波峰焊(hàn)使用方法

  過程：
1.将波峰(fēng)通道從錫(xī)爐中卸下。
2.将錫爐溫度設置(zhì)成280~300℃，升溫，同時去除(chú)錫面浮渣。
3.當溫度達到(dào)設置溫度時，關閉加(jiā)熱器電源，自然降溫。
4.自然降溫至195℃左右時，開(kāi)始打撈銅錫合金結晶體。
5.低于190℃時，停止打撈（需要時，重複2、3、4項）。
注意事項：
1.280~300℃降至195℃的時間約1.5小時（因錫爐容量而異）。
2.約220℃時，可觀察(chá)到錫(xī)面點、絮狀的晶(jīng)核産生。随溫度的進(jìn)一步降低，晶核不(bú)斷聚集增大，逐步(bù)形成松針狀的CUSN結晶體。
3.195~190℃的時間約20分鍾(zhōng)（因錫爐容量而(ér)異），打撈期間要快(kuài)速有序。
4.打撈時漏勺要逐片撈取，切勿攪拌（結晶體受震動(dòng)極易解體）。
5.打撈時漏勺提出錫面時要(yào)輕緩，要讓熔融焊料盡量返回爐内。
6.CUSN結晶體性(xìng)硬、易脆斷，小心紮手！
化學分析結果(guǒ)：兩份取樣（脆性體），銅(tóng)含量分别爲17WT%和22WT%。
補充說明：
1.銅含(hán)量(liàng)較CU6SN5低，是由于樣品中的(de)焊料(liào)無法(fǎ)分離的結果。
2.錫爐銅含量達0.25WT%時，凝固後(hòu)的潔淨錫面就可(kě)以觀察到CU6SN5的結晶體（位置一般靠近結構(gòu)件）。
銅含量達(dá)0.3WT%以上(shàng)，每(měi)星期除一次（這時通道可不撤除，但需要把峰口撤掉，讓錫(xī)面擴大，便于打撈(lāo)），每次(cì)約5~10GK。
有鉛焊料的銅含量已達0.25%是(shì)SMD焊接的一個界線，超過就容易(yì)發生橋接等焊接缺(quē)陷...。
撈前要将錫渣先清除(chú)幹(gàn)淨了再降溫(wēn)...，然(rán)後在190C時打撈...，其他(tā)的仔細看一樓的步驟(zhòu)啊(ā)...。

波峰爐的(de)工藝參數及(jí)常見問(wèn)題的探讨(tǎo)
一、 工(gōng)藝方面：
工藝方面主要從助焊劑在(zài)波峰爐中的使用方式，以(yǐ)及波峰爐(lú)的錫波形态這兩個(gè)方面作探讨；
1、在(zài)波峰爐中助焊劑的使用工藝一般來講有以下幾種：發泡、噴霧、噴射等；
A、當使(shǐ)用“發(fā)泡”工藝時，應該注意的是(shì)助焊劑中稀釋劑(jì)添加的問題，因爲助焊劑在使用過程中容(róng)易揮發，易造成助焊劑濃度的升高，如果(guǒ)不能及時添加适量的稀(xī)釋(shì)劑，将會影響(xiǎng)焊接效果及PCB闆面光潔程度；
B、如果使用“噴霧”工藝，則不需添加或添加很(hěn)少量的稀(xī)釋劑，因爲密封的噴霧罐能夠有效地防(fáng)止助(zhù)焊劑的揮發，隻(zhī)需根據需要調整噴霧量即可；并要(yào)選擇固含較低(dī)的最好不含松香樹(shù)脂成份的，适合噴霧用的(de)助焊劑；
C、因爲“噴射”時易造成助焊劑的塗布不(bú)均勻，且易造成原材料的浪費等原因，目(mù)前使用噴射工藝的已不多。
2、錫波形态主要分爲單波峰和雙波峰兩種：
A、單波峰：指錫液噴起時隻形成一個波峰，一般在過一次錫或隻有(yǒu)插(chā)裝件的PCB時所用；
B、雙波峰：如(rú)果PCB上既有插裝件又有貼(tiē)片(piàn)元器件，這(zhè)時多(duō)用雙波峰，因爲兩個波峰對焊點的(de)作用較大，第一個波峰較高，它的(de)主(zhǔ)要作用是焊接；第二個波峰相對較平，它主要是對焊點進(jìn)行整形(xíng)；如下圖所示：

二、 相關參數：
波峰爐在使用(yòng)過程中的常見參(cān)數主要有以下幾(jǐ)個：
1、預熱：
A、“預熱溫度”一般設(shè)定在900C-1100C，這裏所講“溫度”是(shì)指預熱後PCB闆焊接面的實際受熱溫度，而不是“表顯”溫度；如(rú)果預熱溫(wēn)度達不到要求，則易出現(xiàn)焊後(hòu)殘留多、易産生錫珠、拉錫尖等現象；
B、影響預熱溫度的有以下(xià)幾個因素，即：PCB闆的厚度、走闆速度、預熱(rè)區長度等；
B1、PCB的厚度，關系(xì)到PCB受熱時(shí)吸熱(rè)及熱傳導的這樣一系列的問題，如(rú)果PCB較薄時(shí)，則容易受熱并使PCB“零件面”較(jiào)快(kuài)升溫，如果有不耐熱沖擊的部件，則應适當調低(dī)預熱溫度；如果PCB較厚，“焊接面”吸熱後，并不會迅速傳導給“零件面”，此類闆(pǎn)能經過較高預熱溫度；（關于零件面(miàn)和焊接面的定義請參考以(yǐ)下示意圖）

B2、走闆速度：一般(bān)情況下，我們建議客戶把(bǎ)走闆速度定在1.1-1.2米/分鍾這樣一個速度，但(dàn)這不是絕對值；如果要改變走闆速度，通(tōng)常都應以改變預熱(rè)溫度作配合；比如：要(yào)将走闆速(sù)度加快，那麽爲了保證PCB焊接面的預熱溫度能夠(gòu)達(dá)到預定值，就應當(dāng)把預熱溫度(dù)适當提高(gāo)；
B3、預熱區長度：預熱區的長度影(yǐng)響預熱溫度，這是較易理解的一個問題，我們在調(diào)試不同的波峰焊機時，應考慮到這一點(diǎn)對預熱的影響；預熱區較長時，溫度可調的較接近想要得到(dào)的闆面實際溫度；如果預熱區較短，則應相應的提高其預定溫度(dù)。
2、錫(xī)爐溫度：以使用63/37的錫條爲例，一般來講此時(shí)的錫液溫(wēn)度應調在245至2550C爲合适(shì)，盡量不要在超過2600C，因爲新的錫液在2600C以上(shàng)的溫度(dù)時(shí)将(jiāng)會加快其氧化物的産生量(liàng)，有圖如下表示錫液(yè)溫度與錫渣産生量的關系，僅供參(cān)考：

基(jī)于以上參數所定的波(bō)峰爐工作曲線圖如下：

預(yù)熱(rè)區域
注：以上曲線爲金箭公司(sī)焊料産品的實驗監測圖，考慮到所有客戶的工藝、設(shè)備、PCB闆材等各種狀況的差異(yì)，使用時請(qǐng)審慎參考！
3、鏈條（或(huò)稱輸送帶）的傾角：
A、 這一(yī)傾(qīng)角指的是鏈條（或PCB闆面）與錫液(yè)平面的角度；
B、 當PCB闆走過錫液平面時(shí)，應保證PCB零件面與錫液平面隻有(yǒu)一個切點(diǎn)；而不能有一個較大的接(jiē)觸面；示意圖如下：

C、 當沒有傾角或傾角過小時，易造成焊點拉尖、沾(zhān)錫太多、連焊多等現象的出現(xiàn)；當傾角過大時，很明顯易造成焊點的吃錫不良甚至不能上錫等現(xiàn)象。
4、風刀：
在波峰爐使用中，“風刀(dāo)”的主要作用是吹去PCB闆面多餘的助(zhù)焊劑，并使助焊劑(jì)在PCB零件(jiàn)面均勻塗布；一般情況下，風刀的傾角應在100左右；如果“風刀”角度(dù)調整的不合理，會造成PCB表面焊劑過多，或塗布不均(jun1)勻，不但在過預熱區時易滴在發熱管上，影響發熱管的壽命，而且會影響焊完後PCB表面光潔(jié)度，甚至可能會造成部分元件的上錫不良等狀況的出現。
參考下圖：

風刀角度可請設備供應商(shāng)在調試機器進行定位，在使用過程中的維修、保養時不要随意改動。
5、錫液中的雜質含(hán)量：
在普通錫鉛焊料中，以錫、鉛爲主元素；其他少量的如：銻（Sb）、铋（Bi）、铟（In）等元素爲添加元素以外，其他元素如(rú)：銅（Cu）、鋁（Al）、砷（As）等都(dōu)可視爲雜質元素；在所有雜質(zhì)元素中，以“銅”對焊料性能的危害最大，在焊料使用過程(chéng)中，往往(wǎng)會(huì)因爲過二次(cì)錫（剪(jiǎn)腳後過錫），而造成錫液中銅雜質或其它微量元素的含量增高，雖然(rán)這部分金屬元素的含量不(bú)大，但是在合金中的(de)影響(xiǎng)卻是不可忽視的，它會嚴(yán)重地影響到合金的特性，主要表現在合金中出現(xiàn)不熔物或半熔物、以及熔點不斷升高，并導至虛焊、假焊的産生；另(lìng)外雜質含量的(de)升高會影響焊後合(hé)金晶格的形成，造成金屬晶格的枝(zhī)狀結構，表現出來的症狀(zhuàng)有(yǒu)焊點表面發灰無金屬光(guāng)澤、焊點粗糙等。
所以，在(zài)波峰爐的使用過程中(zhōng)，應重點(diǎn)注意對波峰爐中銅等雜質含量的控制(zhì)；一般情況下，當錫液(yè)中銅雜質的含量超(chāo)過0.3% 時,我(wǒ)們建議客戶作清(qīng)爐處理。
但是，這些參數(shù)需要專業的(de)檢驗機構(gòu)或焊料生産廠商才(cái)能檢測，所(suǒ)以，焊料使用廠(chǎng)商應(yīng)與焊料供應商溝通，定期進行錫液中雜質含(hán)量的檢測，如半年一次或三個月一(yī)次，這(zhè)需要根據具體的生産量來定。
三、波峰爐使用過(guò)程中常(cháng)見問題的探讨
波峰爐在使用過程中，往往會(huì)出現各種各樣的問題，如焊點不飽(bǎo)滿、短(duǎn)路、PCB闆面殘留(liú)髒、PCB闆面有錫渣殘留、虛焊、假焊、焊後漏電等各種問題；這些問題的出現嚴重地影響了産品質量(liàng)與焊接效果；爲了解決這些問題，我們建議客(kè)戶應該從以下幾(jǐ)個方(fāng)面着手：
第(dì)一，檢查錫液的工作溫度。因爲(wèi)錫爐的(de)儀表顯示溫度總會與實際工作(zuò)溫度(dù)有一定的誤差，所以在解決此類問(wèn)題時，應該掌握錫液的實際溫度，而不(bú)應過分依賴“表顯溫度”；一般狀況下，使用63/37比例的錫鉛焊料時，建議波峰爐的工作溫度在245-255度(dù)之間即可，但這不是絕對不(bú)變的(de)一個數值，遇到特殊狀況時還(hái)是要區别對待；
第二，檢查PCB闆在浸錫前的預熱溫度(dù)。通常狀(zhuàng)況下，我們建議預熱溫(wēn)度應在90-1100C之間，如果PCB上有高(gāo)精密(mì)的不能受熱沖擊的元(yuán)件，可對(duì)相關參數作适當調整；這裏(lǐ)要求的也是PCB焊接面的實際受熱溫度，而不是“表顯溫度”；
第三、檢查助(zhù)焊劑的塗(tú)布是(shì)否有問題。無(wú)論其塗布方(fāng)式(shì)是(shì)怎樣的，關鍵要求PCB在經過助焊(hàn)劑的塗布區域後，整(zhěng)個闆面的助焊劑要均勻，如果出現部分零件管腳有未浸潤助焊劑的狀況，則應對助焊劑(jì)的塗布量、風刀角度等方面進行調整了。
第四，檢查助焊劑活性是否适(shì)當。如果助焊劑活性過強，就可能會對焊接完後的PCB造成腐蝕;如果(guǒ)助焊劑的活性不夠，PCB闆面的焊點(diǎn)則會有(yǒu)吃錫不滿等狀況；如果錫腳間連錫太多或出現短路,則(zé)表明助焊劑的載體方面有問題(tí),即潤濕性不夠,不(bú)能使錫液(yè)有較好的流動;出現以上問題時，應該與(yǔ)助焊劑供貨廠商尋(xún)求解決方案，對助焊劑(jì)的活性(xìng)及潤濕性方面作适當調整；
第(dì)五，檢查錫(xī)爐輸送(sòng)鏈條的工作(zuò)狀态。這其中包括鏈條的角度與速度兩個問題，通(tōng)常建議客戶把鏈(liàn)條角度定在5-6度之間（見本文第二節第3點之論述），送闆速度定在每分鍾1.1-1.2米之間；就鏈條角度而言，用經驗值來判斷時(shí)，我們可以把PCB上闆面比錫(xī)波最高處高出1/3左(zuǒ)右，使PCB過錫時能夠(gòu)推動錫(xī)液向前走，這樣可以保證焊點的可靠性；在不提高(gāo)預熱溫度(dù)及(jí)錫液工作溫(wēn)度的狀況下，如果提高PCB的輸送速度，會影響焊點的(de)焊接效果；
就以上所有指(zhǐ)标參數(shù)而言，絕不是一成不變的數據，他們之間是(shì)相輔相承、互相影響(xiǎng)與制約的關系；比如我們要提高生産量，就要提高鏈條(tiáo)的輸送速度，速度提高以後，相應的預熱溫度一定(dìng)要提高，否則就會使PCB闆過(guò)錫時因溫差過大而産生各種問題，嚴重時會造成錫液的飛濺拉尖等(děng)；另外，我們還要提高錫液的工作溫度，因(yīn)爲輸送速度快了，PCB闆面與(yǔ)錫液的(de)接觸時(shí)間就短了，同時錫液的“熱補償(cháng)”也達不到平衡狀态(tài)，嚴(yán)重時會影響焊接(jiē)效果，所以提高錫液的溫度是必要的。
第六、檢驗錫液中的雜質含量是(shì)否超标。（關于(yú)此點内容請參照本文第二(èr)節第5點相關論述）
第七，爲了(le)保證焊接質量，選擇适當的助焊劑也是很關鍵的問題。
首先确定PCB是否是“預塗覆闆”（單面或雙面的PCB闆面預塗覆了助焊劑以防止其氧化的我們稱之爲“預塗覆闆”），此類PCB闆(pǎn)在使用一般的免清洗低固含量的助焊劑焊(hàn)接時，PCB闆表面就有可(kě)能會出現“泛白”現象：輕微時PCB闆面會有水漬紋一(yī)樣(yàng)的斑痕，嚴重時PCB闆面會出現白色結晶殘留；這種狀況(kuàng)的出現嚴重地影響了PCB的安全性能與整潔程度。如果(guǒ)您所用的PCB是預覆塗闆，則建(jiàn)議您選用松(sōng)香樹脂型助焊(hàn)劑，如果要求闆面清潔，可在焊(hàn)接後進行清洗；或選擇(zé)與所焊PCB上的預塗助焊劑中松香(xiāng)相匹配的免清(qīng)洗助焊劑。
如果是經熱風整平的雙層闆或多層闆，因其闆面較清潔，可選用活性适當的免清洗助焊劑，避免選擇活性較強的免洗助焊劑或樹脂型助焊劑；如果有強活性的助焊劑(jì)進入PCB闆(pǎn)的“貫穿孔”，其殘留物将(jiāng)很有可能會對産品本身造成緻命的傷害。
第(dì)八、如果PCB闆面上總是有少部分零件腳吃錫不良。這時可(kě)檢查PCB闆的過錫方向及錫面高度，并輔助調整輸送PCB的速度來調節；如果仍解決不(bú)了此問題，可以(yǐ)檢查是否因爲部分零件腳已經氧化所緻。
第九、在保證上述使用條件都在(zài)合理範圍内，如果仍出(chū)現PCB不間斷有虛焊、假焊或其他的焊接不良狀況。可檢查PCB否有氧化現象，闆孔與管腳是否成(chéng)比例等，以及PCB闆的設計(jì)、制造、保存是否合理、得當等。
習慣上，當出現焊接不良的狀況時，大多數的客戶第一(yī)反應就是“焊料有問題”，其實這種觀念是不完全正确(què)的。經過以上的分析可(kě)以(yǐ)看出，造成焊接(jiē)不良的原因有很多，不僅有“焊料”、“助(zhù)焊劑”的問題，很多時候與(yǔ)客戶自身(shēn)工藝、設備、生産工作環境、PCB闆材(cái)、元器件等(děng)各多種因素有關。
出現了(le)焊接(jiē)不良的狀況，焊料使(shǐ)用廠商(shāng)應從多個角(jiǎo)度去分析，并及時通知供應(yīng)商(shāng)進行協查(chá)；大多數的客戶在遇到焊接問題時，第一(yī)時(shí)間内會通知焊料供應商，這也反映了(le)客戶對焊料供應(yīng)商(shāng)的信任；建議客戶對供應商的分析意見予以客觀、全面的聽取，避免持對立(lì)或懷(huái)疑情緒；這也要求客(kè)戶在選(xuǎn)擇供應商時(shí)，應選擇技術支(zhī)持能(néng)力強、售後服務較好的(de)供(gòng)應商配合。

 

      文章(zhāng)整理：昊瑞電子--助焊劑 /