怎樣的(de)波峰焊接是(shì)标準工藝(yì)

    爲了(le)達到在任何的焊接工藝中的低缺陷(xiàn)率，PWB和元件端子的表面(miàn)最終塗層都必須提供持久的可焊性。塗層必(bì)須經受焊接之前的儲存時間和環境，以及多次溫度巡回而不退化。在焊接工藝中短的熔濕(wetting)時間要求用(yòng)來表面(miàn)元件損傷和一些焊接缺陷。因爲PWB爲每個焊接的連接(jiē)提供表面的一半，它必須表現出持續和足夠(gòu)的可焊性特征。
　　有機可焊性保護劑(jì)和各種通(tōng)過電解和(hé)浸鍍工藝施用的金(jīn)屬塗(tú)料在許(xǔ)多情況中證明是最滿意的。任何使(shǐ)用(yòng)的可焊性保護(hù)劑都(dōu)必須持續地滿足裝配與焊(hàn)接(jiē)工藝的需求和所要(yào)求的産品(pǐn)可靠(kào)性。

助焊劑、上助(zhù)焊劑和預熱

　　如圖(tú)一(yī)中所說明的，助焊劑用來提高能量(liàng)水平，改善要焊接的表面的可熔濕性。用來焊接電(diàn)子的助焊劑範圍從侵蝕性強的有機(jī)酸到(dào)傳統的松香基材料到弱有機酸，低殘留物、低活性、免清洗助焊(hàn)劑(jì)。松香基助焊劑可能在侵蝕性上(shàng)變(biàn)化很大，取決于鹵化物類型與含量(liàng)。侵蝕性水溶性強有機酸(suān)助焊劑的殘留物必須(xū)通過焊接(jiē)之後的清洗(xǐ)來去掉。有些松香基材料的殘留物可以留在焊接的裝(zhuāng)配上。松香包(bāo)圍活性劑，因此防止(zhǐ)反應，這種反應可能使裝配的可操(cāo)作性降級。松香(xiāng)對活性劑含量的比率可決定活性劑的密(mì)封有多好。今天使用的大多數免洗波(bō)峰焊接(jiē)助焊劑是基于弱有機酸配方，琥珀或脂肪酸用乙醇或水(shuǐ)作溶劑。裝(zhuāng)配的操作環境主要決定是否免洗助焊劑可(kě)以留在裝配上。
　　當清洗裝配密度高的裝配時(shí)，從(cóng)一些元件之(zhī)間和下面清除所有(yǒu)助焊劑殘留物是困難的。低殘留(liú)物助焊劑由于留下的殘留(liú)物對電路危害(hài)的可能性很小。他們留下少數較(jiào)良性的殘留物。因(yīn)此，免洗助焊劑可能是一個好的選擇，甚至是必須清洗。注意，使用(yòng)低殘(cán)留物(wù)助焊劑，可焊性特性必須是好的。這些助焊劑不提供較高活性的材料(liào)所具有的對可焊性差的幫助。
　　對于成功(gōng)的波峰焊接，應用的助焊劑塗層必須是(shì)均(jun1)勻的，厚度上受控(kòng)的。爲了有(yǒu)效，助焊劑(jì)必須滲入孔内和塗在引(yǐn)腳上。一種噴霧上助焊劑(jì)的裝置，跟着空氣刀，提供保證在要焊接的表面均勻施用助焊劑正确數量的最(zuì)有些的和受控的方法。空氣(qì)刀幫助将助焊(hàn)劑流到孔内，在裝配上更均勻地分布助焊劑，并幫(bāng)助去掉過多的材料。
　　在通過波峰焊接之前預熱裝配，有幾個理由(yóu)。第一，提(tí)升要焊接的表面的溫度，因此從波峰上要求較少的(de)溫帶(dài)能量，這(zhè)樣有助于助焊劑/表面(miàn)的(de)反應和更快速(sù)的焊接(jiē)。預熱也減(jiǎn)少對元件的溫帶(dài)沖擊，當元件暴(bào)露(lù)在突然(rán)的溫度梯度下時可能(néng)被削(xuē)弱或變成(chéng)不能運(yùn)行。第三、預熱加(jiā)快(kuài)揮發性物質從裝配上的蒸發速度。這些揮發性物質主要來自于助焊劑，但也可能來自(zì)較早的操作、儲存條件(jiàn)和處理。揮發(fā)物在波峰上的出現可能引起焊錫(xī)飛濺和在裝配上的錫球。
　　控制和了解加熱的速率、在波峰焊接各個階段的溫度、和在給定溫度或以上的時間長度對于達到和在生産良好(hǎo)的焊接結果是關鍵的(de)。保證助焊劑的(de)出現 - 在适當的時間正确地激發和保持(chí)直(zhí)到裝配離開波峰 - 不(bú)能過(guò)度緊張。預(yù)熱必須将裝配帶(dài)到足夠高的溫度，以提供正在使(shǐ)用的特殊助焊(hàn)劑的活性化(huà)。多數助焊劑供應商發布推薦的溫度上升率和(hé)最大(dà)/最小頂面與底面預熱溫度。
　　對于任(rèn)何裝配，最佳的時間/溫度曲線是取(qǔ)決于許多(duō)因素，而不是助(zhù)焊劑化學成(chéng)分。這些(xiē)因素包括闆的設計、在波峰上(shàng)的接觸(chù)長(zhǎng)度、焊錫溫度、錫波的速度和形狀。一些助焊劑與兩步升溫表(biǎo)現最好，結合一個活(huó)性化和反應的保溫或穩定階(jiē)段方式。其他的(de)則推薦一個連(lián)續的升溫，這經常與特殊助焊劑的固體含量有關。
　　對于任何助焊劑，不足的預熱時(shí)間和溫度将造(zào)成(chéng)較多的殘留物留下，或許活性不足，造成熔濕差。預熱底也可(kě)從(cóng)氣體放出造成錫球，和當液體溶(róng)劑到(dào)達波峰時的(de)焊錫飛濺。當在波峰前沒有(yǒu)提供足夠的預熱來蒸發水分時，這個情況(kuàng)在低揮發性有機(jī)化合物的水基助焊劑上看到(dào)。過分的時間/溫度曲線将降低助焊劑和/或所有的助焊劑将(jiāng)在波峰之前失去/反應。助焊劑(jì)在波峰上的出現幫(bāng)助降低焊(hàn)錫的表面(miàn)張力。如果助焊劑失去，則可能的造成錫橋或冰柱(icicle)。最佳的溫度在波(bō)峰上留下足夠的助焊劑，以幫助在闆退出波峰時焊(hàn)錫從(cóng)金屬表面的剝離和排洩。

在錫波上

　　在(zài)焊接工位，波峰(fēng)焊接工藝的所有元素都一起(qǐ)來到。設計、元(yuán)件、PWB、元件貼(tiē)裝操作、可焊(hàn)性特性、助焊劑、熱(rè)能的一部分和一個平穩的(de)材料輸送(sòng)系統都應該到位。在這(zhè)些規定的和受控的元素出現的情況下(xià)，波峰(fēng)動态和需要形(xíng)成連接的溫度現在是關鍵因素。
　　波峰經常被引證爲許多與(yǔ)工藝有關的問題的原因。事實上，在工藝開始之前，焊接工位需要相對的關注。焊接工位要求關注與(yǔ)維護(hù)，作爲一個可再生産(chǎn)的設備功能的(de)良好工藝(yì)控制程序的部分。在錫爐中，沒有夾住的錫渣造成的開口或(huò)屏障，一個平緩的水平主波峰是至關重要的。崎岖的波峰是(shì)用于(yú)片狀波峰的，較高速度的紊流提供垂直與水平的壓力，來幫助焊接底面的表面貼裝元件。
　　當使(shǐ)用熟悉的錫/鉛共晶合金時，在闆的底面使用的焊(hàn)錫溫度應該(gāi)是連續一緻的，在460~500°F的範圍。往這個範圍的較低方向偏離有時是有幫助的。免洗(xǐ)助焊劑經(jīng)常以這個範圍的(de)最(zuì)低或稍微更低(dī)的溫度焊接，來幫助确保在波峰的出口處有(yǒu)助焊劑存在。一些使用其它助焊劑的工(gōng)藝，通過提高預熱來(lái)達到較高的頂面與(yǔ)底面溫度和将波峰(fēng)溫度減少到(dào)低至430°F，在較厚的多層闆上已經取得成功。

培訓與工藝控制

　　你不可能(néng)控制你不(bú)測量的東(dōng)西！爲了有(yǒu)效地測量，必(bì)須在工藝技術和(hé)對工藝(yì)輸(shū)出的可再生産性的過程變量統計含義上培訓員工。
　　理(lǐ)解你的工藝

　　教育和培訓有關人員，使他們(men)理解所要求(qiú)控制的基本知識。如(rú)果他們理解怎樣産生一個不(bú)可接受的條件，和怎樣産生一個可接受的條件，他們将獲得知識與信心，特(tè)别是如果允許他們爲了學習去做這兩種事情。
　　使用一(yī)個已定義的控制系統和保持(chí)它盡可能簡單 　

　有時，在開始了解1.67的Cpk比1.33的Cpk大約好10倍(bèi)這一點已經足夠了。
　　在使用點上測量工藝參數，并且觀察到偏離時馬上行動

　　除(chú)了有溫(wēn)度曲線工具可用于建立最佳的機器設定處理各個闆的設計之外，其他工具可幫助整(zhěng)個波峰焊機的監測與分析。這些工具所檢測(cè)、跟蹤、和分析的重要标準是闆在焊錫波形上的駐留時間和(hé)接觸長度。這些數據的使用使得能(néng)夠計劃維護，以(yǐ)在情況惡(è)化、造成産(chǎn)品缺(quē)陷、幹擾你的計劃和讓你顧客失(shī)望之(zhī)前糾正變量(liàng)。

結論

　　低成(chéng)本、低缺陷的焊(hàn)接表現是配合設計、零件、材料(liào)、工藝、設備功能和有知識的人員的一個函數。高度可焊性的(de)表面不能指望用來補償(cháng)差劣的設計或工藝 - 反之亦然。整個(gè)運行必須受控。工藝控制，不是一次搞好的，和對細節的關注是關鍵。因爲你(nǐ)不能控制你不連續測量(liàng)的東西，做足你的功(gōng)課，限制(zhì)材料和驗證工藝。實行預防而不(bú)是發現，過程結果将自我保持：在這個運行環境中将穩定地得到(dào)可靠的産品。

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