波峰炉的工艺参数

1、xx炉的工艺参数及常见问题(PGD-TE02-005)一、工艺方面：工艺方面主要从助焊剂在波峰炉中的使用方式，以及波峰炉的锡波形态这 两个方面作探讨；1、在波峰炉中助焊剂的使用工艺一般来讲有以下几种：发泡、喷雾、喷射等；A、当使用发泡工艺时，应该注意的是助焊剂中稀释剂添加的问题，因为 助焊剂在使用过程中容易挥发，易造成助焊剂浓度的升高，如果不能及时添加 适量的稀释剂，将会影响焊接效果及PCB板面光洁程度；B、如果使用喷雾工艺，则不需添加或添加很少量的稀释剂，因为密封的 喷雾罐能够有效地防止助焊剂的挥发，只需根据需要调整喷雾量即可；并要选 择固含较低的最好不含松香树脂成份的，适合喷雾用的助焊剂；

2、C、因为“喷射时易造成助焊剂的涂布不均匀，且易造成原材料的浪费等原 因，目前使用喷射工艺的已不多。2、锡波形态主要分为单波峰和双波峰两种：A、单 xx：指锡液喷起时只形成一个波峰，一般在过一次锡或只有插装件的PCB时所 用；日、双xx：如果PCB上既有插装件又有贴片元器件，这时多用双波峰，因为两个波峰 对焊点的作用较大，第一个波峰较高，它的主要作用是焊接；第二个波峰相对 较平，它主要是对焊点进行整形；二、相关参数：波峰炉在使用过程中的常见参数主要有以下几个:1、预热：A、“预热温度一般设定在90C-110C，这里所讲“温度是指预热后PCB板 焊接面的实际受热温度，而不是表显温度；如果预热温度达

3、不到要求，则易 出现焊后残留多、易产生锡珠、拉锡尖等现象；B、影响预热温度的有以下几个因素，即：PCB板的厚度、走板速度、预热区长度等；B1、PCB的厚度，关系到PCB受热时吸热及热传导的这样一系列的问题， 如果PCB较薄时，则容易受热并使PCB“零件面较快升温，如果有不耐热冲击的 部件，则应适当调低预热温度；如果PCB较厚，焊接面吸热后，并不会迅速 传导给零件面，此类板能经过较高预热温度；B2、走板速度：一般情况下，我们建议客户把走板速度定在1.1-1.2米/分钟这样一个速度， 但这不是绝对值；如果要改变走板速度，通常都应以改变预热温度作配合；比 如：要将走板速度加快，那么为了保证PCB焊接

4、面的预热温度能够达到预定 值，就应当把预热温度适当提高；B3、预热区xx：预热区的长度影响预热温度，这是较易理解的一个问题，我们在调试不同 的波峰焊机时，应考虑到这一点对预热的影响；预热区较长时，温度可调的较 接近想要得到的板面实际温度；如果预热区较短，则应相应的提高其预定温 度。2、锡炉温度：以使用的锡条为例，一般来讲此时的锡液温度应调在245至255C为合适， 尽量不要在超过260C，因为新的锡液在260C以上的温度时将会加快其氧化物 的产生量。基于以上参数所定的波峰炉工作曲线图如下：3、链条（或称输送带）的倾角：A、这一倾角指的是链条（或PCB板面）与锡液平面的角度；B、当PCB板走过锡

5、液平面时，应保证PCB零件面与锡液平面只有一个切 点；而不能有一个较大的接触面；示意图如下：C、当没有倾角或倾角过小时，易造成焊点拉尖、沾锡太多、连焊多等现象 的出现；当倾角过大时，很明显易造成焊点的吃锡不良甚至不能上锡等现象。4、风刀：在波峰炉使用中，“风刀的主要作用是吹去PCB板面多余的助焊剂，并使 助焊剂在PCB零件面均匀涂布；一般情况下，风刀的倾角应在100左右；如果 风刀角度调整的不合理，会造成PCB表面焊剂过多，或涂布不均匀，不但在 过预热区时易滴在发热管上，影响发热管的寿命，而且会影响焊完后PCB表面 光洁度，甚至可能会造成部分元件的上锡不良等状况的出现。参考下图：风刀角度可请设

6、备供应商在调试机器进行定位，在使用过程中的维修、保 养时不要随意改动。5、锡液中的杂质含量：在普通锡铅焊料中，以锡、铅为主元素；其他少量的如：锑（Sb）、铋（Bi）、铟（In）等元素为添加元素以外，其他元素如：铜（Cu）、铝（Al）、砷（As）等都可视为杂质元素；在所有杂质元素 中，以“铜对焊料性能的危害最大，在焊料使用过程中，往往会因为过二次锡 （剪脚后过锡），而造成锡液中铜杂质或其它微量元素的含量增高，虽然这部 分金属元素的含量不大，但是在合金中的影响却是不可忽视的，它会严重地影 响到合金的特性，主要表现在合金中出现不熔物或半熔物、以及熔点不断升 高，并导至虚焊、假焊的产生；另外杂质含量的

7、升高会影响焊后合金晶格的形 成，造成金属晶格的枝状结构，表现出来的症状有焊点表面发灰无金属光泽、 焊点粗糙等。所以，在波峰炉的使用过程中，应重点注意对波峰炉中铜等杂质含量的控 制；一般情况下，当锡液中铜杂质的含量超过0.3%时，我们建议客户作清炉处 理。但是，这些参数需要专业的检验机构或焊料生产厂商才能检测，所以，焊 料使用厂商应与焊料供应商沟通，定期进行锡液中杂质含量的检测，如半年一 次或三个月一次，这需要根据具体的生产量来定。三、xx炉使用过程中常见问题的探讨波峰炉在使用过程中，往往会出现各种各样的问题，如焊点不饱满、短 路、PCB板面残留脏、PCB板面有锡渣残留、虚焊、假焊、焊后漏电等各

8、种问 题；这些问题的出现严重地影响了产品质量与焊接效果；为了解决这些问题， 我们建议客户应该从以下几个方面着手：第一，检查锡液的工作温度。因为锡炉的仪表显示温度总会与实际工作温 度有一定的误差，所以在解决此类问题时，应该掌握锡液的实际温度，而不应 过分依赖表显温度；一般状况下，使用比例的锡铅焊料时，建议波峰炉的工 作温度在245-255C之间即可，但这不是绝对不变的一个数值，遇到特殊状况时 还是要区别对待；第二，检查PCB板在浸锡前的预热温度。通常状况下，我们建议预热温度 应在90-110C之间，如果PCB上有高精密的不能受热冲击的元件，可对相关参 数作适当调整；这里要求的也是PCB焊接面的实

9、际受热温度，而不是表显温 度；第三、检查助焊剂的涂布是否有问题。无论其涂布方式是怎样的，关键要 求PCB在经过助焊剂的涂布区域后，整个板面的助焊剂要均匀，如果出现部分 零件管脚有未浸润助焊剂的状况，则应对助焊剂的涂布量、风刀角度等方面进 行调整了。第四，检查助焊剂活性是否适当。如果助焊剂活性过强，就可能会对焊接 完后的PCB造成腐蚀;如果助焊剂的活性不够，PCB板面的焊点则会有吃锡不满 等状况；如果锡脚间连锡太多或出现短路，则表明助焊剂的载体方面有问题，即润 湿性不够,不能使锡液有较好的流动;出现以上问题时，应该与助焊剂供货厂商寻 求解决方案，对助焊剂的活性及润湿性方面作适当调整；第五，检查锡

10、炉输送链条的工作状态。这其中包括链条的角度与速度两个 问题，通常建议客户把链条角度定在5-6度之间（见本文第二节第3点之论 述），送板速度定在每分钟1.1-1.2米之间；就链条角度而言，用经验值来判断 时，我们可以把PCB上板面比锡波最高处高出左右，使PCB过锡时能够推动锡 液向前走，这样可以保证焊点的可靠性；在不提高预热温度及锡液工作温度的 状况下，如果提高PCB的输送速度，会影响焊点的焊接效果；就以上所有指标参数而言，绝不是一成不变的数据，他们之间是相辅相 承、互相影响与制约的关系；比如我们要提高生产量，就要提高链条的输送速 度，速度提高以后，相应的预热温度一定要提高，否则就会使PCB板过

11、锡时因 温差过大而产生各种问题，严重时会造成锡液的飞溅拉尖等；另外，我们还要 提高锡液的工作温度，因为输送速度快了，PCB板面与锡液的接触时间就短 了，同时锡液的“热补偿也达不到平衡状态，严重时会影响焊接效果，所以提 高锡液的温度是必要的。第六、检验锡液中的杂质含量是否超标。（关于此点内容请参照本文第二 节第5点相关论述）第七，为了保证焊接质量，选择适当的助焊剂也是很关键的问题。首先确定PCB是否是“预涂覆板（单面或双面的PCB板面预涂覆了助焊剂 以防止其氧化的我们称之为预涂覆板），此类PCB板在使用一般的免清洗低 固含量的助焊剂焊接时，PCB板表面就有可能会出现泛白现象：轻微时PCB板面会有

12、水渍纹一样的斑痕，严重时PCB板面会出现白色结晶 残留；这种状况的出现严重地影响了 PCB的安全性能与整洁程度。如果您所用 的PCB是预覆涂板，则建议您选用松香树脂型助焊剂，如果要求板面清洁，可 在焊接后进行清洗；或选择与所焊PCB上的预涂助焊剂中松香相匹配的免清洗 助焊剂。如果是经热风整平的双层板或多层板，因其板面较清洁，可选用活性适当 的免清洗助焊剂，避免选择活性较强的免洗助焊剂或树脂型助焊剂；如果有强 活性的助焊剂进入PCB板的“贯穿孔，其残留物将很有可能会对产品本身造成 致命的伤害。第八、如果PCB板面上总是有少部分零件脚吃锡不良。这时可检查PCB板 的过锡方向及锡面高度，并辅助调整输送PCB的速度来调节；如果仍解决不了 此问题，可以检查是否因为部分零件脚已经氧化所致。第九、在保证上述使用条件都在合理范围内，如果仍出现PCB不间断有虚 焊、假焊或其他的焊接不良状况。可检查PCB否有氧化现象，板孔与管脚是否 成比例等，以及PCB板的设计、制造、保存是否合理、得当等。习惯上，当出现焊接不良的状况时，大多数的客户第一反应就是“焊料有问 题，其实这种观念是不完全正确的。经过以上的分析可以看出，造成焊接不良 的原因有很多，不仅有“焊料、助焊剂的问题，很多时