探究波峰焊技术的应用与优化方法

波峰焊是将装有元器件的印制板与熔融焊料的波峰相接触，实现焊接的一种方法。波峰焊工艺是目前应用最广泛的自动化焊接技术之一，不但生产效率高，而且焊接质量可靠、焊点合格率高。波峰焊不仅用于焊接通孔元器件，还可用于贴片元器件的焊接。

如图6.3-1所示，波峰焊机一般由助焊剂装置、预热器、焊料槽、冷却风扇和传送机构等组成。

图6.3-1　波峰焊机

一、波峰焊工艺

波峰焊工艺的一般步骤为：涂助焊剂，预热，波峰焊接，冷却，清洗，检验。

1.涂助焊剂

涂助焊剂的作用是去除焊件表面的氧化物和污物，阻止焊接时焊件表面发生氧化。常用的方法有波峰式、发泡式、喷射式等。

2.预热

预热的目的是去除印制板上的水分，激活焊剂，减小波峰焊接时的热冲击，防止印制板在焊接时发生形变。

预热的方法通常有辐射式和热风式。溶剂型助焊剂的预热温度为70～90℃，水溶型助焊剂的预热温度为100～110℃。

3.波峰焊接

印制板由传送机构控制，经过波峰时与波峰相接触进行焊接。为了保证焊接质量，避免焊接缺陷，要严格控制焊接工艺参数。

（1）焊接温度和时间。焊接温度太低会使焊点毛糙、不光滑、拉尖，造成虚焊；温度过高会加速焊料氧化，还会造成印制板变形，损坏元器件。较合适的焊接温度为230～260℃，较合适的焊接时间为3～4s。

（2）波峰的宽度和高度。波峰宽度是指工件流动方向上有效浸渍行程，它反映了焊接容量、决定了焊接效率。波峰高度是作用波的表面高度，它影响到波峰表面焊锡的流动性和波峰的平稳性。

波峰的宽度、高度直接影响焊接质量。波峰过低易漏焊、挂焊，完不成焊接；波峰过高易拉毛、堆锡，使焊料溢到印制板上面，损坏印制板。波峰的最佳高度要视印制板的厚度而定，一般要控制波峰顶端达到印制板厚度的50%～70%为宜。(www.xing528.com)

（3）焊接角度。焊接角度是指印制板通过波峰的倾斜角，也就是传送带与水平面之间的角度。焊接角度一般取5°～8°。适当的角度可以减少挂锡、拉毛、气泡等不良现象。

（4）传送带速度。印制板的传送速度决定了焊接时间。速度慢，焊接时间就长、温度就高，会给印制板及元器件带来不良影响；速度快，焊接时间就短，容易出现假焊、虚焊、桥接等缺陷。

4.冷却

焊后要立即冷却，减少印制板的高温持续时间，防止印制板变形，提高印制导线与基板的附着强度，增加焊接点的牢固性。常用的冷却方法有风冷和水冷，采用较多的是风冷。

5.清洗

焊接完后，要对印制板上残留的焊剂、废渣和污物进行清洗，以免残留物侵蚀焊点而影响焊点的电气性能和机械强度。目前常用的清洗方法有液相清洗法和气相清洗法。

（1）液相清洗法。使用无水乙醇、汽油或去离子水等作为清洗剂。清洗时，用刷子蘸清洗剂清洗印制板，或利用加压设备对清洗剂加压，使之形成冲击流冲击印制板，达到自动清洗的目的。

（2）气相清洗法。一般使用三氯三氟乙烷或三氯三氟乙烷和乙醇的混合物作为气相清洗剂。清洗时，将清洗剂加热到沸腾，把清洗件置于清洗剂蒸汽中。清洗剂蒸气在清洗件的表面冷凝并形成液流，液流冲洗掉清洗件表面的污物。

6.检验

焊接结束后，应对焊接质量进行检查，少数漏焊可用手工焊接补焊，大量漏焊问题要从工艺上分析原因。

二、波峰焊注意事项

使用波峰焊接机时，除了要根据焊接对象对焊接工艺技术参数进行控制外，还应注意以下两点。

1.定期清理氧化物

氧化锡密度小，浮在熔锡表面。少量的氧化锡能隔离空气，保护下面的焊锡不再氧化；但过多的氧化锡会在泵的作用下随锡波喷到印制板上，造成焊点不光亮、有渣孔、桥接等缺陷，因此，要经常打捞锡锅中的氧化锡。

2.定期检测波峰焊料成分

定期在锡锅内取样化验，要求铅锡合金中所含杂质不能超过一定的比例。