波峰焊原理

　　波峰焊是讓插件板的焊接面直接與高溫液態(tài)錫接觸達(dá)到焊接目的，其高溫液態(tài)錫保持一個(gè)斜面，并由特殊裝置使液態(tài)錫形成一道道類似波浪的現(xiàn)象，所以叫“波峰焊”，其主要材料是焊錫條。

　　波峰焊是指將熔化的軟釬焊料（鉛錫合金），經(jīng)電動(dòng)泵或電磁泵噴流成設(shè)計(jì)要求的焊料波，使預(yù)先裝有元器件的印制板通過焊料波，實(shí)現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。波峰焊機(jī)主要是由運(yùn)輸帶，助焊劑添加區(qū)，預(yù)熱區(qū)和波錫爐組成。

　　波面的表面均被層氧化皮覆蓋，它在沿焊料波的整個(gè)長度方向上幾乎都保持靜態(tài)，在波峰焊接過程中，PCB接觸到錫波的前沿表面，氧化皮破裂，PCBA前面的錫波皸褶地被推向前進(jìn)，這說明整個(gè)氧化皮與PCB以同樣的速度移動(dòng)波峰焊機(jī)焊點(diǎn)成型：當(dāng)PCBA進(jìn)入波面前端（A）時(shí)，基板與引腳被加熱，并在未離開波面（B）前，整個(gè)PCB浸在焊料中，即被焊料所橋聯(lián)，但在離開波尾端的瞬間，少量的焊料由于潤濕力的作用，粘附在焊盤上，并由于表面張力的原因，會(huì)出現(xiàn)以引線為中心收縮小狀態(tài)，此時(shí)焊料與焊盤間的潤濕力大于兩焊盤間的焊料的內(nèi)聚力。因此會(huì)形成飽滿，圓整的焊點(diǎn)，離開波尾部的多余焊料，由于重力的原因，回落到錫鍋中。

　　波峰焊工作流程圖

　　1.噴涂助焊劑

　　已插完成元器件的電路板，將其嵌入治具，由機(jī)器入口處的接駁裝置以定的傾角和傳送速度送入波峰焊機(jī)內(nèi)，然后被連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的鏈爪夾持，途徑傳感器感應(yīng)，噴頭沿著治具的起始位置來回勻速噴霧，使電路板的裸露焊盤表面、焊盤過孔以及元器件引腳表面均勻地涂敷層薄薄的助焊劑。

　　2.PCB板預(yù)加熱

　　進(jìn)入預(yù)熱區(qū)域，PCB板焊接部位被加熱到潤濕溫度，同時(shí)，由于元器件溫度的升高，避免了浸入熔融焊料時(shí)受到大的熱沖擊。預(yù)熱階段，PCB表面的溫度應(yīng)在 75 ~ 110 ℃間為宜。

　　預(yù)熱的作用：

　?、?助焊劑中的溶劑被揮發(fā)掉，這樣可以減少焊接時(shí)產(chǎn)生氣體；

　?、?助焊劑中松香和活性劑開始分解和活性化，可以去除印制板焊盤、元器件端頭和引腳表面的氧化膜以及其它污染物，同時(shí)起到保護(hù)金屬表面防止發(fā)生高溫再氧化的作用；

　　③ 使PCB板和元器件充分預(yù)熱，避免焊接時(shí)急劇升溫產(chǎn)生熱應(yīng)力損壞PCB板和元器件。

　　波峰焊溫度曲線圖

　　在波峰焊預(yù)熱區(qū)內(nèi)，電路板上噴涂的助焊劑中溶劑被揮發(fā)，可以減少焊接時(shí)產(chǎn)生氣體。同時(shí)，松香和活化劑開始分解活化，去除焊接面上的氧化層和其他污染物，并且防止金屬表面在高溫下再次氧化。

　　印制電路板和元器件被充分預(yù)熱，可以有效地避免焊接時(shí)急劇升溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力損壞。電路板的預(yù)熱溫度及時(shí)間，要根據(jù)印制板的大小、厚度、元器件的尺寸和數(shù)量，以及貼裝元器件的多少而確定。在PCB表面測量的預(yù)熱溫度應(yīng)該在90~130℃間，多層板或貼片套件中元器件較多時(shí)，預(yù)熱溫度取上限。預(yù)熱時(shí)間由傳送帶的速度來控制。如果預(yù)熱溫度偏低或預(yù)熱時(shí)間過短，助焊劑中的溶劑揮發(fā)不充分，焊接時(shí)就會(huì)產(chǎn)生氣體引起氣孔、錫珠等焊接缺陷；如預(yù)熱溫度偏高或預(yù)熱時(shí)間過長，焊劑被提前分解，使焊劑失去活性，同樣會(huì)引起毛刺、橋接等焊接缺陷。為恰當(dāng)控制預(yù)熱溫度和時(shí)間，達(dá)到佳的預(yù)熱溫度，也可以從波峰焊前涂覆在PCB底面的助焊劑是否有粘性來進(jìn)行判斷。

　　合格波峰焊溫度曲線必須滿足：

　　1： 預(yù)熱區(qū)PCB板底溫度范圍為﹕90-120oC.

　　2： 焊接時(shí)錫點(diǎn)溫度范圍為﹕245±10℃

　　3. CHIP與WAVE間溫度不能低于180℃

　　4. PCB浸錫時(shí)間：2--5sec

　　5. PCB板底預(yù)熱溫度升溫斜率≦5oC/S

　　6. PCB板在出爐口的溫度控制在100度以下

　　各區(qū)域溫度與持續(xù)時(shí)間同樣是由設(shè)備各區(qū)溫度設(shè)定、熔融焊料溫度與傳送帶的運(yùn)行速度來決定的。仍然需要通過測試手段確定，其基本過程也與回流曲線測定類似。由于PcB的正面（面，Top—orBoard）般貼裝密集，因此溫度曲線可只檢測面溫度。測試時(shí)，確定傳送帶速度，然后記錄試驗(yàn)板面少三個(gè)點(diǎn)的溫度。反復(fù)調(diào)整加熱器溫度值使各點(diǎn)溫度達(dá)到設(shè)定的曲線要求，后再進(jìn)行實(shí)裝測試并進(jìn)行必要的調(diào)整。在編制工藝文件時(shí)，除了記錄加熱溫度曲線設(shè)定外，般還要記錄焊劑及其徐布工藝參數(shù)（泡沫高度、噴射角度、壓力、密度控制要求以及焊劑情理等），焊料波參數(shù)、焊料撿測和撤渣要求等，這些都是波峰焊的主要工藝參數(shù)。