作爲一種(zhǒng)傳統焊接技(ji)術，目前波峰(fēng)焊接技術依(yi)然在電子制(zhi)造領域發揮(hui)着積極作用(yong)。介紹了波峰(feng)焊👈接技術的(de)原理，并分别(bie)從🎯焊接前的(de)質量控制、生(sheng)産工藝材料(liào)及工藝參數(shù)這三個方面(mian)探讨了提高(gāo)波峰焊質量(liang)的有效方法(fa)。
波峰焊是将(jiāng)熔化的焊料(liao)，經電動泵或(huò)電磁泵噴流(liu)成☂️設計要求(qiu)的焊料波峰(fēng)，使預先裝有(yǒu)電子元器件(jiàn)的印⛹🏻♀️制闆☎️通(tong)過焊料波峰(feng)，實現元器件(jiàn)焊端或引腳(jiao)與印制闆焊(han)盤之間機械(xiè)與電氣連接(jie)⚽的軟釺焊。波(bo)峰焊用于印(yin)制闆裝聯已(yǐ)有20多年的曆(lì)史，現在已成(cheng)爲一種非常(chang)成熟的電子(zi)裝聯工藝技(ji)術，目前主要(yào)用于通孔插(chā)裝組件和采(cai)用混合組裝(zhuāng)方式的表面(miàn)組件的焊接(jie)。
1 波峰焊工藝(yi)技術介紹
波(bo)峰焊有單波(bō)峰焊和雙波(bo)峰焊之分。單(dān)波峰焊用于(yu)💔SMT時，由于焊料(liao)的"遮蔽效應(ying)"容易出現較(jiao)嚴重的質量(liang)問題，如✨漏焊(hàn)、橋接和焊🤟縫(feng)不充實等缺(quē)陷。而雙波峰(feng)則較好地克(ke)服了這個問(wèn)題，大大減少(shǎo)漏焊、橋接和(he)焊縫不充實(shi)等缺陷，因此(ci)目前在表面(miàn)組裝中廣泛(fàn)采用雙波峰(fēng)焊工藝和設(shè)備，見圖1。
波峰(fēng)錫過程：治具(ju)安裝→噴塗助(zhù)焊劑系統→預(yù)熱→一次波峰(fēng)→二次🈚波峰→冷(leng)卻。下面分别(bié)介紹各步内(nei)容及作用。
1.1 治(zhi)具安裝
治具(jù)安裝是指給(gěi)待焊接的PCB闆(pǎn)安裝夾持的(de)治具，可以限(xiàn)制❌基闆受熱(re)變形的程度(dù)，防止冒錫現(xiàn)象的發生，從(cong)而确保浸錫(xi)效果的穩定(dìng)。
1.2 助焊劑系統(tǒng)
助焊劑系統(tong)是保證焊接(jiē)質量的第一(yi)個環節，其主(zhǔ)👈要作用是均(jun)勻地塗覆助(zhu)焊劑，除去PCB和(hé)元器件焊接(jie)表面🌈的氧化(huà)層和防止焊(han)💛接過程中再(zài)氧化。助焊劑(ji)的塗覆一定(dìng)要均勻，盡量(liang)不産生堆積(jī)🔞，否則将導緻(zhì)焊接短路或(huo)開路。見圖2。
1.5 冷卻
浸(jìn)錫後适當的(de)冷卻有助于(yú)增強焊點接(jie)合強度的功(gong)能，同時，冷卻(que)後的産品更(gèng)利于爐後操(cāo)作人員的作(zuò)業，因此，浸錫(xi)後産品需進(jin)行冷卻處理(li)。
2 提高波峰焊(han)接質量的方(fang)法和措施
分(fèn)别從焊接前(qián)的質量控制(zhì)、生産工藝材(cai)料及工藝參(cān)數這三✍️個方(fāng)面探讨了提(ti)高波峰焊質(zhi)量的方法🛀。
2.1 焊(han)接前對印制(zhi)闆質量及元(yuan)件的控制
2.1.1 焊(hàn)盤設計
（1）在設(she)計插件元件(jiàn)焊盤時，焊盤(pán)大小尺寸設(she)計應合适。焊(hàn)盤太大，焊料(liào)鋪展面積較(jiào)大，形成的焊(han)點不飽滿，而(ér)較小的焊盤(pan)銅箔表面張(zhāng)力太小，形成(cheng)的焊點爲不(bu)浸潤焊點。孔(kǒng)徑與元件引(yǐn)🚶線的配合間(jian)隙太大♉，容易(yì)虛焊，當孔徑(jìng)比引線寬0.05～0.2mm，焊(han)🐉盤直徑爲孔(kǒng)徑的2～2.5倍🌐時，是(shì)焊接比🛀較理(li)想的條件。
（2）在(zài)設計貼片元(yuán)件焊盤時，應(ying)考慮以下幾(jǐ)點：①爲了盡量(liàng)去除"陰影㊙️效(xiao)應"，SMD的焊端或(huò)引腳應正對(dui)着錫流的方(fang)向♻️，以利于與(yǔ)錫流的接觸(chu)，減少虛焊和(hé)漏焊，波峰✏️焊(han)時推🏃薦采用(yong)的元件布置(zhi)方♈向圖如圖(tu)4所示；②波峰焊(hàn)接不适合于(yu)細間距QFP、PLCC、BGA和小(xiao)間距SOP器件焊(hàn)🏃接，也就是說(shuo)在要波峰焊(han)接的這一面(mian)盡量不要🛀🏻布(bu)置這類元件(jiàn)；③較小的元件(jian)不應排在較(jiao)大的元件後(hòu)，以免☁️較大元(yuán)件妨礙錫流(liú)與較小元件(jian)的焊盤接觸(chu)，造成漏焊。
2.1.2 PCB平(ping)整度控制
波(bō)峰焊接對印(yìn)制闆的平整(zhěng)度要求很高(gao)，一般要求翹(qiao)曲度要小🙇🏻于(yú)0.5mm，如果大于0.5mm要(yao)做平整處理(li)。尤其是某些(xie)印🐆制闆厚度(du)⭐隻有1.5mm左右🔱，其(qi)翹曲度要求(qiu)就更高，否🚩則(ze)無法🈲保證焊(han)接質量。
2.1.3 妥善(shan)保存印制闆(pǎn)及元件，盡量(liang)縮短儲存周(zhou)期
在焊接中(zhōng)，無塵埃、油脂(zhī)、氧化物的銅(tong)箔及元件引(yǐn)線🤞有利于形(xíng)成合格的焊(hàn)點，因此印制(zhi)闆及元件應(ying)保存在幹燥(zao)、清潔的環境(jing)下，并且盡量(liàng)縮短儲存周(zhou)期。對于放置(zhi)時間較長的(de)印制闆，其表(biǎo)面一般要做(zuo)清潔處理，這(zhe)樣可提高可(ke)焊性，減🧑🏽🤝🧑🏻少虛(xū)焊和😍橋接，對(dui)表面有一定(ding)程度氧化的(de)元件引腳，應(yīng)先🌐除去其表(biǎo)面🌐氧化層。
2.2 生(sheng)産工藝材料(liao)的質量控制(zhi)
在波峰焊接(jie)中，使用的生(sheng)産工藝材料(liao)有：助焊劑和(hé)🤩焊📐料。
2.2.1 助焊劑(ji)質量控制
助(zhù)焊劑在焊接(jiē)質量的控制(zhì)上舉足輕重(zhòng)，其作用是：（1）除(chú)去焊接表🈲面(mian)的氧化物；（2）防(fang)止焊接時焊(han)料和焊接表(biao)面再氧化；（3）降(jiang)低焊料的表(biao)面張力；（4）有助(zhu)于熱量傳遞(dì)到焊接區。目(mu)前波峰焊接(jiē)所❄️采用的多(duō)爲免清洗助(zhu)焊劑。選擇助(zhù)焊劑⛷️時有以(yǐ)下要求：（1）熔點(diǎn)比焊料低；（2）浸(jìn)潤擴散速♉度(du)比熔化焊👉料(liào)快；（3）粘度和比(bi)重比焊料小(xiao)；（4）在常溫下貯(zhù)存穩定。
2.2.2 焊料(liao)的質量控制(zhi)
錫鉛焊料在(zài)高溫下（250℃）不斷(duan)氧化，使錫鍋(guo)中錫－鉛焊料(liao)含錫量不斷(duan)下降，偏離共(gòng)晶點，導緻流(liú)動性差，出現(xiàn)連焊🧡、虛焊、焊(han)點強度不夠(gou)等質量問題(tí)。可采用以下(xia)幾個方法來(lai)解決這個問(wèn)題：①添💋加氧化(huà)💜還原劑，使已(yi)氧化的SnO還原(yuán)爲Sn，減小🔆錫渣(zha)的産生；②不斷(duàn)除去浮渣； ③每(měi)次焊接前添(tian)加一定量的(de)錫；④采用含抗(kàng)氧化磷的焊(hàn)🧑🏽🤝🧑🏻料；⑤采用氮氣(qì)保🈚護，讓氮氣(qì)把焊料與空(kong)氣隔絕開來(lai)⚽，取代普通👌氣(qi)體，這樣就避(bi)免了浮渣的(de)産生，這種方(fang)法要求對設(she)備改型，并提(tí)供氮氣。
目前(qián)最好的方法(fǎ)是在氮氣保(bǎo)護的氛圍下(xià)使用含🌍磷的(de)焊料，可将浮(fu)渣率控制在(zai)最低程度，焊(han)接缺陷最少(shǎo)🏒，工藝🤩控制最(zuì)佳。
2.3 焊接過程(chéng)中的工藝參(cān)數控制
焊接(jie)工藝參數對(dui)焊接表面質(zhi)量的影響比(bi)較複雜，并涉(she)及到較多的(de)技術範圍。
2.3.1 預(yu)熱溫度的控(kòng)制
預熱的作(zuò)用：①使助焊劑(ji)中的溶劑充(chong)分發揮，以免(miǎn)印制♍闆通過(guò)焊錫時，影響(xiǎng)印制闆的潤(rùn)濕和焊點的(de)形成；②印制闆(pǎn)在焊接前達(dá)到一定溫度(dù)，以免受到熱(rè)沖擊産生翹(qiào)曲變形。一般(ban)預熱溫度控(kòng)制在180～210℃，預熱時(shi)間1～3min。
2.3.2 焊接軌道(dao)傾角
軌道傾(qīng)角對焊接效(xiao)果的影響較(jiào)爲明顯，特别(bie)是在焊接高(gāo)密度SMT器件時(shí)更是如此。當(dang)傾角太小時(shi)，較易出現橋(qiáo)接🔞，特别是焊(han)接中，SMT器件的(de)"遮蔽區"更易(yì)出現橋接；而(ér)傾角過大，雖(suī)然有利于橋(qiao)接的消除，但(dan)焊點吃錫量(liàng)太小，容易産(chan)生虛焊。軌道(dao)傾角應控制(zhì)在5°～8°之📐間。
2.3.3 波峰(fēng)高度
波峰的(de)高度會因焊(hàn)接工作時間(jian)的推移而有(you)一些變化✊，應(yīng)在💃🏻焊接過程(cheng)中進行适當(dang)的修正，以保(bǎo)證理想高🔱度(dù)進📱行焊🌍接波(bō)峰高度，以壓(ya)錫深度爲PCB厚(hòu)度的1/2～1/3爲準。
2.3.4 焊(han)接溫度
焊接(jiē)溫度是影響(xiǎng)焊接質量的(de)一個重要的(de)工藝參數。焊(hàn)接溫度📧過低(dī)時，焊料的擴(kuò)展率、潤濕性(xing)能變差，使焊(han)盤或元器件(jian)焊端由于不(bu)能充分的潤(rùn)濕，從而産生(shēng)虛🔞焊、拉尖♉、橋(qiáo)接等缺陷；焊(hàn)接溫度過高(gāo)時，則加♈速了(le)焊盤、元器件(jian)引腳及焊料(liao)的氧化，易産(chan)生虛焊。焊接(jie)溫度應控制(zhi)在250±5℃。
3 常見焊接(jie)缺陷及排除(chu)
影響焊接質(zhì)量的因素是(shì)很多的，表1列(lie)出的是一些(xiē)常見缺陷及(jí)排除方法，以(yi)供參考。
波峰(fēng)焊接是一項(xiàng)精細工作，影(yǐng)響焊接質量(liang)的因素🌈也很(hen)❤️多，還💃需我們(men)更深一步地(di)研究和讨論(lùn)，以期提高波(bo)峰焊💚的工藝(yì)知識。
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