波峰焊工艺管控

1、 丰润计算机（东莞）有限公司 文件名称波峰焊工艺管控文件编号WI(3)-SC-259生效日期2010.7.15修定日期2010.7.15版次B0页次12/121. 目的保持工艺过程的稳定，实行对缺陷的预防。检验波峰焊制程是否符合产品的焊接质量要求，工艺制程管控按照此制程为依据。2. 范围本公司波峰焊所有生产的产品。3. 权责生产部：波峰焊操作人员负责执行监控;工程部：工程师负责工艺制程编制，处理和调整生产过程中波峰焊不能满足控制要求等异常状况；监控锡料槽杂志的含量、送样检测成分、检测报告分析及异常处置。4. 内容4.1影响波峰焊接效果的主要因素（鱼刺图）元器件引线 PCB洁净度 洁净度 预热条

2、件 涂覆法 成分成形方法 预涂助焊济 冷却方式 成分 温度表面状态 表面状态 冷却速度 温度 杂质线径 镀层组织 基板材料 粘度 钎料量伸出长度 镀层厚度 基板厚度 涂布量引线种类 镀层密合度 元器件热容量 洁净度镀层组织 镀层表面状态镀层厚度 钻孔状态引线和孔径 传送速度 灰尘 保管状态 技术水平 线和焊盘直径 喷流速度 室温 保管时间 责任心图形密度 喷流波形 照明 包装状态 工作态度图形形状 夹送倾角 噪音 搬运状态 家庭状态图形大小 浸入状态 湿度 人际关系图形间隔 退出状态 振动 社会状态图形密度 喷流波形 照明 包装状态 工作态度图形形状 夹送倾角 噪音 搬运状态 家庭状态图形大小

3、 浸入状态 湿度 人际关系图形间隔 退出状态 振动 社会状态图形方向 浸入时间 存放 技术水平安装方式 压波深度 心情波峰平稳度设计 波峰焊接 环璋 储存和搬运 操作者42波峰焊相关工作参数设置和控制要求421波峰焊设备设置1）定义：焊点预热温度均指产品上的实际温度，波峰焊预热温度设定值以获得合格波峰曲线时设定温度为准。2）有铅波峰焊锡炉温度控制在235-245，测温曲线PCB板上焊点温度的最低值为215；无铅锡炉温度控制在255-265，PCB板上焊点温度的最低值为235。3）如客户或产品对温度曲线参数有单独规定和要求，应根据公司波峰焊机的实际性能与客户协商确定的标准，以满足客户和产品的要求

4、。4）波峰焊基本设置要求：a.浸锡时间为：波峰1控制在0.31秒，波峰2控制在23秒;b.传送速度为:0.81.7米/分钟;c:导轨倾斜角度4-6度;d:助焊剂喷雾压力为0.3-0.6MPa，助焊剂容量在4.5L;e.针阀压力为2-4Psi;f:除以上参数设置标准范围外,如客户对其产品有特殊指定要求则由工艺工程师在产品作业反指导书上依其规定指明执行.4.2.2温度曲线参数控制要求:1)如果在测量温度曲线时使用的PCB板为产品的原型板,则所有的温度应在助焊剂厂家推荐的范围内(助焊剂参数资料),如果在测量温度曲线时使用PCB板为温度曲线测量专用样板,则所测的温度应比相应的助焊剂厂家推荐的范围高10

5、-15.所谓样板,即因原型板尺寸太小或板太薄而无法容下或承爱测试仪而另选用的PCB板.2)对于焊点而有SMT元件(印胶或点胶),不需要用波峰焊模具的产品,焊点面浸锡前实测预热温度与波峰1最高温度的落差控制小于150.3）对于使用二个波峰的产品，波峰1与2之间的下降后温度值：有铅控制在170以上，无铅控制在200以上，防止二次焊接。4）对于有铅产品焊接后采用自然风冷却，对于无铅产品焊接后采用制冷压缩机强制制冷，焊接后冷却要求： a.每日实测温度曲线最高温度下降到200之间的下降速率控制在8/s以上； b.PCB板过完波峰30秒（约在波峰出口处位置），焊点温度控制在140以下； c.制冷出风口风速

6、必须控制在2.0-4.0M/s；5）测试技术员所测试温度曲线中应标示出以下数据： a.焊点面标准预热温度的时间和浸锡前预热最高温度； b.焊点面最高过波峰焊温度； c.焊点面焊接时间； d.焊点面浸锡时间； e.焊接后冷却温度的下降斜率。6）测温曲线说明 有铅锡炉 235-245 波峰0.3-1秒 无铅锡炉 250-260 波峰 2-3 秒温度 有铅170以上 无铅200以上 足升温斜率和温度落差 要求。 200以上降 预热区控制参数包括温度和 温度落差 温斜率>8/s 运输速度，必须满 小于150 预热区升温斜率1-3/s助焊 PCB板在波峰焊出 剂喷 口处焊点温度在140以下雾区 时

7、间 4.2.3波峰焊机面板显示工作参数控制 1）波峰焊控制参数表a.无铅波峰焊参数设置：规定范围预热一预热二预热三预热四锡温运输轨道仰角110-150120-170140-180170-220250-26080-1604-6合格温度曲线控制参数案例1301601802601005.5b.有铅波峰焊参数设置：规定范围预热一预热二锡温运输轨道仰角160-190160-210235-24580-1504.0-6.0合格温度曲线控制参数案例1851952401005.54.2.4波峰焊操作内容要求 1）根据波峰焊接生产工艺给出的参数严格控制波峰焊机电脑参数设置； 2）每天按时记录波峰焊机运行参数： 3

8、）保证放在喷雾型波峰焊机传送带的连续2块板之间的距离不小于5CM； 4）每小时检查波峰焊机助焊剂喷雾状况，每次转机时必须点检喷雾抽风罩的5S情况，确保不会有助焊剂滴到PCB上的现象； 5）每小时检查波峰焊机波峰是否平整，喷口是否被锡渣堵塞，问题立即处理； 6）操作员在生产过程中如发现工艺给出的参数不能满足要求，不得自行调整波峰参数，立即通知工程师处理。4.3波峰焊常见缺陷不良现象及工艺调整缺陷形成因素处置方法虚焊1.基本表面不洁净2.PCB、元器件可焊性差及放置期长3.温度过高1.严格执行入库验收2.优化库存期管理3.加强工艺管理和正确的工艺规范冷焊1.钎料槽温度低2.夹送速度过快3.PCB设

9、计不合理1.调整焊接温度和时间2.改善PCB设计3.正确选择工艺规范不润湿及反润湿1.材料可焊性差2.助焊剂失效护林3.表面上污染引起4.钎料杂志超标1.改善材料基本的可焊性2.选用活性强的助焊剂3.合理调整焊接温度和焊接时间4.清除表面有机污染物5.保持钎料纯度桥连1.波峰焊形状、平整度、温度2.导线或焊盘间距3.金属表面洁净度4.钎料的纯度5.助焊剂活性及预热温度6.PCB元器件安装设计不合理，板面热容量分布差异过大7.PCB吃锡深度8.引脚伸出PCB高度1.改善钎料表面张力作用2.改变波峰波速特性3.调整焊接时间和夹送速度4.调整焊接温度和预热温度5.调整夹送倾角和压波深度6.检测助焊剂

10、的有效性和改善助焊剂的涂覆方式、涂覆量7.纠正不良的设计8.正确处理引线折弯方向和伸出高度9.严格监控钎料槽污染程度透孔不良1.焊盘及孔壁、引线可焊性不良导致的透孔不良2.工艺参数选择不当导致的透孔不良3.助焊剂的有无及活性强弱4.在波峰中浸入的深度5.波峰面上滞留的氧化物1.改善焊盘及孔壁、引线的可焊性2.正确的选择工艺参数3.助焊剂在喷雾中能透入孔中及良好的活性4.保障波峰焊接过程中良好的热量供给5.良好的润湿性空焊1.焊盘导线尺寸配合不当2.焊盘孔不同心3.波峰焊接工艺参数选择不当1.改善基本金属的表面状态和可焊性2.正确地设计PCB的图形和布线3.合理地调整好钎料槽温度、夹送速度、夹送

11、倾角4.合理地调整好预热温度针孔或吹孔1.焊盘周围氧化或有毛刺2.焊盘不完整3.引线氧化、有机物污染、预处理不良等都可能产生气体而造成针孔或吹孔4.焊盘或引脚局部润湿不良5.基板有湿气6.电镀溶液中的光亮剂1.改善PCB的加工质量2.改善焊盘和引线表面的洁净状态和可焊性3.基板与元器件引脚污染源可能来自元器件引脚成形、插件过程或是由储存状况不佳造成，用溶液清洗即可4.PCB在120度烘箱中预烘2小时拉尖1.基板的可焊性差，焊盘氧化、污染，助焊剂选用不当或变质失效2.助焊剂用量少3.预热不当、基板翘曲4.钎料槽温度低5.夹送速度不合适、焊接时间过短或过长6.PCB压送深度过大，铜箔面积太大7.钎

12、料纯度变差，杂志容量超标8.夹送倾角不合适1.净化被焊表面2.调整和优选助焊剂3.合理选择预热温度，调整钎料槽温度4.调整夹送速度5.调整波峰焊高度或压波深度，铜含量管控在标准内6.基板上的大铜箔分隔成块来改善组件损伤1.在钎料波中滞留时间过长2.钎料槽温度过高1.酌情调整夹送速度和及时检察其他现象2.合适的调整锡料槽温度锡珠及锡渣1.PCB在制造或存储中受潮2.环境温度大，PCB和元器件拆封后在线滞留时间过长3.镀层和助焊剂不相溶，助焊剂选用不当4.漏涂助焊剂或涂覆量不合适、助焊剂吸潮夹水5.阻焊层不良，黏附锡料残渣6.基板加工不良，孔壁粗糙导致槽液积聚，PCB设计时未进行热分析7.预热温度

13、选择不合适8.镀银件密集9.钎料波峰形状选择不合适1.改进PCB制造工艺，提高孔壁光洁度2.尽可能缩短滞留时间，PCB上线前预烘3.PCB布线和安装设计后进行热分析，避免板面局部形成大量的吸热区4.正确选择助焊济5.合理地预热温度和时间，对PCB孔内溶剂的挥发6.控制好助焊剂的涂覆量7.设计上避免用镀银的引脚8.钎料波形设计应保证钎料溅落过程中不发生剧烈撞击运动 4.4波峰焊接中锡料槽杂质的监控 4.4.1 无铅锡料槽铅的监控1）工程师每月无铅一次（15日）钎料槽中取样200G锡块送外检测，有铅每月一次。2）检测报告的数据并作出趋势走线。3）当铅含量呈上升趋势或突发性上升，需检查上升周期段波峰

14、焊运行记录表中产品种类，再深入检查原材料的污染源。4）锡料槽要求铅含量<1000ppm； 设锡槽的总重量为250kg，检测的铅含量为A（Pb），达到目标铅含量为B(Pb), 需加入纯锡料=A(Bb)-B(Pb) ×250KgA(Bb) 冲稀方式可采用一次掏锡加锡达到目标铅含量，也可采用分阶段加纯锡；处置后立即取样送外检测。4.4.2有铅钎料槽铅的监控 1）有铅钎料槽要求成分含量Sn63%、Pb37%。 2）当铅含量超出37%，采用加纯锡方式降低铅成分含量。 设锡槽的总重量为400Kg，检测的铅含量为A(Pb),达到目标铅含量为B（Pb）=37% 需加入纯锡料=A(Bb)-B(P

15、b) ×400KgA(Bb) 4.4.3波峰焊机焊锡微量元素含量的控制1）焊锡中的微量元素对焊接品质的影响，如下表元素机械特性焊接性能熔点温度变化其他锑抗拉强度大，变脆润湿性，流动性熔点变窄电阻增大锌流动性，润湿性降低，易出现桥连和拉尖现象多孔表面，晶粒粗大，失去光泽铁不易操作熔点提高带磁性铝结合力减弱流动性降低容易氧化，腐蚀，失去光泽砷脆而硬流动性提高一些形成水泡状结晶，表面变黑磷少量会增加流动性熔蚀铜镉变脆影响光泽，流动性降低融化区域变宽多空，白色铜脆而硬粘性增大，易桥连和拉尖熔点提高形成粒状不易融化的化合物镍变脆焊接性能降低熔点提高形成水泡状结晶银超过5%易产生气体需使用活性助焊剂熔点提高耐热性增加金变脆，机械强度降低失去光泽呈白色铋变脆熔点降低冷却时产生裂纹，光泽变差2）银含量控制，锡料槽要求银成分含量0.3-1.0%；当银含量低于0.3%，采用加高含银