2022-06-02
在电子制造行业，PCB表面贴装与焊接是电子制造重要的工艺制程，焊接工艺主要有回流焊和波峰焊，回流焊是对贴片元件的焊接，波峰焊是对通孔元件的焊接，而焊接品质的好坏直接影响着PCBA的生产良率和产品的可靠性。那么影响波峰焊焊接品质的因素有哪些?下面由深圳日东科技公司为大家分享：
一、PCB的产品设计
1、组装加工中PCB面的应力分布
PCB是一个不良构件，承载不均匀载荷，本身可翘曲。目前没有标准确定元器件损坏前的最大翘曲度，但是要对组装件的翘曲度进行管控。
2、元器件间距
SMC/SMD安装焊盘之间到晶体管焊盘和SOP引线焊盘之间，最小间隔为1.27mm.
3、阻焊膜的设计
A、在两焊盘之间无导线通过时，可采用阻焊掩膜窗孔形式，当两焊盘间有导线通过时，则采用图b形式，以防止桥连。
B、当有两个以上靠得很近的SMC的焊盘共用一段导线时，应用阻焊膜将其分开，以免钎料收缩时产生应力使SMC移位或拉裂。
4、焊盘与孔的同心度
在单面PCB中焊盘与孔不同心，则几乎百分百会产生孔穴、气孔或吃锡不均匀等焊接缺陷。
5、孔、线间隙对波峰焊接的影响
推荐值(0.05mm~0.2mm)。在采用自动插件情况下，采用的间隙(0.3~0.4)比较好。
二、助焊剂和焊料的选型
1、助焊剂的作用
作用1：获得无锈蚀的金属表面，并保持该被焊表面的洁净状态。
作用2：对表面张力的平衡施加影响，减少接触角，促进钎料漫流。
2、助焊剂的分类
IPC/J-STD-004将助焊剂划分为天然松香(Rosin)、合成松香(Resin)(免洗)、有机物(Organic)和无机物(Inorganic)四大类。
水溶性助焊剂：助焊剂成分在水中溶解度大，活性强，助焊性能好，焊后残留物易溶于水。
3、无铅波峰焊接用钎料合金
3.1、Sn-Ag二元合金：熔点221℃，常用Sn-3.5Ag，价格高
3.2、Sn-Cu系合金：熔点227℃，常用Sn-0.7Cu，价格低，
润湿性差，需活性较强的助焊剂。毛细作用能力低，难以吸入PTH孔中。氧化渣多。
3.3、Sn-Ag-Cu(简称SAC)钎料合金：熔点217℃，常用
Sn-3.0Ag-0.5Cu(简称SAC305)，不仅保持了Sn-Ag合金的
优良的力学性能，使熔点降低，还减弱了Cu的恶劣影响。
三、焊接工艺及焊接设备
1、焊接工艺
波峰焊接工艺流程图
2、焊接设备
2.1、日东可量化助焊剂均匀性控制系统的研制与应用
2.1.1、提高助焊剂穿透性研究
2.1.2、改善助焊剂雾化效果研究
2.1.3、路径优化研制与应用
2.1.1、提高助焊剂穿透性研究
2.1.2、改善助焊剂雾化效果研究
玻璃转子流量计，超声波发生器提高雾化效果
2.1.3、路径优化研制与应用
路径优化功能
2.1.3、路径优化研制与应用
节省助焊剂达27%
有效利用率达75%以上
2.2、日东预热模块红外热风任意组合，高效均匀
一段红外+二段热风组合预热
2.3、日东低氧化渣波峰喷口及流道的设计与应用
2.3.1、氧化渣分类
2.3.2、波峰焊工艺参数对钎料氧化量的影响
氧化量=f(落差、接触面积,流速系数，温度系数)
变量：落差、流速、接触面积
定量：焊锡温度
各参数对氧化渣量的影响因子
波峰高度：波峰温度：助焊剂喷涂量=0.7：0.16：0.14
2.3.3、减少氧化渣量的设备改进措施
1：增加导流装置、防氧化套及可变喷口
2：提高波峰平稳性
新型精密铸造+搪瓷叶轮设计0.25MM以内
3：降低落差
4：减少锡流量、提高波峰稳定性1.96KG/8小时
