、：2%以下，傳統的助焊劑有較高的固態含量(2040%)、中等的固態含量(1015%)和較低的固態含量(510%)，用這些助焊劑焊接后的PCB板面留有或多或少的殘留物，而免清洗助焊劑的固態含量要求低于2%，而且不能含有松香，因此焊后板面根本無殘留物。無腐蝕性：不含鹵素、外表絕緣電阻1.01011。傳統的助焊劑由于有較高的固態含量，焊接后可將部分有害物質“包裹起來，隔絕與空氣的接觸，構成絕緣維護層。而免清洗助焊劑，由于極低的固態含量不能構成絕緣維護層，假設有少量的有害成分殘留在板面上，就會導致腐蝕和漏電等嚴重不良后果。因此，免清洗助焊劑中不允許含有鹵素成分。28可焊性：擴展率80%，可焊性與腐蝕性

18、是相互矛盾的一對目的，為了使助焊劑具有一定的消除氧化物的才干，并且在預熱和焊接的整個過程中均能堅持一定程度的活性，就必需包含某種酸。在免清洗助焊劑中用得最多的是非水溶性醋酸系列，配方中能夠還有胺、氨和合成樹脂，不同的配方會影響其活性和可靠性。不同的企業有不同的要求和內部控制目的，但必需符合焊接質量高和無腐蝕性的運用要求。助焊劑的活性通常是用PH值來衡量的，免清洗助焊劑的PH值應控制在產品規定的技術條件范圍內(各消費廠家的PH值略有不同)。符合環保要求：無毒，無劇烈刺激性氣味，根本不污染環境，操作平安。294.對助焊劑的腐蝕性通常采用以下幾種方法進展測試：銅鏡腐蝕測試：測試助焊劑的短期腐蝕性。鉻

19、酸銀試紙測試：測試焊劑中鹵化物的含量。外表絕緣電阻測試：測試焊后PCB的外表絕緣電阻，以確定焊劑的長期電學性能的可靠性。腐蝕性測試：測試焊后在PCB外表殘留物的腐蝕性。電遷移測試：測試焊后PCB外表導體間距減小的程度。5.免清洗PCB和零件：在實施免清洗焊接工藝中，PCB及零件的可焊性和清潔度是需求重點控制的方面。為確保可焊性，在要求供應商保證可焊性的前提下，消費廠應將其存放在恒溫枯燥的環境中，并嚴厲控制在有效的儲存時間內運用。為確保清潔度，消費過程中要嚴厲地控制環境和操作規范，防止人為的污染，如手跡、汗跡、油脂、灰塵等。306.免清洗焊接工藝在采用免清洗助焊劑后，雖然焊接工藝過程不變，但實施

20、的方法和有關的工藝參數必需順應免清洗技術的特定要求，主要內容如下：(1)助焊劑的涂敷為了獲得良好的免清洗效果，助焊劑涂敷過程必需嚴厲控制兩個參數，即助焊劑的固態含量和涂敷量。通常，助焊劑的涂敷方式有發泡法和噴霧法兩種。在免清洗工藝中，不宜采用發泡法，其緣由是多方面的，第一：發泡法的助焊劑是放置在敞開的容器內，由于免清洗助焊劑的溶劑含量很高，特別容易揮發，從而導致固態含量的升高，因此，在消費過程中用比重法來控制助焊劑的成分堅持不變是有困難的，且溶劑的大量揮發也呵斥了污染和浪費；第二：由于免清洗助焊劑的固體含量極低，不利于發泡；第三：涂敷時不能控制助焊劑的涂敷量，涂敷也不均勻，往往有過量的助焊劑殘

21、留在板的邊緣。因此，采用這種方式不能得到理想的免清洗效果。31噴霧法最適用于免清洗助焊劑的涂敷。由于助焊劑被放置在一個密封的加壓容器內，經過噴口放射出霧狀助焊劑涂敷在PCB的外表，放射器的放射量、霧化程度和放射寬度均可調理，所以可以準確地控制涂敷的焊劑量。由于涂敷的焊劑是霧狀薄層，因此板面的焊劑非常均勻，可確保焊接后的板面符合免清洗要求。同時，由于助焊劑完全密封在容器內，不用思索溶劑的揮發和吸收大氣中的水分，這樣可堅持焊劑比重(或有效成分)不變，一次參與至用完之前無需改換，較發泡法可減少稀釋劑用量50%左右。因此，噴霧涂敷方式是免清洗工藝中首選的一種涂敷工藝。在采用噴霧涂敷工藝時必需留意一點，

22、由于助焊劑中含有較多的易燃性溶劑，噴霧時分發的溶劑蒸氣存在一定的爆燃危險性，因此設備需求具有良好的排風設備和必要的滅火器具。32(2)預熱涂敷助焊劑后，焊接件進入預熱工序，經過預熱揮發掉助焊劑中的溶劑部分，加強助焊劑的活性。在采用免清洗助焊劑后，預熱溫度應控制在什么范圍最為適當呢？實際證明，采用免清洗助焊劑后，假設仍按傳統的預熱溫度(9010)來控制，那么有能夠產生不良的后果。其主要緣由是：免清洗助焊劑是一種低固態含量、無鹵素的助焊劑，其活性普通較弱，而且它的活性劑在低溫下幾乎不能起到消除金屬氧化物的作用，隨著預熱溫度的升高，助焊劑逐漸開場激活，當溫度到達100時活性物質才被釋放出來與金屬氧化

23、物迅速反映。另外，免清洗助焊劑的溶劑含量相當高(約97%)，假設預熱溫度缺乏，溶劑就不能充分揮發，當焊件進入錫槽后，由于溶劑的急劇揮發，會使得熔融焊料飛濺而構成焊料球或焊接點實踐溫度下降而產生不良焊點。因此，免清洗工藝中控制好預熱溫度是又一重要的環節，通常要求控制在傳統要求的上限100110(按供應商指點溫度曲線)且應有足夠的預熱時間供溶劑充分揮發。33(3)焊接由于嚴厲限制了助焊劑的固態含量和腐蝕性，其助焊性能必然遭到限制。要獲得良好的焊接質量，還必需對焊接設備提出新的要求具有惰性氣體維護功能最好(氮氣)。除了采取上述措施外，免清洗工藝還要求更嚴厲地控制焊接過程的各項工藝參數，主要包括焊接溫

24、度、焊接時間、PCB壓錫深度和PCB傳送角度等。應根據運用不同類型的免清洗助焊劑，調整好波峰焊設備的各項工藝參數，才干獲得稱心的免清洗焊接效果。34第六章波峰焊接缺陷分析35焊錫中雜質超標時對焊點性能的影響焊料中除錫、鉛外往往含有少量他元素，如銅、銻、鉍等。另外，在焊接作業中PCB和零件腳上的雜質也會帶入錫爐內，這些元素對焊錫的性能會有影響，下表列出的為中國電子行業規范SJ/T10134-94中雜質允許范圍及對焊點性能的影響。雜質最高容限雜質超標時對焊點性能的影響銅Cu0.600焊料硬而脆，流動性差金Au0.200焊料呈顆粒狀鎘Cd0.005焊料疏松易碎，不符合RoHS鋅Zn0.005焊料粗糙

25、和顆粒狀，起霜和多孔的樹枝結構銻Sb0.500焊料硬而脆鋁Al0.006焊料粘滯，起霜和多孔雜質最高容限雜質超標時對焊點性能的影響鐵Fe0.020焊料熔點升高，流動性差砷As0.030小氣孔，脆性增加鉍Bi0.250熔點降低，變脆銀Ag0.100失去自然光澤，出現白色顆粒狀物鎳Ni0.010起泡，形成硬的不熔解化合物36焊料缺乏：焊點干癟/不完好/有空洞，插裝孔及導通孔焊料不豐滿，焊料未爬到組件面的焊盤上。緣由：PCB預熱和焊接溫度過高，使焊料的黏度過低。DIP孔的孔徑過大，焊料從孔中流出。插裝組件細引線，大焊盤，焊料被拉到焊盤上，使焊點干癟。PCB爬坡角度偏小，不利于焊劑排氣。過板方向不正確

26、。PCB外表處置不正確，普通PCB要經過OSP抗氧化處置。波峰高度不夠。不能使PCB板對焊料產生壓力，不利于上錫。由于傳送帶震動，冷卻時遭到外力影響，使焊錫紊亂。焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大。使焊點外表發皺。PCB板受潮。37對策：預熱溫度：單面板90100，雙面板100110(零件面溫度和銅箔面溫差不要超越20)組件較多時取上限；錫溫：有鉛錫溫(Sn63-Pb37)普通控制在2455，無鉛錫溫(Sn99.3-0.7Cu)普通控制在2655，焊接時間35Sec。手插板孔徑與引線線徑的差值，應在0.20.3mm。機插板孔徑與引線線徑的差值，應在0.40.55mm。焊盤尺寸與

27、引腳直徑應匹配，要有利于構成彎月面。PCB的爬坡角度為36度。改換PCB板的過爐方向。混裝技術的PCB未經OSP處置，而采用松香處置，經SMT高溫后松香揮發掉，幾小時后PCB板就氧化呵斥波峰焊時不上錫。波峰高度普通控制在印制板厚度的2/12/3處。檢查電機能否有缺點，檢查電壓能否穩定。傳送帶能否有異物。錫波溫度為2655，焊接時間35Sec。溫度略低時傳送帶速度應慢一些。對印制板進展去潮處置。38焊料過多：組件焊端和引腳有過多的焊料包圍，潤濕角大于90。緣由：焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大。PCB預熱溫度過低，焊接時組件與PCB吸熱，使實踐焊接溫度降低。助焊劑的活性差或比重

28、過小。焊盤、插裝孔或引腳可焊性差，不能充分浸潤，產生的氣泡裹在焊點中。焊料中錫的比例減少，或焊料中雜質Cu的成份高，使焊料黏度添加、流動性變差。焊料殘渣太多。39對策：錫溫：有鉛錫溫(Sn63-Pb37)普通控制在2455，無鉛錫溫(Sn99.3-0.7Cu)普通控制在2655，焊接時間35S。根據PCB尺寸、板層、組件多少、有無貼裝組件等設置預熱溫度，預熱溫度：單面板90100，雙面板100110。(零件面溫度和銅箔面溫差不要超越20)組件較多時取上限。改換焊劑或調整適當的比例。提高PCB板的加工質量，元器件先到先用，不要存放在潮濕的環境中。Cu的比例0.6%時，可適量添加一些純錫，雜質過高

29、時應改換焊料。每天終了任務時應清理錫渣，保養錫爐時不要讓錫槽周圍的殘渣進入錫爐。40焊點橋接或短路緣由：PCB設計不合理，焊盤間距過窄。DIP組件引腳不規那么、插裝歪斜、零件腳過長，焊接前引腳之間曾經接近或曾經碰上。PCB預熱溫度過低，焊接時組件與PCB吸熱，使實踐焊接溫度降低。焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度降低。阻焊劑活性差。41對策：按照PCB設計規范進展設計。兩個端頭的SMT組件的長軸應盡量與焊接時的PCB運轉方向垂直，SOT、SOP封裝的小型SMT三極管、IC的組件的長軸應盡量與焊接時的PCB運轉方向平行。DIP組件引腳應根據PCB的孔距及裝配要求成型，如采用短插一次焊

30、工藝，焊接面組件引腳顯露PCB外表1.82.5mm，插裝時要求組件體端正。根據PCB尺寸、板層、組件多少、有無貼裝組件等設置預熱溫度，預熱溫度：單面板90100，雙面板100110。(零件面溫度和銅箔面溫差不要超越20)組件較多時取上限。錫溫：有鉛錫溫(Sn63-Pb37)普通控制在2455，無鉛錫溫(Sn99.3-0.7Cu)普通控制在2655，焊接時間35Sec。溫度略低時，傳送帶速度應調慢些。改換助焊劑。42潤濕不良、漏焊、虛焊緣由：組件焊端、引腳、印制板基板的焊盤氧化或污染，或PCB受潮。SMT組件端頭金屬電極附著力差或采用單層電極，在焊接溫度下產生脫帽景象。PCB設計不合理，波峰焊時

31、陰影效應呵斥漏焊。PCB翹曲，使PCB翹起位置與波峰焊接觸不良。傳送帶兩側不平行(尤其運用PCB傳輸架時)，使PCB與波峰接觸不平行。波峰不平滑，波峰兩側高度不平行，尤其電磁泵波峰焊機的錫波噴口，假設被氧化物堵塞時，會使波峰出現鋸齒形，容易呵斥漏焊、虛焊。助焊劑活性差，呵斥潤濕不良。PCB預熱溫度過高，使助焊劑碳化，失去活性，呵斥潤濕不良。混裝技術(DIP和SMT)。43對策：元器件先到先用，不要存在潮濕的環境中，不要超越規定的運用日期。對PCB進展清洗和去潮處置。波峰焊應選擇三層端頭構造的外表貼裝元器件，組件本體和焊端能經受兩次以上的260波峰焊的溫度沖擊。SMD采用波峰焊時元器件規劃和排布

32、方向應遵照較小組件在前和盡量防止相互遮擋原那么。另外，還可以適當加長組件搭接后剩余焊盤長度。PCB板翹曲度小于0.81.0。調整波峰焊機及傳輸帶或PCB傳輸架的橫向程度。清理波峰噴嘴。改換助焊劑。設置恰當的預熱溫度。采用擾流波過爐，假設短路嚴重，可以思索雙波過爐，但錫的耗用量和氧化會添加。44焊點拉尖緣由：PCB預熱溫度過低，使PCB與元器件溫度偏低，焊接時組件與PCB吸熱。焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大。波峰焊機的波峰高度太高或引腳過長，使引腳底部不能與波峰接觸。助焊劑活性差。焊接組件引線直徑與插裝孔比例不正確，插裝孔過大，大焊盤吸熱量大。45對策：根據PCB、板層、組件

33、多少、有無貼裝組件等設置預熱溫度，預熱溫度：單面板90100，雙面板100110。(零件面溫度和銅箔面溫差不要超越20)組件較多時取上限。錫溫：有鉛錫溫(Sn63-Pb37)普通控制在2455，無鉛錫溫(Sn99.3-0.7Cu)普通控制在2655，焊接時間35Sec。溫度略低時，傳送帶速度應調慢一些。波峰高度普通控制在PCB厚度的2/12/3處。插裝組件引腳成型要求引腳顯露PCB焊接面1.82.5mm。改換助焊劑。插裝孔的孔徑比引線直徑大0.150.4mm細引線取下限，粗引線取上線。46其它缺陷板面臟污：主要由于助焊劑固體含量高、涂敷量過多、預熱溫度過高或過低，或由于傳送帶爪太臟、焊料鍋中氧

34、化物及錫渣過多等緣由呵斥的。PCB變形：普通發生在大尺寸PCB，由于大尺寸PCB分量大或由于元器件布置不均勻呵斥分量不平衡。這需求PCB設計時盡量使元器件分布均勻，在大尺寸PCB中間設計工藝邊。SMT掉件：貼片膠質量差，或貼片膠固化溫度不正確，固化溫度過高或過低都會降低粘接強度，波峰焊接時經不起高溫沖擊和波峰剪切力的作用，使貼裝組件掉在料鍋中。看不到的缺陷：焊點晶粒大小、焊點內部應力、焊點內部裂紋、焊點發脆、焊點強度差等，需求X光、焊點疲勞實驗等檢測。這些缺陷主要與焊接資料、PCB焊盤的附著力、元器件焊端或引腳的可焊性及溫度曲線等要素有關。47錫渣：錫渣的堆積對波峰焊接是有害的。假設在錫槽里聚

35、集有錫渣，那么錫渣進入波峰里面的能夠性會添加。可以經過設計錫泵系統來防止這種問題，使其從錫槽的底部而不是錫渣聚集的頂部抽取錫。采用惰性氣體也可減少錫渣并節省費用。本人根據一段時間對錫爐的探求發現，擾流在一定程度上可以取代平流波，這樣可以很大程度的減少氧化錫渣的產生，假設可以將不用的波峰用不銹鋼板蓋起來，盡量減少錫與空氣的接觸面積而減少錫的氧化。只是在參數設定上要更為講究，包括適宜的保送帶速度，盡量慢一點，可以抑制由于擾流而帶來的短路問題；適宜的波峰高度與保送帶的角度配合；還有就是波峰的平整度等。氮氣焊接可以減少錫渣節省本錢，但是用戶必需求承當氮氣的費用以及保送系統的先期投資。通常需求折衷思索上

36、述兩個方面的要素，因此必需確定減少維護以及由于焊點浸潤更好因此缺陷率降低所節省下來的本錢。48第七章無鉛焊接49無鉛焊料簡介隨著人類文明的提高，人們的環境認識正逐漸加強。維護自然環境，減少工業污染，已越來越遭到人們的關注。PCBA消費作為電子消費的一部分，也不可防止地存在著對環境污染的問題。之前在PCBA消費過程中普遍采用的是Sn-Pb焊錫，其中鉛的含量在40左右。眾所周知鉛是有毒的金屬，將會對人體和周圍環境呵斥相當宏大的影響。為了消除鉛污染，采用無鉛焊錫已勢在必行。RoHS要求電子電器產品中鉛的含量不可超越1000PPM，我公司為因應客戶的要求而實行了更嚴厲的規范，要求鉛的含量低于100PP

37、M，以確保滿足客戶之要求。50合金熔點/適用場所/特點Sn42-58Bi()耗費電子產品、無線通訊產品，有較好的抗熱疲勞性能，較少的疲勞損傷；熔點低，本錢稍高。Sn96.5-3.5Ag(221)耗費電子產品、無線通訊產品、飛機、汽車等，力學性能良好，可焊性良好，熱疲勞可靠性良好，本錢較高。Sn91.7-3.5Ag-4.8Bi(205210)耗費電子產品、無線通訊產品、飛機、汽車等，可靠性良好；在一切無鉛焊料中可焊性最好，本錢較高。Sn99.3-0.7Cu(227)通訊產品，熔點偏高、強度低，熱疲勞性能優于Sn-Pb共晶焊料，本錢適中。Sn95.5-3.8Ag-0.7Cu(217)電子、無線通訊

38、產品、汽車、軍用產品，可靠性及鉛焊工藝性均較好；參與0.5%Sb(銻)可改善強度，特別適于波焊；熱疲勞性優于Sn-Pb共晶焊料，本錢較高。51預熱方式：預熱時間在1分鐘左右保送PCB板的速度1.2M/min，預熱長度要保證1.2M以上；為保證預熱的熱穩定性預熱構造必需采用封鎖式的構造，預熱方式建議采用：熱風預熱方式。紅外線發熱管方式。陶瓷發熱管(或不銹鋼發熱管)。從國內外設備廠研制的波峰焊及客戶運用分析，采用第2種紅外線發熱管方式比較理想，由于發熱原理是一種紅外線輻射，可提高熱效率，假設在發熱管上部再覆蓋耐高溫陶瓷玻璃，效果會更佳，平安可靠，防止松香滴落在發熱管上。52腐蝕性：無鉛焊料的高Sn

39、(錫)含量，在高溫下對Fe(鐵)有佷強的溶解才干，傳統的波峰焊焊料槽及噴口大多數采用不銹鋼資料，從而發生溶解反響，隨著時間的推移，最終導致部件的溶蝕損壞，特別是噴口及葉輪部件。如今國外大多數廠家的焊錫槽采用鑄鐵并鍍防護層，國內大多數廠家采用鈦合金資料。氧化：同Sn-Pb合金焊料相比，高Sn含量的無鉛焊料在高溫焊接中更容易氧化，從而在錫爐液面構成氧化物殘渣(SnO2)，過多的氧化物不但影響焊接質量，而且使焊料本錢浪費，尤其是對如今昂貴的無鉛焊料。多數設備廠家采用改善錫爐噴口構造來減少氧化物，最好的對策是加氮氣維護，氮氣維護系統設備前期投入較大，假設從長久利益思索是合理的。國內外佷多設備廠家都已推

40、出氮氣維護的波峰焊，技術已成熟。53焊后急冷卻：在無鉛焊接工藝運用，通孔PCB的波峰焊接時經常會發生“剝離缺陷，產生的緣由在于冷卻過程中，焊料合金的冷卻速率與PCB板的冷卻速率不同所致。處理對策是在波峰焊出出口處加冷卻系統，至于冷卻方式及冷卻速率的要求要根據詳細情況而定，由于冷卻速率超越60/Sec，設備冷卻系統要采用冷源方式，大多數采用冷水機或冷風機，國外的研討有提到用冷液方式，可到達200/Sec以上的冷卻效果，本錢非常高，對于大規模電子產品消費廠家是無法接受的，屬于早期實驗，真正被推行運用的。對于國內電子產品消費廠家，建議采用Sn-Ag-Cu合金或Sn-Cu合金的焊料，快速冷卻速率控制在

41、6080/Sec或80120/Sec，冷卻方式采用自然風強迫冷卻或帶冷水機冷源的方式。54助焊劑：無鉛焊料的特殊性，在焊接工藝中必需是對應的助焊劑相匹配，基于環保的思索，醇類溶劑的降低運用，逐漸推行VOC-Free環保助焊劑(VOC是揮發有機化合物“Volatile Organic Compounds，VOC-Free助焊劑屬于水溶性無揮發不燃的環保型助焊劑)。由于無鉛焊料潤濕性差，抑制焊接缺陷在佷大程度上要經過助焊劑成分及噴霧方式來改動，傳統的發泡和噴霧構造已不順應如今的工藝，噴霧構造一些設備廠家經過改良，一些廠家噴霧采用步進馬達方式，助焊劑供應采用衡壓系統，強力抽風過濾系統，目的是使噴霧效

42、果均勻，降低揮發性物質的排放量。55第八章手工焊接56手工焊接的原理：常見的手工焊接工藝就是經過烙鐵頭傳熱，熔化焊錫，來使焊接件電子元器件等與焊盤被焊件銜接接合。手工焊接要素：電源焊臺或烙鐵、加熱體發熱芯、烙鐵頭、焊錫絲、焊接零件等。無鉛焊接知識：以前的焊錫是錫鉛合金，如63/37錫63%，鉛37%，熔點為183。因鉛對環境的有毒性，RoHS等法規規定電子產品中禁用。所以出現了替代的無鉛焊錫。57無鉛焊錫相對有鉛焊錫：熔點升高約3444。焊錫中錫含量添加了。上錫才干差可焊性差，無鉛焊錫的焊錫分散性差，分散面積差不多是共晶焊錫的1/3。手工焊接溫度公式：焊接作業最適宜的溫度是在運用的焊錫的熔點5

43、0。烙鐵頭的設定溫度，由于焊接部分的大小，電烙鐵的功率和性能，焊錫的種類和線型的不同，在上述溫度的根底上還要添加X通常為100為宜。即為：烙鐵頭溫度=焊錫熔點+50+X損耗。如：有鉛焊錫63/37常用焊接溫度：183+50+100=333左右，無鉛錫銅為：227+50+100=377。由于不同產品焊點大小、不同焊錫、不同環境及操作習慣等影響，此處X變化很大，所以焊接溫度有從350450的運用情況。58烙鐵頭損耗原理：烙鐵頭尖端構造大致為；銅-鍍鐵層-鍍錫層，焊接時，加熱的情況下，鍍鐵層會與焊錫中的錫之間發生物理化學反響，使得鐵被溶解腐蝕掉，而且這個過程隨著溫度升高會加速。所以，無鉛焊接時，由于

44、焊接溫度普遍升高，同時焊錫中的錫含量也大幅度添加，于是烙鐵頭的壽命急劇減少。無鉛手工焊接常見問題：運用高溫時，容易損壞元器件。烙鐵或焊臺熱回復性不好的話，容易出現虛焊假焊，不良率添加。烙鐵頭氧化損耗添加。59無鉛手工焊接常見對策：運用無鉛公用烙鐵頭本身鍍無鉛錫，適當增厚鍍鐵層來延緩腐蝕，延伸壽命，同時不影響導熱。運用無鉛公用焊臺大功率、快速回溫，使得溫度更穩定，并能運用低溫進展焊接。無鉛焊臺知識：由焊接原理可知，焊接工藝是靠熱量的傳送來完成的。所以，無鉛焊接時需求加熱體有更好的供熱效率-這就要求焊臺或烙鐵有更大的功率和更快的熱回復性。實際證明，市面上常用的無鉛焊臺功率均在90W以上，比上以前的

45、60W焊臺或單支烙鐵，熱效率及熱回復性都添加了很多，所以在焊接一樣產品時，所需的焊接溫度會低上1030，且更穩定。這樣再配上特制的無鉛烙鐵頭，烙鐵頭的損耗也大大減少，本錢降低的同時，產品質量也得到了保證。60第九章執行事項摘要61錫爐參數設定錫波浸入深度為PCB厚度的2/12/3處，著錫時間35Sec為宜。預熱溫度：普通要求PCB經預熱后，焊點面溫度到達：單面板90100，雙面板100110。(零件面溫度和銅箔面溫差不要超越20)。錫溫：有鉛錫溫(Sn63-Pb37)普通控制在2455，無鉛錫溫(Sn99.3-0.7Cu)普通控制在2655。助焊劑比重：控制在0.8000.830。擾流在一定程度上可以取代平流波，這樣可以很大程度的減少氧化錫渣的產生，假設可以將不用的波峰用不銹鋼板蓋起來，盡量減少錫與空氣的接觸面積而減少錫的氧化。只是在參數設定上要更為講究，包括適宜的保送帶速度，盡量慢一點，可以抑制由于擾流而帶來的短路問題；適宜的波峰高度與保送帶的