怎樣的波峰焊接是标準工藝

    爲了達到在任何的焊接工藝中的低缺(quē)陷(xiàn)率，PWB和元件端子(zǐ)的表面(miàn)最終塗層(céng)都必須提供(gòng)持久的可焊性。塗層必(bì)須經受焊接之前(qián)的儲存時間和環(huán)境，以及多次溫度巡回而不退化。在(zài)焊接(jiē)工藝中短的熔濕(wetting)時間要求用(yòng)來表面元(yuán)件損傷和一(yī)些焊接(jiē)缺陷。因爲PWB爲每個焊接的連接提供表面的一半，它必須表現出持續(xù)和足夠(gòu)的可焊性特征。
　　有(yǒu)機可焊性保護劑(jì)和各種通過電解和(hé)浸鍍工藝施用(yòng)的金屬塗料在(zài)許多情況中證明是(shì)最滿意的。任何使用的(de)可焊性保(bǎo)護劑都(dōu)必須持續地滿足裝配與焊接工藝的需求和所要求的産品可靠性。

助焊劑、上助(zhù)焊劑和預熱

　　如圖(tú)一中所說明的，助焊(hàn)劑用來提高(gāo)能量(liàng)水平(píng)，改善要焊接的表面的可熔濕(shī)性。用(yòng)來焊接電子的助焊(hàn)劑範(fàn)圍從(cóng)侵(qīn)蝕性(xìng)強的有(yǒu)機酸(suān)到傳統的松香基材料到弱(ruò)有機酸，低殘留物、低活(huó)性、免清洗助焊劑。松香基(jī)助焊劑可能在侵蝕(shí)性上變化很大，取決(jué)于鹵化物(wù)類型與含量。侵蝕性水溶性強有機酸助焊劑的(de)殘留物必須(xū)通過焊接之(zhī)後的清洗來去掉。有些松香(xiāng)基材料的殘留物可以留在焊接的裝配上。松香包圍(wéi)活性劑，因此防止反應(yīng)，這種反應可能使裝(zhuāng)配的可操作性降級。松香對活性劑含量(liàng)的比率可決定活性劑的密封有多好。今(jīn)天使用的大多數(shù)免洗波峰焊接助(zhù)焊劑是基于弱有機(jī)酸配方，琥珀或脂肪酸用乙醇或水(shuǐ)作溶劑。裝(zhuāng)配的操作(zuò)環境主要決(jué)定是否免洗助(zhù)焊(hàn)劑可以留在裝(zhuāng)配上。
　　當清洗(xǐ)裝配密度高的裝配時，從一些元(yuán)件之間和(hé)下面清除(chú)所有助(zhù)焊劑殘留物是困難的(de)。低殘(cán)留物助焊劑由于留(liú)下的殘留物對電路(lù)危害的可能性很小。他們留下少數(shù)較良性的殘留物。因(yīn)此，免洗助焊劑可能是一個好的選(xuǎn)擇，甚至是必須清洗。注意，使用低殘留物助焊劑，可焊性特性必(bì)須是好(hǎo)的。這些助焊劑不提供較高活性的材料所具有的對(duì)可焊性差的幫助(zhù)。
　　對于成功(gōng)的波峰焊接，應(yīng)用的助焊劑塗層必須是均勻的，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(zhǒng)噴霧上助焊劑(jì)的裝置，跟(gēn)着空氣刀，提供保證在要焊接的表面均(jun1)勻施用助焊劑正确數量的最有些(xiē)的和受控的方法。空氣(qì)刀幫助将助焊劑流到孔(kǒng)内，在裝(zhuāng)配上更均勻地分布助焊劑，并(bìng)幫助(zhù)去掉過多(duō)的材料。
　　在通過(guò)波峰焊接之前預熱裝(zhuāng)配，有幾(jǐ)個理(lǐ)由。第一，提升要焊接的表面的溫度，因此從波峰上要求較少的溫帶能量，這樣有(yǒu)助于助焊劑/表面的(de)反應和更快速的焊接。預熱也減少對元件的溫帶沖擊，當元件暴露在突然的溫度梯度下時可能被削弱或變成不能運行。第三、預熱加快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(zì)于助焊劑，但也可能來自較早的操作、儲存條件和(hé)處理。揮發物在(zài)波峰上的出現可能引起焊(hàn)錫(xī)飛濺和在裝配上的錫球。
　　控制和了解加熱的速率(lǜ)、在波峰焊接(jiē)各個階段的溫度、和在給定溫度或以上的(de)時(shí)間(jiān)長度對于達到和在(zài)生(shēng)産良好的焊接結果是關鍵的。保證助焊劑的出現 - 在适當(dāng)的時間正确地激發和保持(chí)直到裝配(pèi)離開波峰 - 不能過度緊張。預(yù)熱(rè)必須将裝配帶到足夠(gòu)高的溫度(dù)，以提供正在使用的特殊助焊劑(jì)的活性化。多數助焊劑供應(yīng)商發(fā)布推薦的溫度上升率和最大(dà)/最小頂面與底面預熱溫度。
　　對于任(rèn)何裝配，最(zuì)佳的時間/溫度曲線是取(qǔ)決于許多因素(sù)，而不是助焊劑化學(xué)成分。這些因素包括闆的設計、在波峰上(shàng)的接觸長度、焊錫溫度、錫(xī)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。其他的則推薦一個連(lián)續的升溫，這經常與(yǔ)特殊助焊劑的固體含量有關。
　　對于任何(hé)助焊(hàn)劑，不足的預熱(rè)時間和溫(wēn)度将造成較多的殘留物留下(xià)，或許(xǔ)活性不足，造成熔濕差。預熱底也可(kě)從氣體放出造成錫球，和當液體溶劑(jì)到達波峰時的焊錫飛濺。當在(zài)波峰前沒有提供足(zú)夠的預熱來(lái)蒸發水分時，這個情(qíng)況在(zài)低揮發性有機(jī)化合物的水基助焊劑上看到。過分的時間/溫度曲線将降低助焊劑和/或所(suǒ)有的助焊劑将(jiāng)在波峰(fēng)之(zhī)前失(shī)去/反應。助焊(hàn)劑在波峰上的出現幫助降(jiàng)低焊(hàn)錫的表面張力。如果助焊劑失去，則可能的造成錫橋或冰柱(zhù)(icicle)。最佳的溫度在波峰上留下足夠的助焊劑，以(yǐ)幫助在闆退出波峰時(shí)焊(hàn)錫從金屬表面的剝離和排洩(xiè)。

在錫波上

　　在焊接工位，波峰焊接工藝的(de)所有元素(sù)都一起(qǐ)來到。設計、元件、PWB、元(yuán)件貼裝操作、可焊性特性、助焊劑、熱(rè)能的一部分和(hé)一個平穩的材料輸送系統都應該到位。在這(zhè)些規定的(de)和受控的元素出現的情況下，波峰(fēng)動态和需要形成連(lián)接的溫度現在是關鍵因素。
　　波(bō)峰經常被引證爲許(xǔ)多與工藝有關的問題的原因。事實(shí)上，在工藝開始之前，焊接工位需要相(xiàng)對的關(guān)注。焊接(jiē)工位要求關注與維護，作(zuò)爲一個可再生産的設備功(gōng)能的良好工藝(yì)控制程序的部分。在錫爐中，沒(méi)有夾住的錫渣造成的開口或屏障，一個平(píng)緩的水平主波峰(fēng)是至關重要的。崎岖(qū)的波峰是用于(yú)片狀波峰的，較高速度的紊流提供(gòng)垂直與水平的壓力，來幫(bāng)助焊接(jiē)底面的表面貼裝元件。
　　當使用熟悉的錫/鉛共晶合金時，在(zài)闆的底面使用的焊錫溫度應該是連續一緻的，在460~500°F的範圍。往這個範圍的較低方向偏(piān)離有時是有幫助的。免洗(xǐ)助焊劑經常以(yǐ)這個範圍的最低或稍微更低的溫度焊接，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藝，通過提高預熱來(lái)達到較高的頂(dǐng)面與底面溫度(dù)和将波峰(fēng)溫度減少到(dào)低至430°F，在(zài)較厚的多層闆上已經取得成功。

培訓(xùn)與工藝控制

　　你不可能控(kòng)制你不測量的東(dōng)西！爲了有效地測量，必須在工藝技(jì)術和對工藝(yì)輸出的可再生産(chǎn)性的(de)過程變量統計含義上培訓員(yuán)工。
　　理解你的工藝

　　教(jiāo)育和培訓(xùn)有關人(rén)員，使他們理解所要求(qiú)控制的基本知識。如(rú)果他們理解怎樣産(chǎn)生(shēng)一個不可接受的條件，和怎樣産生一個可接受的條件，他們将獲得知識與信心，特别是如果允許他們爲了學習(xí)去(qù)做這兩種事情。
　　使用一(yī)個已定義的控制系統和保持它盡(jìn)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(guān)察到偏離時馬(mǎ)上行動

　　除(chú)了有溫度(dù)曲線工具(jù)可用(yòng)于建立最佳的機(jī)器設定處理各個(gè)闆的設計之外(wài)，其(qí)他工具可(kě)幫助整(zhěng)個波峰焊機(jī)的監測與分析。這些工(gōng)具所檢測、跟蹤、和分析的重要标準(zhǔn)是闆(pǎn)在焊(hàn)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夠計劃維護，以在情況惡化、造成産品缺陷、幹擾你的計劃和讓你顧客失望之前糾正(zhèng)變(biàn)量。

結論

　　低成(chéng)本、低(dī)缺陷的焊接表現是配合設計、零件(jiàn)、材料、工藝、設備功能和有知識的人員的一(yī)個函數。高度可焊性的表面(miàn)不能指望用來補(bǔ)償差劣的(de)設計或(huò)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(xì)節的關注是關鍵。因爲你不能控(kòng)制你不連續測量的東西，做足你的功(gōng)課，限制材料和驗證工藝。實行預防(fáng)而不是發現，過程(chéng)結果将自我保持：在(zài)這個運行環境中将穩定地得到可靠的産品。

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