波峰焊装配材料

波峰焊
在许多种装配作业中,波峰焊仍然是用得最多的方法,并经常配合回流装配。波峰焊特别适用于连续生产。 这种工艺非常容易适应基板尺寸和构型的变化。然而,作业者需要掌握一定的技能,工艺需要优化,才能达到最有效益的波峰焊生产成果。
现代水平的波峰焊机已经变得非常容易使用。它们被用于各种焊接装配任务,包括混合技术基板 。全封闭的罩壳带微处理机,控制惰性气体环境以改进低渣焊接。
波峰焊生产线包括加助焊剂、预热、焊接和传送系统。线路板在整个装配流程中传送到各个加工阶段。还可以在焊接系统中加入清洗和干燥的工序。
助焊剂通常以喷洒、泡沫或在波峰焊过程中施用。助焊剂(不同的活动水平)有免洗、水洗和无挥发性 等各种品种。焊料在焊罐中熔化并通过泵产生一种“波”。 基板传送通过助焊剂、预热和波峰焊工段以最终完成焊联。虽然Sn63 是通常用于波峰焊的合金,也可采用无铅合金。
熔融焊料的热动力学和流体力学特征造成了金属表面的润湿,提供通孔充填并形成可靠的焊接接头。
工艺步骤
波峰焊工艺有好几个步骤:助焊剂应用、预热、波峰焊,还有可能清洗。所有这些步骤环环相扣以形成一种功能好、可靠和有效益的产品。
正如其它工艺一样,流程、工艺变量的控制将对最终产品的质量产生直接影响。这些变量包括:
- 传送带的速度
- 助焊剂类型
- 助焊剂密度
- 淀积
- 预热温度
- 焊接合金的成分
- 焊料纯度
- 焊料温度
- 波峰焊的形式、高度、稳定性和流速
- 助焊剂头的高度和稳定性
- 浸渍深度
- 大气环境
- 洁净度
选择正确的助焊剂
有许多类型的助焊剂。选择正确的助焊剂化学性质,取决于许多因素,包括:
- 待装配零件的可焊性
- 装配表面的加工或涂层类型
- 助焊剂应用方法
- 装配件的清洁要求
- 全套装配的应用环境
助焊剂应用
使用助焊剂的关键是在基板底侧和贴装通孔内覆盖一层均匀的助焊剂 - 淀积要可靠而完整。
喷雾助焊剂流程控制:
- 控制助焊剂淀积
- 控制过量喷雾
- 用空气刀去除多余的助焊剂(必要时)
泡沫助焊剂流程控制:
- 使用期间检查比重
- 保持泡沫装置中的液面水平
- 定期改变助焊剂
- 使用清洁的无油空气
预热
预热用于准备印刷线路装配接触焊波。预热装置有各种构型,包括顶装式和底装式,使用红外线、石英、calrod, 和常规技术。
预热流程:
- 干燥助焊剂
- 火花助焊剂
- 加热基板和元件以提高生产速度
- 减少对极板和元件的热冲击
焊波
在波峰焊中采用各种波形,包括单波和双波构型。
焊波:
- 提高焊接部位的温度
- 触发助焊剂活化
- 提供焊料到元件引脚、终端、边面贴装通孔和焊垫
波峰焊变量:
- 焊波温度(锡-铅焊)通常为250-260ºC (480-500ºF)。
- 波高可用焊泵速度控制。
- 波高应设为基板厚度的½ 至 2/3 。
- 确保焊枪喷嘴持平,在整个宽度上焊料均匀。
清洁
可靠清洁流程的关键是控制清洁剂的化学成分和冲洗水的质量。定期评价装配的洁净度可以确定工艺的效率。
在清洁过程中,您应该根据产品来控制清洁化学剂的浓度和温度。冲洗水通常加温到 49-60°C (120-140°F)。 用控制导电性的脱离子水进行最后冲洗效果最佳。
波峰焊操作方法
用采用统计流程控制来评价制造工艺的 能力。这些资料应该是整体流程改进计划的一部分。
- 将设备性能制成图表 - 生产水平、工艺质量和缺陷率、停机时间、保养计划、装配和光板洁净度等等。
- 保持设备清洁,保养良好,去除焊料和助焊剂 溅出物。
- 操作前确定所有的门和板都已到位。
- 在设备周围留出足够空间以便保养、加料等。
- 使用检测设备检查浸渍时间、浸渍深度、预热温度和传送带设置。这将简化机器设置时间。
- 经常使用刮渣器清理设备。这样可以减少喷嘴堵塞及提高整体清洁流程的效率。
助焊剂操作
操作助焊剂或任何化学品时,一定要时时小心。操作之前, 要阅读并理解材料安全性数据表 (MSDS) 和产品数据表上的资料。
安全提示:
- 操作助焊剂时应 带防护眼镜和不吸收性手套。
- 避免皮肤接触。接触后应用肥皂和水清洗。
- 不要让任何火苗或火花接近液体助焊剂。
- 避免吸入助焊剂烟雾。
- 使用易于操作的助焊剂容器。
- 落实烟雾排放设备有效运转。
- 避免助焊剂和预热表面接触。
- 保持助焊剂喷雾设备和助熔石清洁,没有堵塞。
助焊剂储存

- 挥发性助焊剂和稀释剂的闪点低,被划分为可燃液体,应小心操作。
- 容器应密闭盖紧。散装储存只能放在经批准的可燃材料堆放区。
- 任何时候都要遵守容器标签上的危害物质安全守则。
- 无挥发性助焊剂没有易燃起火的风险,减少了储存和使用的限制。
焊波保持
经常性的焊波分析应该是总体质量保证计划的一部分。任何金属杂质的聚积将对缺陷率产生不良影响。
- 定期(每6个月)提交焊料样品进行化学分析
- 遵照设备厂商关于清洁焊罐及去除焊料的建议。
- 监视焊罐温度,使用独立的温度计,比较设备读数。
- 将焊料保持在建议的水平。焊料水平低会增多焊渣。
- 防止金属污染,用不锈钢器具去除焊料和焊渣。
- 请勿让水或其它液体与熔融焊料接触。
- 如果在冷却期间有空气被捕集,在再熔时要小心避免焊料喷吐的风险。
- 清除焊渣时应戴耐高温手套以及保护面部、眼睛和呼吸系统的设备。.
- 焊料和含渣的处置有法规限制。他们必须由有执照的设施处理。为了安全处置,请联系您的现场焊渣回收服务单位。
清洁流程的废水
冲洗用水含有助焊剂残留物,冲洗助剂或清洁化学成分,应在排出或处理前分析确定。可能需要作预处理(过滤、离子交换与中和)。请联系当地的水回收利用部门或得到当局授权的废水处理场,以了解有关法规及适当处置方法。
冲洗水杂质可包括:
- 生物需氧量(BOD)
- 溶解铅
- 低酸碱度或高酸碱度(pH )
故障排除
填孔不良
可能的原因有:
- 焊料温度太低
- 焊料污染
- 焊波不均匀
- 预热温度太高或太低
- 助焊剂污染或其比重太低
- 松香装置设置不当
- 传送速度太高或角度太小
- 基板或元件可焊性差
- 助焊剂活动不足
锡桥和拉尖
可能的原因有:
- 焊料温度太低
- 焊波太高或不均匀
- 焊料污染
- 预热温度设定不正确(太高或太低)
- 助焊剂污染或其比重太低
- 松香装置设置不当
- 传送速度太高或角度太小
- 基板或元件可焊性差
- 元件引脚过长
- 焊料淀积过多
- 助焊剂活动不足
锡球
可能的原因有:
- 预热温度设定不正确(太高或太低)
- 焊料温度太高
- 焊波太高或不均匀
- 助焊剂污染或其比重太低
- 助焊剂过量
- 传送速度太高
- 阻焊层质量差– 固结不良
跳焊
可能的原因有:
- 焊波太低或不均匀
- 预热温度太高
- 助焊剂污染或其比重太高
- 助焊剂没有接触,即松香装置设定太低或不均匀
- 助焊剂吹散过多
- 传送速度太高
- 元件阴影 - 使用双波
外观瑕疵
可能的原因有:
- 焊料淀积过多
- 预热温度太低
- 焊波中接触时间太低
- 清洁工艺无效
- 等了太久才清洁
- 阻焊层质量差– 固结不良
电化学迁移及SIR 值降低
可能的原因有:
- 在光裸基板和/或元件上有氯化物或其它离子残留物
- 在光裸基板和/或元件上有吸湿性残留物
- 在光裸基板制造期间或焊装后清洁不良
- 免洗助焊剂化学使用不当
- 清洁流程无效
无铅波峰焊
目前为止所讨论的许多内容适用于一切波峰焊,包括无铅波峰焊,然而无铅波峰焊也有独特的挑战:
- 焊接无铅合金要求提高温度,可能对助焊剂化学是一种挑战。
- 可能要求设备(与无铅焊料兼容的焊罐)升级
- 为实施无铅波峰焊可能必须实现工艺优化。
助焊剂化学
在讨论无铅波峰焊的要求时,可能要强调免洗助焊剂的化学性质。增高的预热温度、较慢的传送速度 、焊料中较长的留存时间、较高的焊接温度以及较低的润湿率可要求使用一种为无铅应用专门设计的波峰焊助焊剂化学。
一些要考虑的因素有:
- 可能需要评价较高固体含量的免洗配方。
- 无铅合金较低的润湿率可能要求另一种波峰焊助焊剂。
- 可能需要评价水溶性助焊剂化学性质以解决焊接和清洗问题。
焊料合金
高锡合金(含除铅以外的元素)要求提高处理温度。锡/银/铜 (SAC) 合金是无铅波峰焊的一种有效选择。锡/铜合金还可以用于服务寿命短的产品。在实际应用之前,您应该充分评价任何新的焊接工艺。
需要考虑的因素有:
- 无铅波峰焊的焊接温度通常为 260-275ºC (500-527ºF)。
- 无铅合金的焊接温度较高,可损坏元件,挠曲基板或使阻焊层及基板表面处理受到应力。
- 可在锡/铜合金中造成锡瘟。
设备升级
焊罐、焊泵及其它接触焊料的内部元件必须与无铅合金兼容。无铅合金会很快溶解不兼容的焊罐 。重要的是要记住,用于锡/铅的焊罐未经过洗锡流程不得用于无铅装配。
| 下载产品数据表 | |
|---|---|
| 97936.pdf | 1010 水溶性助焊剂产品数据表 |
| 97718.pdf | 1025水溶性助焊剂产品数据表 |
| 97757.pdf | 1052-10水溶性助焊剂产品数据表 |
| 97856.pdf | 1072 无挥发性助焊剂产品数据表 |
| 97710.pdf | 1075无挥发性助焊剂产品数据表 |
| 97711.pdf | 1075-EX无挥发性助焊剂产品数据表 |
| 97712.pdf | 1075-EX-30无挥发性助焊剂产品数据表 |
| 97922.pdf | 1075-EXF-30无挥发性助焊剂产品数据表 |
| 97730.pdf | 1075-EXR-30无挥发性助焊剂产品数据表 |
| 97779.pdf | 1075-EXR-40无挥发性助焊剂产品数据表 |
| 97778.pdf | 1075-EXR-44无挥发性助焊剂产品数据表 |
| 97818.pdf | 1075-EXR-45无挥发性助焊剂产品数据表 |
| 97862.pdf | WF-7742无挥发性助焊剂产品数据表 |
| 97713.pdf | 1076-30无挥发性助焊剂产品数据表 |
| 97851.pdf | 1081 水溶性无卤化物助焊剂产品数据表 |
| 97902.pdf | 1081-T 波峰焊助焊剂产品数据表 |
| 97756.pdf | 1085 水溶性产品数据表 |
| 97717.pdf | 1095-NF水溶性助焊剂产品数据表 |
| 97852.pdf | 1096-NF水溶性助焊剂产品数据表 |
| 97822.pdf | 2036 非活化松香助焊剂 |
| 97738.pdf | 3541 免洗助焊剂产品数据表 |
| 97891.pdf | 3577-TF免洗助焊剂产品数据表 |
| 97714.pdf | 3590-T 无残留物助焊剂产品数据表 |
| 97715.pdf | 3590-TX无残留物助焊剂产品数据表 |
| 97716.pdf | 3592无残留物助焊剂产品数据表 |
| 97803.pdf | WF-9942无残留物无铅产品数据表 |
| 97819.pdf | NR-10-D 波峰焊助焊剂产品数据表 |
| 97905.pdf | 波峰焊助焊剂 #66 产品数据表 |
| 97889.pdf | 80 系列电池助焊剂产品数据表 |
| 97925.pdf | 1210系列电池助焊剂产品数据表 |
| 97906.pdf | CU 12 铜清洁剂产品数据表 |
| 97533.pdf | SMQ 焊条产品数据表 |
| 下载材料安全性数据表 | |
|---|---|
| HG003.pdf | 1075-EX-30无挥发性助焊剂材料安全性数据表 |
| HG010.pdf | 1075-EXR-30无挥发性助焊剂材料安全性数据表 |
| HG018.pdf | 1075-EXR-40无挥发性助焊剂材料安全性数据表 |
| HG4040.pdf | 075-EXR-45无挥发性助焊剂材料安全性数据表 |
| HG013.pdf | 1085 水溶性材料安全性数据表 |
| HG006.pdf | 1095-NF 水溶性助焊剂材料安全性数据表 |
| HG014.pdf | 3541 免洗助焊剂材料安全性数据表 |
| HG008.pdf | 3590-T 无残留物助焊剂材料安全性数据表 |
| HG007.pdf | 3590-TX无残留物助焊剂材料安全性数据表 |
| HG011.pdf | 3592无残留物助焊剂材料安全性数据表 |
| IN_LF013.pdf | NC-771 波峰焊助焊剂材料安全性数据表 |

