電子廠DIP波峰焊錫機(jī)（波峰焊）主要用於傳統(tǒng)THT通孔插裝印製電路闆電裝焊接工藝，以及錶麵組裝與通孔插裝元器件的混裝工藝，波峰焊其高溫液態(tài)錫保持一箇斜麵,併由特殊裝置使液態(tài)錫形成一道道類似波浪的現(xiàn)象,所以叫“波峰焊”; 適用於波峰焊工藝的錶麵組裝元器件有矩形和圓柱形片式元件、SOT以及較小的SOP等器件。

DIP波峰焊錫機(jī)工作原理 :

電子廠用於DIP及SMT紅膠工藝的波峰焊錫機(jī)一般都是雙波峰或電磁泵波峰焊機(jī)。

下麵以雙波峰焊機(jī)的工藝流程爲(wèi)例，來(lái)説明波峰焊的工作原理  :

DIP插件波峰焊錫機(jī)整機(jī)工作原理流程圖

DIP插件波峰焊錫機(jī)焊接工藝流程圖

電子廠DIP插件焊接髮展及優(yōu)點(diǎn) :

隨著電子産品的大批量生産，手工採(cǎi)用烙鐵工具逐點(diǎn)焊接PCB闆上引腳焊點(diǎn)的方法，再也不能適應(yīng)市場(chǎng)要求、生産效率與産品質(zhì)量。於是就逐步髮明瞭半自動(dòng)／全自動(dòng)群焊(Mass Soldering)設(shè)備與全自動(dòng)焊接機(jī)。全自動(dòng)焊接機(jī)最早齣現(xiàn)在日本，作爲(wèi)黑白／綵色電視機(jī)的主要生産設(shè)備。八十年代起引進(jìn)國(guó)內(nèi)，先後有浸焊機(jī)、單波峰焊機(jī)等。八十年代中期起貼插混裝的SMT技術(shù)迅速髮展，又齣現(xiàn)瞭雙波峰焊錫機(jī) 。

波峰焊是指將熔化的軟釺焊料（鉛錫閤金），經(jīng)電動(dòng)泵或電磁泵噴流成設(shè)計(jì)要求的焊料波峰,亦可通過(guò)曏焊料池註入氮?dú)鈦?lái)形成，使預(yù)先裝有元器件的印製闆通過(guò)焊料波峰，實(shí)現(xiàn)元器件焊端或引腳與印製闆焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釺焊。根據(jù)機(jī)器所使用不衕幾何形狀的波峰，波峰焊繫統(tǒng)可分許多種。

與手工焊接技術(shù)相比，全自動(dòng)流動(dòng)焊接技術(shù)明顯的擁有以下優(yōu)點(diǎn)： 節(jié)省電能，節(jié)省人力，提高效率，降低成本，提高瞭外觀質(zhì)量與可靠性，剋服人爲(wèi)影響因素，可以完成手工無(wú)法完成的工作 。

常用DIP波峰焊流程：將元件插入相應(yīng)的元件孔中 →預(yù)塗助焊劑 → 預(yù)熱 → 過(guò)波峰焊錫爐 → 冷卻  → 切除多餘插件腳 → AOI檢測(cè)   。

當(dāng)完成 點(diǎn) 膠(或印刷)、貼裝、膠固化、插裝通孔元器件的PCB線路闆從波峰焊機(jī)的入口端隨傳送帶曏前運(yùn)行，通過(guò)焊劑髮泡(或噴霧)槽時(shí)，印製闆下錶麵的焊盤、所有元器件端頭和引腳錶麵被均勻地塗覆上一層薄薄的焊劑。 

助焊劑的作用原理 :

熔融的焊料之所以能承擔(dān)焊接作用，是由於金屬原子距離接近後産生相互擴(kuò)散、溶解、浸潤(rùn)等作用的結(jié)果。此時(shí)，阻礙原子之間相互作用的是金屬錶麵存在的氧化膜和汙染物，也是妨礙浸潤(rùn)的最有害物質(zhì)。

爲(wèi)此，一方麵要採(cǎi)取措施防止在金屬錶麵産生氧化物，另一方麵必鬚採(cǎi)取去除汙染的各種措施和處理方法。但是由於在PCBA生産的各種前端過(guò)程乃至於元器件生産的過(guò)程中，完全避免這些氧化和汙染是很睏難的。因此，必鬚在焊接操作之前採(cǎi)取某些方法把氧化膜和汙染清除掉。採(cǎi)用熔劑去除氧化膜具備不損傷母材、效率高等特點(diǎn)，因此能被廣泛的用於PCBA的製程中。

隨著波峰焊噴 助焊劑工序完成, PCB闆經(jīng)波峰鈦?zhàn)魉瓦M(jìn)入預(yù)熱區(qū)，焊劑中的溶劑被揮髮掉，焊劑中鬆香和活性劑開(kāi)始分解和活性化，印製闆焊盤、元器件端頭和引腳錶麵的氧化膜以及其牠汙染物被清除；衕時(shí)，印製闆和元器件得到充分預(yù)熱。

PCB線路印製闆繼續(xù)曏前運(yùn)行，印製闆的底麵首先通過(guò)第一箇熔融的焊料波。第一箇焊料波是亂波(振動(dòng)波或紊流波)，將焊料打到印製闆的底麵所有的焊盤、元器件焊端和引腳上；熔融的焊料在經(jīng)過(guò)焊劑淨(jìng)化的金屬錶麵上進(jìn)行浸潤(rùn)和擴(kuò)散。之後，印製闆的底麵通過(guò)第二箇熔融的焊料波，第二箇焊料波是平滑波，平滑波將引腳及焊端之間的連橋分開(kāi)，併去除拉尖(冰柱)等焊接缺陷 。

波峰焊隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)有瞭新的焊接工藝。以前的是採(cǎi)用錫鉛閤金，但是鉛是重金屬對(duì)人體有很大的傷害。於是現(xiàn)在有瞭無(wú)鉛工藝的産生。牠採(cǎi)用瞭*錫銀銅閤金*和特殊的助焊劑且焊接接溫度的要求更高更高的預(yù)熱溫度還要説一點(diǎn)在PCB闆過(guò)焊接區(qū)後要設(shè)立一箇冷卻區(qū)工作站 。

無(wú)鉛焊接的特點(diǎn)和對(duì)策   :

(1) 無(wú)鉛焊接的主要特點(diǎn)：

(A) 高溫、熔點(diǎn)比傳統(tǒng)有鉛共晶焊料高34℃左右。

(B) 錶麵張力大、潤(rùn)濕性差。

(C) 工藝窗口小，質(zhì)量控製難度大。

(2) 無(wú)鉛焊點(diǎn)的特點(diǎn)：

(A) 浸潤(rùn)性差，擴(kuò)展性差。

(B) 無(wú)鉛焊點(diǎn)外觀粗糙。傳統(tǒng)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與AOI需要陞級(jí)。

(C) 無(wú)鉛焊點(diǎn)中氣孔較多，尤其有鉛焊端與無(wú)鉛焊料混用時(shí)，焊端（球）上的有鉛焊料先熔，覆蓋焊盤，助焊劑排不齣去，造成氣孔。但氣孔不影響機(jī)械強(qiáng)度。

(D) 缺陷多－由於浸潤(rùn)性差，使自定位效應(yīng)減弱。

無(wú)鉛焊點(diǎn)外觀粗糙、氣孔多、潤(rùn)濕角大、沒(méi)有半月形，由於無(wú)鉛焊點(diǎn)外觀與有鉛焊點(diǎn)有較明顯的不衕，如果有原來(lái)有鉛的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)衡量，甚至可以認(rèn)爲(wèi)是不閤格的，隨著無(wú)鉛技術(shù)的深入和髮展，由於助焊劑的改進(jìn)以及工藝的進(jìn)步，無(wú)鉛焊點(diǎn)的粗糙外觀已經(jīng)有瞭一些改觀。

波峰焊在使用過(guò)程中的常見(jiàn)蔘數(shù)主要有以下幾箇：

1.預(yù)熱：

A.“預(yù)熱溫度“一般設(shè)定在90-110度， 這裡所講 “ 溫度 ” 是指預(yù)熱後 PCB 闆焊接麵的實(shí)際受熱溫度，而不是 “ 錶顯 ” 溫度；如果預(yù)熱溫度達(dá)不到要求，則易齣現(xiàn)焊後殘留多、易産生錫珠、拉錫尖等現(xiàn)象；

SMA類型               元器件                      預(yù)熱溫度

單麵闆組件        通孔器件與混裝            90~100

雙麵闆組件            通孔器件                 100~110

雙麵闆組件            混裝                         100~110

多層闆                   通孔器件                   115~125

多層闆                    混裝                        115~125

B 、影響預(yù)熱溫度的有以下幾箇因素，卽：PCB 闆的厚度、走闆速度、預(yù)熱區(qū)長(zhǎng)度等；

B1 .PCB 的厚度，關(guān)繫到PCB 受熱時(shí)吸熱及熱傳導(dǎo)的這樣一繫列的問(wèn)題，如果PCB 較薄時(shí)，則容易受熱併使PCB“ 零件麵” 較快陞溫，如果有不耐熱衝擊的部件，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)低預(yù)熱溫度；如果PCB 較厚，“ 焊接麵” 吸熱後，併不會(huì)迅速傳導(dǎo)給“ 零件麵” ，此類闆能經(jīng)過(guò)較高預(yù)熱溫度；

B2 .走闆速度：一般情況下，建議把走闆速度定在 1.1-1.2 米 / 分鐘這樣一箇速度，但這不是絶對(duì)值；如果要改變走闆速度，通常都應(yīng)以改變預(yù)熱溫度作配閤；比如：要將走闆速度加快，那麼爲(wèi)瞭保證 PCB 焊接麵的預(yù)熱溫度能夠達(dá)到預(yù)定值，就應(yīng)當(dāng)把預(yù)熱溫度適當(dāng)提高；

B3 .預(yù)熱區(qū)長(zhǎng)度：預(yù)熱區(qū)的長(zhǎng)度影響預(yù)熱溫度，在調(diào)試不衕的波峰焊機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮到這一點(diǎn)對(duì)預(yù)熱的影響；預(yù)熱區(qū)較長(zhǎng)時(shí)，溫度可調(diào)的較接近想要得到的闆麵實(shí)際溫度；如果預(yù)熱區(qū)較短，則應(yīng)相應(yīng)的提高其預(yù)定溫度。

2 、錫爐溫度：

以使用63/37 的錫條爲(wèi)例，一般來(lái)講此時(shí)的錫液溫度應(yīng)調(diào)在245 至255 度爲(wèi)閤適，盡量不要在超過(guò)260 度，因爲(wèi)新的錫液在260 度以上的溫度時(shí)將會(huì)加快其氧化物的産生量.

雙波峰焊理論溫度麴線

3 、鍊條（或稱輸送帶）的傾角：

A 、這一傾角指的是鍊條（或PCB 闆麵）與錫液平麵的角度； 
B 、當(dāng)PCB 闆走過(guò)錫液平麵時(shí)，應(yīng)保證PCB 零件麵與錫液平麵隻有一箇切點(diǎn)；而不能有一箇較大的接觸麵；
C 、當(dāng)沒(méi)有傾角或傾角過(guò)小時(shí)，易造成焊點(diǎn)拉尖、沾錫太多、連焊多等現(xiàn)象的齣現(xiàn)；當(dāng)傾角過(guò)大時(shí)，很明顯易造成焊點(diǎn)的喫錫不良甚至不能上錫等現(xiàn)象。

4 、風(fēng)刀：

在波峰爐使用中，“ 風(fēng)刀” 的主要作用是吹去PCB 闆麵多餘的助焊劑，併使助焊劑在PCB 零件麵均勻塗佈；一般情況下，風(fēng)刀的傾角應(yīng)在100 左右；如果“ 風(fēng)刀” 角度調(diào)整的不閤理，會(huì)造成PCB 錶麵焊劑過(guò)多，或塗佈不均勻，不但在過(guò)預(yù)熱區(qū)時(shí)易滴在髮熱管上，影響髮熱管的壽命，而且會(huì)影響焊完後PCB 錶麵光潔度，甚至可能會(huì)造成部分元件的上錫不良等狀況的齣現(xiàn)。
註：    風(fēng)刀角度可請(qǐng)?jiān)O(shè)備供應(yīng)商在調(diào)試機(jī)器進(jìn)行定位，在使用過(guò)程中的維修、保養(yǎng)時(shí)不要隨意改動(dòng)。

DIP波峰焊的生産管理指導(dǎo)説明書 :

①預(yù)熱溫度：峰值溫度 100～130℃（焊接麵焊盤上的溫度）

②錫槽溫度：２５０～２６０℃

③搬送鏈速：0.8～1.4ｍ／分（根據(jù)基闆種類，有所不衕）

④焊接時(shí)間：1次：2～3秒 2次：2～3秒 閤計(jì)4～6秒（最大10sec）

⑤焊錫浸漬狀態(tài)：錫槽高度、根據(jù)噴流高度進(jìn)行調(diào)整

⑥錫槽內(nèi)焊錫成份管理（成份分析）

?分析頻率：１～３次／半年（導(dǎo)入初期：１～４次／月)

?成分管理：銅濃度 0.5～1.0% 鉛濃度 0.1%以下

波峰焊接的缺陷不良原因分析