smt畢業(yè)論文---波峰焊接及其缺陷分析

1、<p><b>　　畢業(yè)設計論文</b></p><p>　　作者 學號 </p><p>　　系部 機電學院 </p><p>　　專業(yè) </p><p>　　題目

2、 波峰焊接及其缺陷分析 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　評閱教師 </p><p><b>　　完成時間： </b></p><p>　　畢業(yè)設計(論文

3、)中文摘要</p><p>　　畢業(yè)設計(論文)外文摘要</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　畢業(yè)設計（論文）中文摘要················&#

4、183;··························1</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）外文摘要····

5、····································

6、3;··2</p><p>　　1引言······························

7、;································4</p><p>　　2波峰

8、焊工藝····································&

9、#183;···················4</p><p>　　2.1波峰焊的定義···········&#

10、183;····································

11、4</p><p>　　2.2波峰焊的種類·······························&

12、#183;················5</p><p>　　2.3波峰焊接原理··············&#

13、183;·································6</p><p

14、>　　3波峰焊組成及設備簡介··································

15、;············8</p><p>　　3.1波峰焊機的組成···················

16、;···························8</p><p>　　3.2波峰焊設備簡介····

17、;····································

18、83;·····9</p><p>　　4波峰焊流程及作用·························

19、3;·······················10</p><p>　　5波峰焊中助焊劑的工藝方式·······

20、··································12</p>&l

21、t;p>　　6波峰焊接工藝參數(shù)設置及溫度曲線解析·······························12</

22、p><p>　　6.1波峰焊接工藝參數(shù)設置·······························

23、83;·······12</p><p>　　6.2波峰焊工藝曲線解析·······················

24、··················13</p><p>　　7影響波峰焊質(zhì)量的因素············

25、3;································14</p><p>　　7

26、.1波峰焊技術(shù)質(zhì)量分析···································

27、;······14</p><p>　　7.2波峰焊接質(zhì)量控制措施························&

28、#183;··············15</p><p>　　8波峰焊接缺陷分析及預防對策···············&#

29、183;·············16</p><p>　　結(jié)論··················

30、83;····································&

31、#183;···20致謝································&

32、#183;·····························20</p><p>　　參考文獻··

33、····································

34、3;···················20</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　波峰焊是指將熔化的軟釬焊料（鉛錫合金），經(jīng)電動泵或電磁泵噴流成設

35、計要求的焊料波峰，亦可通過向焊料池注入氮氣來形成，使預先裝有元器件的印制板通過焊料波峰，實現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。</p><p>　　隨著時代的發(fā)展，目前波峰焊機基本上采用熱輻射方式進行預熱，最常用的波峰焊預熱方法有強制熱風對流、電熱板對流、電熱棒加熱及紅外加熱等。伴隨著技術(shù)的不斷進步，問題也隨之產(chǎn)生，下面就淺談一下波峰焊工藝及其過程分析，焊接缺陷分析，制成管理等。</p

36、><p><b>　　2 波峰焊工藝</b></p><p><b>　　2.1波峰焊的定義</b></p><p>　　波峰焊是讓插件板的焊接面直接與高溫液態(tài)錫接觸達到焊接目的，其高溫液態(tài)錫保持一個斜面，并由特殊裝置使液態(tài)錫形成一道道類似波浪的現(xiàn)象，所以叫“波峰焊”。波峰焊是指將熔化的軟釬焊料（鉛錫合金），經(jīng)電動泵或電磁泵

37、噴流成設計要求的焊料波峰，亦可通過向焊料池注入氮氣來形成，使預先裝有元器件的印制板通過焊料波峰，實現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。根據(jù)機器所使用不同幾何形狀的波峰，波峰焊系統(tǒng)可分許多種。波峰焊出現(xiàn)之初，只有一個波峰，只適用于通孔元件的焊接。在SMT元件越來越多后，出現(xiàn)了雙波峰的波峰焊機。雙波峰焊機可同時焊接SMT和通孔元件。因為單波峰焊機的局限性，目前市場上已基本不再使用單波峰焊機。</p>&l

38、t;p><b>　　圖2-1波峰焊機</b></p><p>　　圖2-2 波峰焊流程圖</p><p>　　波峰焊隨著人們對環(huán)境保護意識的增強有了新的焊接工藝。以前的是采用錫鉛合金，但是鉛是重金屬對人體有很大的傷害。于是現(xiàn)在有了無鉛工藝的產(chǎn)生。它采用了“錫銀銅合金”和特殊的助焊劑且焊接溫度的要求更高的預熱溫度還要說一點在PCB板過焊接區(qū)后要設立一個冷卻區(qū)工作站

39、，這一方面是為了防止熱沖擊另一方面如果有ICT的話會對檢測有影響。 </p><p>　　在大多數(shù)不需要小型化的產(chǎn)品上仍然在使用穿孔(TH)或混和技術(shù)線路板，比如電視機、家庭音響設備以及即將推出的數(shù)字機頂盒等，仍然都在用穿孔元件，因此需要用到波峰焊。從工藝角度上看，波峰焊機器只能提供很少一點最基本的設備運行參數(shù)調(diào)整。</p><p><b>　　2.2波峰焊的種類</b&g

40、t;</p><p>　　波峰焊有單波峰焊和雙波峰焊之分。單波峰焊用于SMT時，由于焊料的“遮蔽效應”容易出現(xiàn)較嚴重的質(zhì)量問題，如漏焊、橋接和焊縫不充實等缺陷。而雙波峰則較好地克服了這個問題，大大減少漏焊、橋接和焊縫不充實等缺陷，因此目前在表面組裝中廣泛采用雙波峰焊工藝和設備。</p><p><b>　　2.2.1單波峰焊</b></p><p&

41、gt;　　單波峰：指錫液噴起時只形成一個波峰，一般在過一次錫或只有插裝件的PCB時所用；</p><p><b>　　2.2.2雙波峰焊</b></p><p>　　雙波峰：如果PCB上既有插裝件又有貼片元器件，這時多用雙波峰，因為兩個波峰對焊點的作用較大，第一個波峰較高，它的作用是焊接；第二個波峰相對較平，它主要是對焊點進行整形。雙波峰焊焊接圖2-3</p&g

42、t;<p>　　圖2-3雙波峰焊接圖</p><p><b>　　2.3波峰焊接原理</b></p><p><b>　　1) 潤濕</b></p><p>　　當焊錫潤濕在基材上時，兩者之間以化學鍵結(jié)合，而形成一種連續(xù)性的結(jié)合；但實際情況下，基材常因受空氣及周圍環(huán)境影響，會有一層氧化層或其它雜質(zhì)，阻擋焊錫而

43、無法達到好的潤濕效果，嚴重情況下，就會呈荷葉效應；如果未能將氧化層除去，即使勉強沾錫，其結(jié)合力量還是非常弱的。</p><p><b>　?、俸附雍湍z合</b></p><p>　　焊錫和金屬之間以化學鍵結(jié)合，焊錫的分子穿入基層金屬的分子結(jié)構(gòu)，而形成一個堅固完全金屬的結(jié)構(gòu)；而膠合只是一種物理接觸。</p><p><b>　?、跐櫇?

44、lt;/b></p><p>　　無潤濕的現(xiàn)象即荷葉效應；潤濕良好的情況，液體將完全地擴散到金屬板的表面而形成一個薄而均勻的膜層，即使搖動也不會掉。</p><p><b>　　③清潔</b></p><p>　　幾乎所有的金屬在暴露于空氣中時，都立刻會被氧化或被其它雜質(zhì)污染，這一薄層氧化層將極大地妨礙金屬表面的潤濕作用，因此潔凈的焊接對

45、象在焊接過程中是非常重要的。</p><p><b>　　④毛細管作用</b></p><p>　　將兩塊潔凈的金屬合在一起浸入焊錫中，焊錫將潤濕兩金屬板并向上爬升，以填滿金屬板之間的間隙，這就是毛細管作用；假如金屬表面不潔凈，便沒有潤濕作用，焊錫將不會填滿兩者之間的間隙，也就是沒有毛細管作用;在電鍍貫穿孔的焊接過程，焊錫能將該孔全部填滿，便是毛細管作用的力量將焊錫提

46、升來完成的。</p><p><b>　?、荼砻鎻埩?lt;/b></p><p>　　潤濕角度:就是焊錫表面和銅板之間的角度，它是所有焊點檢驗的基礎，潤濕角度小，表面張力就小。助焊劑能去除金屬和焊錫間的氧化物，讓焊錫潤濕金屬表面，降低表面張力；因此不良的助焊劑涂布和不足夠的助焊劑都會影響焊接效果。焊錫中的污染物會增加表面張力，必須進行管制；另外，焊錫溫度越高表面張力也越小

47、，但過高的溫度所產(chǎn)生的氧化作用將更加讓我們擔憂且更難控制。 </p><p><b>　　⑥潤濕的熱動力平衡</b></p><p>　　當焊錫潤濕在基層金屬上并靜止下來時，也就是達到力平衡狀態(tài)。我們一般用潤濕角度(α)來說明潤濕情況(角度越小越好):</p><p>　　α>90oC，退潤濕</p><p>　　

48、90oC<α<180oC，潤濕不良</p><p>　　90oC>α>75oC，邊緣潤濕</p><p>　　α<75oC，良好潤濕</p><p>　　α=0oC，完全潤濕</p><p>　　0oC<α<180oC，部分潤濕</p><p>　　α=180oC，未潤濕<

49、;/p><p><b>　　2) 焊點</b></p><p>　?、俳饘匍g焊錫和金屬之間以化學鍵結(jié)合，焊錫中的錫和銅的表面層形成一新的化合物，它是銅/錫化合物，也稱金屬間化合物，同時也表示潤濕已發(fā)生。</p><p><b>　?、诤穸?lt;/b></p><p>　　銅/錫化合物的厚度決定于焊點的溫度和

50、在此溫度下所停留的時間。</p><p><b>　?、酆更c龜裂</b></p><p>　　銅/錫化合物比焊錫和銅還要硬而脆，如果此金屬間化合物太厚，當焊點受到熱或機械力的應力，便會產(chǎn)生焊點龜裂。</p><p><b>　　④印刷線路板</b></p><p>　　無論是單面板還是雙面板，都要求

51、潤濕角度很小，且有羽毛狀邊緣；對電鍍貫穿孔，還需要求焊錫填滿貫穿孔并流到元件面的焊墊上。</p><p>　　⑤焊點表面清潔度和腐蝕</p><p>　　一般而言，助焊劑的殘留物(酸性物質(zhì))是焊點被腐蝕的最大原因。</p><p>　　PbO+HCLPbCL2+H2O</p><p>　　PbCL2+H2O+CO2PbCO3+HCL</

52、p><p>　　其上反應式中的PbCO3呈白色粉末狀，并且導致焊點持續(xù)不斷的被腐蝕。腐蝕會減少導體導電性，損害焊點強度，漏電等，因此助焊劑的殘留物是我們在焊接過程中非常需要關(guān)注的。</p><p>　　3 波峰焊機的組成及設備簡介</p><p>　　3.1波峰焊機的組成</p><p>　　一臺波峰焊機，主要由傳送帶、加熱器、錫槽、泵、助焊劑

53、發(fā)泡（或噴霧）裝置等組成。如下圖3-1：</p><p>　　圖3-1波峰焊控制系統(tǒng)</p><p>　　3.2波峰焊設備簡介</p><p>　　1)技術(shù)參數(shù)如表1：</p><p>　　表1波峰焊機技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　2)噴霧系統(tǒng)</b></p><p&g

54、t;　　結(jié)構(gòu):抽風系統(tǒng)、噴頭、助焊劑泵、助焊劑槽、控制板、接線排、PLC、操作面板、管線、Sensor、電磁閥等。</p><p>　　作用:均勻涂布助焊劑。</p><p><b>　　3)預熱區(qū)</b></p><p>　　結(jié)構(gòu):相角控制器，溫度調(diào)節(jié)器，熱電偶，加熱管，耐高溫玻璃。</p><p>　　作用:減少熱沖

55、擊;烘干助焊劑的溶劑；活化助焊劑。</p><p><b>　　4)錫槽</b></p><p>　　結(jié)構(gòu):控溫繼電器，溫度調(diào)節(jié)器，熱電偶，加熱管，錫槽，一噴，二噴，馬達和泵，一二噴調(diào)節(jié)器，支撐鋼絲，抽風系統(tǒng)。</p><p>　　其中：一噴，又稱擾流波，特征為錫波呈珠狀垂直向上噴，主要作用是消除陰影效應(特別是對SOT元件)；二噴，又稱鏡面波

56、，焊接主要過程在此完成，要求錫面平穩(wěn)，錫渣流動順暢。</p><p>　　作用:產(chǎn)生錫波并焊接</p><p><b>　　5)運輸系統(tǒng)</b></p><p>　　結(jié)構(gòu):速度調(diào)節(jié)器，主傳動馬達，導軌，鏈爪，導軌高度調(diào)節(jié)螺桿，導軌寬度調(diào)節(jié)螺桿。</p><p>　　作用:以適當?shù)乃俣群徒嵌葌魉秃附訉ο蟆?lt;/p>

57、;<p><b>　　6)發(fā)泡槽</b></p><p>　　結(jié)構(gòu):發(fā)泡槽，發(fā)泡管，氣壓控制閥，風刀。</p><p>　　作用:涂布助焊劑.缺點是助焊劑泡沫高度和助焊劑比重不穩(wěn)定，難控制;助焊劑消耗量大。</p><p><b>　　7)電氣系統(tǒng)</b></p><p>　　4 波

58、峰焊流程及其作用</p><p>　　圖4-1波峰焊上錫流程圖</p><p>　　下面分別介紹各步內(nèi)容及作用：</p><p><b>　　1) 治具安裝</b></p><p>　　治具安裝是指給待焊接的PCB板安裝夾持的治具，可以限制基板受熱形變的程度，防止冒錫現(xiàn)象的發(fā)生，從而確保浸錫效果的穩(wěn)定。</p>

59、;<p><b>　　2) 噴涂助焊劑</b></p><p>　　噴涂助焊劑是保證焊接質(zhì)量的第一個環(huán)節(jié)，其主要作用是均勻地涂覆助焊劑，除去PCB和元器件焊接表面的氧化層和防止焊接過程中再氧化。助焊劑的涂覆一定要均勻，盡量不產(chǎn)生堆積，否則將導致焊接短路或開路。</p><p><b>　　3) 預熱系統(tǒng)</b></p>

60、<p><b>　?、兕A熱系統(tǒng)的作用</b></p><p>　　(a) 助焊劑中的溶劑成份在通過預熱器時，將會受熱揮發(fā)。從而避免溶劑成份在經(jīng)過液面時高溫氣化造成炸裂的現(xiàn)象發(fā)生，最終防止產(chǎn)生錫粒的品質(zhì)隱患。</p><p>　　(b) 待浸錫產(chǎn)品搭載的部品在通過預熱器時的緩慢升溫，可避免過波峰時因驟熱產(chǎn)生的物理作用造成部品損傷的情形發(fā)生。 </p&g

61、t;<p>　　(c) 預熱后的部品或端子在經(jīng)過波峰時不會因自身溫度較低的因素大幅度降低焊點的焊接溫度，從而確保焊接在規(guī)定的時間內(nèi)達到溫度要求。</p><p><b>　?、陬A熱方法</b></p><p>　　波峰焊機中常見的預熱方法有三種：</p><p>　　(a) 空氣對流加熱；(b) 紅外加熱器加熱；(c) 熱空氣和輻

62、射相結(jié)合的方法加熱。</p><p><b>　?、垲A熱溫度</b></p><p>　　一般預熱溫度為130～150°C，預熱時間為1～3min。預熱溫度控制得好，可防止虛焊、拉尖和橋接，減小焊料波峰對基板的熱沖擊，有效地解決焊接過程中PCB板翹曲、分層、變形問題。</p><p><b>　　4) 焊接系統(tǒng)</b&

63、gt;</p><p>　　焊接系統(tǒng)一般采用雙波峰。在波峰焊接時，PCB板先接觸第一個波峰，然后接觸第二個波峰。第一個波峰是由窄噴嘴噴流出的“湍流”波峰，流速快，對組件有較高的垂直壓力，使焊料對尺寸小，貼裝密度高的表面組裝元器件的焊端有較好的滲透性；通過湍流的熔融焊料在所有方向檫洗組件表面，從而提高了焊料的潤濕性，并克服了由于元器件的復雜形狀和取向帶來的問題；同時也克服了焊料的“遮蔽效應”湍流波向上的噴射力足以使

64、焊劑氣體排出。因此，即使印制板上不設置排氣孔也不存在焊劑氣體的影響，從而大大減少了漏焊、橋接和焊縫不充實等焊接缺陷，提高了焊接可靠性。經(jīng)過第一個波峰的產(chǎn)品，因浸錫時間短以及部品自身的散熱等因素，浸錫后存在著很多的短路，錫多，焊點光潔度不正常以及焊接強度不足等不良內(nèi)容。因此，緊接著必須進行浸錫不良的修正，這個動作由噴流面較平較寬闊、波峰較穩(wěn)定的二級噴流進行。這是一個“平滑”的波峰，流動速度慢，有利于形成充實的焊縫，同時也可有效地去除焊端上

65、過量的焊料，并使所有焊接面上焊料潤濕良好，修正了焊接面，消除了可能的拉尖和橋接，獲得充實無缺陷的焊縫，最終確保了組件焊接的可靠性。</p><p><b>　　5) 冷卻</b></p><p>　　浸錫后適當?shù)睦鋮s有助于增強焊點接合強度的功能，同時，冷卻后的產(chǎn)品更利于爐后操作人員的作業(yè)。因此，浸錫后產(chǎn)品需進行冷卻處理。</p><p>　　5

66、 波峰焊中助焊劑的工藝方式</p><p>　　工藝方面主要從助焊劑在波峰焊中的使用方式，以及波峰焊的錫波形態(tài)這兩個方面作探討;在波峰焊中助焊劑的使用工藝一般來講有以下幾種：發(fā)泡、噴霧、噴射等。</p><p><b>　　1)發(fā)泡式涂覆工藝</b></p><p>　　如果使用“發(fā)泡”工藝，應該注意的是助焊劑中稀釋劑的添加的問題，因為助焊劑

67、在使用過程中容易揮發(fā)，易造成助焊劑濃度的升高，如果不能及時添加適量的稀釋劑，將會影響焊接效果及PCB板面的光潔程度。</p><p><b>　　2)噴霧式涂覆工藝</b></p><p>　　如果使用“噴霧”工藝，則不需添加或添加少量的稀釋劑，因為密封的噴霧罐能有效的防止助焊劑的揮發(fā)，只需根據(jù)需要調(diào)整噴霧量即可，并要選擇固含量較低的最好不含松香樹脂成份的，適合噴霧用

68、的助焊劑。</p><p><b>　　3)噴射式涂覆工藝</b></p><p>　　因為“噴射”時容易造成助焊劑的涂布不均勻，且易造成原材料的浪費等原因，目前使用噴射工藝的已不多。</p><p>　　6 波峰焊接工藝參數(shù)設置</p><p>　　6.1波峰焊接工藝參數(shù)設置</p><p>

69、　　1) 波峰高度:波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。其數(shù)值通常控制在PCB板厚度的1/2～2/3，過大會導致熔融的焊料流到PCB的表面，形成“橋連”。</p><p>　　2) 傳送傾角:波峰焊機在安裝時除了使機器水平外，還應調(diào)節(jié)傳送裝置的傾角，通過傾角的調(diào)節(jié)，可以調(diào)控PCB與波峰面的焊接時間，適當?shù)膬A角，會有助于焊料液與PCB更快的剝離，使之返回錫鍋內(nèi)。</p><p>　　3)

70、 熱風刀:所謂熱風刀，是SMA剛離開焊接波峰后，在SMA的下方放置一個窄長的帶開口的“腔體”，窄長的腔體能吹出熱氣流，尤如刀狀，故稱“熱風刀”。</p><p>　　4) 焊料純度的影響:波峰焊接過程中，焊料的雜質(zhì)主要是來源于PCB上焊盤的銅浸析，過量的銅會導致焊接缺陷增多。</p><p>　　5) 助焊劑：在焊接工藝中能幫助和促進焊接過程，同時具有保護作用、阻止氧化反應的化學物質(zhì)。&l

71、t;/p><p>　　6) 工藝參數(shù)的協(xié)調(diào):波峰焊機的工藝參數(shù)帶速，預熱時間，焊接時間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào)，反復調(diào)整。</p><p>　　6.2波峰焊工藝曲線解析</p><p>　　理想的雙波峰的焊接溫度曲線如下圖示。從圖中可以看出，整個焊接過程被分為預熱，焊接，冷卻三個溫度區(qū)域。實際的焊接溫度曲線可以通過對設備的控制進行調(diào)整。 </p><p

72、>　　圖6-1雙波峰焊接溫度曲線</p><p>　　在預熱區(qū)內(nèi)，電路板上噴涂的助焊劑中的水分和溶劑被揮發(fā)，可以減少焊接時產(chǎn)生氣體。同時，松香和活化劑開始分解活化，去除焊接面上的氧化層和其他污染物，并且防止金屬表面在高溫下再次氧化。印制電路板以及其上的元器件被充分的預熱，可以有效地避免焊接時急劇升溫產(chǎn)生的熱應力損壞。電路板的預熱時間和溫度，要根據(jù)印制板的大小，厚度，元器件的尺寸和數(shù)量，以及貼裝元器件的多少而

73、定。在PCB表面測量的預熱溫度應該在90-130o，多層板或貼片元器件較多時，預熱溫度去上限，預熱時間由傳送帶的速度來控制。如果預熱溫度偏低或預熱時間過短，助焊劑中的溶劑揮發(fā)不充分，焊接時就會有氣體產(chǎn)生引起氣孔，錫珠等焊接缺陷；如預熱溫度偏高或預熱時間過長，焊劑被提前分解，使焊劑失去活性，同樣會引起毛刺，橋連等焊接缺陷。</p><p>　　1) 預熱區(qū)，也叫斜坡區(qū)，用來將PCB的溫度從周圍環(huán)境溫度提升到所須的活

74、性溫度。在這個區(qū)，產(chǎn)品的溫度以不超過每秒2～5°C速度連續(xù)上升，溫度升得太快會引起某些缺陷，如陶瓷電容的細微裂紋，而溫度上升太慢，錫膏會感溫過度，沒有足夠的時間使PCB達到活性溫度。爐的預熱區(qū)一般占整個加熱通道長度的25～33%。</p><p>　　2) 焊接區(qū)，有時叫做峰值區(qū)或最后升溫區(qū)。這個區(qū)的作用是將PCB裝配的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度。活性溫度總是比合金的熔點溫度低一點，而峰值溫度

75、總是在熔點上。典型的峰值溫度范圍是205～230°C，這個區(qū)的溫度設定太高會使其溫升斜率超過每秒2～5°C，或達到回流峰值溫度比推薦的高，這種情況可能引起PCB的過分卷曲、脫層或燒損，并損害元件的完整性。</p><p>　　今天，最普遍使用的合金是Sn63/Pb37，這種比例的錫和鉛使得該合金共晶。共晶合金是在一個特定溫度下熔化的合金，非共晶合金有一個熔化的范圍，而不是熔點，有時叫做塑性裝態(tài)

76、。本文所述的所有例子都是指共晶錫/鉛，因為其使用廣泛，該合金的熔點為183°C。</p><p>　　3) 冷卻區(qū)，理想的冷卻區(qū)曲線應該是和回流區(qū)曲線成鏡像關(guān)系，越是靠近這種鏡像關(guān)系，焊點達到固態(tài)的結(jié)構(gòu)越緊密，得到焊接點的質(zhì)量越高，結(jié)合完整性越好。</p><p>　　7 影響波峰焊質(zhì)量的因素</p><p>　　7.1波峰焊技術(shù)質(zhì)量分析</p&g

77、t;<p><b>　　1) 設計原因</b></p><p>　　如:PCB焊盤間距小，元件腳長，焊盤形狀不當，孔徑太大或太小。</p><p><b>　　2) 原材料</b></p><p><b>　?、俸附硬牧?lt;/b></p><p>　　如:助焊劑被污

78、染，焊錫雜質(zhì)(銅等)超標，儲存不當。</p><p><b>　?、谠?lt;/b></p><p>　　如:元件腳氧化，元件腳鍍層不良。</p><p><b>　?、跴CB</b></p><p>　　如:焊盤氧化，焊盤被污染(油墨，粉塵，油脂，汗水等)。</p><p>&

79、lt;b>　　3) 設備</b></p><p>　?、馘a波不平穩(wěn)，可能導致連焊，漏焊，溢錫。</p><p>　?、趯к壊黄秸赡軐е侣┖?，溢錫。</p><p>　?、蹏婌F不良，可能導致連焊，沾錫不良。</p><p>　?、茉O備振動大，可能導致冷焊。</p><p><b>　　4)

80、 焊接制程參數(shù)</b></p><p>　?、贉囟鹊挠绊?焊錫和PCB表面溫度)。</p><p><b>　　②速度的影響。</b></p><p>　　③吃錫時間的影響(配合吃錫寬度和速度)。</p><p><b>　?、艹藻a深度的影響。</b></p><p&

81、gt;<b>　?、菝撳a角度的影響。</b></p><p><b>　?、迖婌F量的影響。</b></p><p><b>　　5)人為因素</b></p><p>　?、俦ｐB(yǎng)不到位，如未及時清理銅、助焊劑槽。</p><p><b>　?、阱e誤操作。</b&g

82、t;</p><p><b>　?、坼e誤判斷。</b></p><p>　　7.2波峰焊接質(zhì)量控制措施</p><p>　　7.2.1消除焊點拉尖</p><p>　　焊點的拉尖是多余的焊料凝固在引線端部形成不規(guī)律的錐狀的錫體,這是焊點的多余部分，是焊點的庇病之一。采取消除焊點拉尖的辦法是：</p><

83、;p>　　1)控制錫鍋溫度在250℃～260℃，不能讓錫溫波動很大。</p><p>　　2)傳送速度快和慢都易造成拉尖，傳送速度應控制在以245℃為最合適的釬接時間為3秒左右。</p><p>　　3)印制線路板與波峰夾角控制在6-7,如果角度過大或過小都易造成焊點的拉尖。</p><p>　　4)元器件引線不氧化，可焊性好也可減少焊點拉尖。</p&g

84、t;<p>　　7.2.2減少焊點的虛焊</p><p>　　1)元器件引線在焊接前全部進行搪錫，100％符合搪錫質(zhì)量要求。</p><p>　　2)印制線路板設計與制造應符合工藝要求。</p><p>　　3)泡沫助焊劑的配比及濃度按工藝規(guī)定，定期進行質(zhì)量檢查。</p><p>　　7.2.3形成飽滿的焊點</p>

85、<p>　　1)控制印制線路板的預熱溫度(70～90℃)。</p><p>　　2)注意錫鍋的恒溫精度，溫度梯度變化不能太大。</p><p>　　3)嚴格按工藝要求對助焊劑進行配比和測定。</p><p>　　4)印制線路板印刷阻焊劑。</p><p>　　5)定期對焊料進行測定和化學分析。</p><p&

86、gt;　　8 波峰焊接缺陷分析及預防對策</p><p>　　1) 焊料不足：焊點干癟、不完整、有空洞，插裝孔及導通孔焊料不飽滿，焊料未爬到元件面的焊盤上。</p><p><b>　　原因：</b></p><p>　?、貾CB預熱和焊接溫度過高，使焊料的黏度過低；</p><p>　?、诓逖b孔的孔徑過大，焊料從孔中

87、流出；</p><p>　?、鄄逖b元件細引線大焊盤，焊料被拉到焊盤上，使焊點干癟；</p><p>　　④金屬化孔質(zhì)量差或阻焊劑流入孔中；</p><p>　　⑤PCB爬坡角度偏小，不利于焊劑排氣。</p><p><b>　　對策：</b></p><p>　?、兕A熱溫度90～130℃，元件較多

88、時取上限，錫波溫度250+/-5℃，焊接時間3～5S；</p><p>　?、诓逖b孔的孔徑比引腳直徑大0.15～0.4mm，細引線取下限，粗引線取上線；</p><p>　?、酆副P尺寸與引腳直徑應匹配，要有利于形成彎月面； </p><p>　　④反映給PCB加工廠，提高加工質(zhì)量；</p><p>　?、軵CB的爬坡角度為3～7℃。<

89、/p><p>　　2) 焊料過多：元件焊端和引腳有過多的焊料包圍，潤濕角大于90°。</p><p><b>　　原因：</b></p><p>　　①焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大；</p><p>　?、赑CB預熱溫度過低，焊接時元件與PCB吸熱，使實際焊接溫度降低；</p>

90、<p>　?、壑竸┑幕钚圆罨虮戎剡^??；</p><p>　?、芎副P、插裝孔或引腳可焊性差，不能充分浸潤，產(chǎn)生的氣泡裹在焊點中；</p><p>　　⑤焊料中錫的比例減少，或焊料中雜質(zhì)Cu的成份高，使焊料黏度增加、流動性變差；</p><p><b>　?、藓噶蠚堅?。</b></p><p><b&g

91、t;　　對策：</b></p><p>　?、馘a波溫度250+/-5℃，焊接時間3～5S；</p><p>　?、诟鶕?jù)PCB尺寸、板層、元件多少、有無貼裝元件等設置預熱溫度，PCB底面溫度在90-130；</p><p>　?、鄹鼡Q焊劑或調(diào)整適當?shù)谋壤?lt;/p><p>　　④提高PCB板的加工質(zhì)量，元器件先到先用，不要存放在潮濕

92、的環(huán)境中；</p><p>　　⑤錫的比例小于61.4%時，可適量添加一些純錫，雜質(zhì)過高時應更換焊料；</p><p>　?、廾刻旖Y(jié)束工作時應清理殘渣。</p><p>　　3) 焊點橋接或短路</p><p><b>　　原因：</b></p><p>　　①PCB設計不合理，焊盤間距過窄；&l

93、t;/p><p>　?、诓逖b元件引腳不規(guī)則或插裝歪斜，焊接前引腳之間已經(jīng)接近或已經(jīng)碰上；</p><p>　?、跴CB預熱溫度過低，焊接時元件與PCB吸熱，使實際焊接溫度降低；</p><p>　?、芎附訙囟冗^低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度降低；</p><p><b>　?、葑韬竸┗钚圆?。</b></p>

94、<p><b>　　對策：</b></p><p>　　①按照PCB設計規(guī)范進行設計。兩個端頭Chip元件的長軸應盡量與焊接時PCB運行方向垂直，SOT、SOP的長軸應與PCB運行方向平行。將SOP最后一個引腳的焊盤加寬；</p><p>　?、诓逖b元件引腳應根據(jù)PCB的孔距及裝配要求成型，如采用短插一次焊工藝，焊接面元件引腳露出PCB表面0.8～3mm

95、，插裝時要求元件體端正；</p><p>　　③根據(jù)PCB尺寸、板層、元件多少、有無貼裝元件等設置預熱溫度，PCB底面溫度在90-130；</p><p>　?、苠a波溫度250+/-5℃，焊接時間3～5S。溫度略低時，傳送帶速度應調(diào)慢些；</p><p><b>　　⑤更換助焊劑。</b></p><p>　　4) 潤濕

96、不良、漏焊、虛焊</p><p><b>　　原因：</b></p><p>　?、僭付?、引腳、印制板基板的焊盤氧化或污染，或PCB受潮；</p><p>　?、贑hip元件端頭金屬電極附著力差或采用單層電極，在焊接溫度下產(chǎn)生脫帽現(xiàn)象；</p><p>　?、跴CB設計不合理，波峰焊時陰影效應造成漏焊；</p&

97、gt;<p>　?、躊CB翹曲，使PCB翹起位置與波峰焊接觸不良；</p><p>　?、輦魉蛶蓚?cè)不平行（尤其使用PCB傳輸架時），使PCB與波峰接觸不平行；</p><p>　?、薏ǚ宀黄交ǚ鍍蓚?cè)高度不平行，尤其電磁泵波峰焊機的錫波噴口，如果被氧化物堵塞時，會使波峰出現(xiàn)鋸齒形，容易造成漏焊、虛焊；</p><p>　?、咧竸┗钚圆?，造成潤濕不

98、良；</p><p>　?、郟CB預熱溫度過高，使助焊劑碳化，失去活性，造成潤濕不良。</p><p><b>　　對策：</b></p><p>　　①元器件先到先用，不要存在潮濕的環(huán)境中，不要超過規(guī)定的使用日期。對PCB進行清洗和去潮處理；</p><p>　?、诓ǚ搴笐x擇三層端頭結(jié)構(gòu)的表面貼裝元器件，元件本體和焊

99、端能經(jīng)受兩次以上的260℃波峰焊的溫度沖擊；</p><p>　?、跾MD/SMC采用波峰焊時元器件布局和排布方向應遵循較小元件在前和盡量避免互相遮擋原則。另外，還可以適當加長元件搭接后剩余焊盤長度；</p><p>　?、躊CB板翹曲度小于0.8～1.0％；</p><p>　?、菡{(diào)整波峰焊機及傳輸帶或PCB傳輸架的橫向水平；</p><p&g

100、t;<b>　?、耷謇聿ǚ鍑娮?；</b></p><p><b>　?、吒鼡Q助焊劑；</b></p><p>　　⑧設置恰當?shù)念A熱溫度。</p><p><b>　　5) 焊點拉尖</b></p><p><b>　　原因：</b></p>

101、<p>　?、貾CB預熱溫度過低，使PCB與元器件溫度偏低，焊接時元件與PCB吸熱；</p><p>　?、诤附訙囟冗^低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大；</p><p>　?、垭姶疟貌ǚ搴笝C的波峰高度太高或引腳過長，使引腳底部不能與波峰接觸。因為電磁泵波峰焊機是空心波，空心波的厚度為4～5mm；</p><p><b>　?、苤竸┗钚圆?/p>

102、；</b></p><p>　　⑤焊接元件引線直徑與插裝孔比例不正確，插裝孔過大，大焊盤吸熱量大。</p><p><b>　　對策：</b></p><p>　?、俑鶕?jù)PCB、板層、元件多少、有無貼裝元件等設置預熱溫度，預熱溫度在90-130℃；</p><p>　　②錫波溫度為250+/-5℃，焊接時間3

103、～5S。溫度略低時，傳送帶速度應調(diào)慢一些；</p><p>　?、鄄ǚ甯叨纫话憧刂圃赑CB厚度的2/3處。插裝元件引腳成型要求引腳露出PCB焊接面0.8～3mm；</p><p><b>　　④更換助焊劑；</b></p><p>　?、莶逖b孔的孔徑比引線直徑大0.15～0.4mm（細引線取下限，粗引線取上線）。</p><

104、p><b>　　6) 其它缺陷</b></p><p>　?、侔迕媾K污：主要由于助焊劑固體含量高、涂敷量過多、預熱溫度過高或過低，或由于傳送帶爪太臟、焊料鍋中氧化物及錫渣過多等原因造成的；</p><p>　　②PCB變形：一般發(fā)生在大尺寸PCB，由于大尺寸PCB重量大或由于元器件布置不均勻造成重量不平衡。這需要PCB設計時盡量使元器件分布均勻，在大尺寸PCB中

105、間設計工藝邊；</p><p>　?、鄣羝▉G片）：貼片膠質(zhì)量差，或貼片膠固化溫度不正確，固化溫度過高或過低都會降低粘接強度，波峰焊接時經(jīng)不起高溫沖擊和波峰剪切力的作用，使貼裝元件掉在料鍋中；</p><p>　　④看不到的缺陷：焊點晶粒大小、焊點內(nèi)部應力、焊點內(nèi)部裂紋、焊點發(fā)脆、焊點強度差等，需要X光、焊點疲勞試驗等檢測。這些缺陷主要與焊接材料、PCB焊盤的附著力、元器件焊端或引腳的可焊

106、性及溫度曲線等因素有關(guān)。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　綜上所述，波峰焊接技術(shù)是將熔融的液態(tài)焊料，借助與泵的作用，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波，插裝了元器件的PCB置與傳送鏈上，經(jīng)過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實現(xiàn)焊點焊接的過程. 由于波峰焊的復雜性，一種缺陷往往是多種原因作用的結(jié)果，一個原因也可能產(chǎn)生多

107、種缺陷。所以在做具體的缺陷分析時，一定要從多角度、多側(cè)面進行考慮，不要漏掉任何一個可能的環(huán)節(jié)，這樣才能達到治標又治本的效果。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在此論文撰寫過程中，要特別感謝我的導師的指導與督促，同時感謝她的諒解與包容。沒有老師的幫助也就沒有今天的這篇論文。求學歷程是艱苦的，但又是快樂的。感謝我的班主任老師，謝謝他在這三年中

108、為我們?nèi)嗨龅囊磺?，他不求回報，無私奉獻的精神很讓我感動，再次向他表示由衷的感謝。在這三年的學期中結(jié)識的各位生活和學習上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財富。在此，也對他們表示衷心感謝。</p><p>　　謝謝我的父母，沒有他們辛勤的付出也就沒有我的今天，在這一刻，將最崇高的敬意獻給你們！</p><p>　　本文參考了大量的文獻資料，在此，向各學術(shù)界的前輩們致敬！</p>

109、<p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1 吳兆華，表面組裝技術(shù)基礎，國防工業(yè)出版社</p><p>　　2 賈忠中，SMT工藝質(zhì)量控制，電子裝聯(lián)類 電子工業(yè)出版社</p><p>　　3 SMT工藝與可制造性設計講議，電子裝聯(lián)類，清大工業(yè)訓練中心</p><p>　　4 樊融融，印制電路板