一文搞懂波峰焊工艺及缺陷预防

波峰焊接是一种复杂的工艺过程，涉及到金属表面、熔融焊料、空气等多种因素。焊接质量受到多种因素的影响，如印制板、元器件、焊料、焊剂、焊接温度、时间等工艺参数以及设备条件等。

因此，要获得一个优良的焊接效果，需要考虑焊料配方、助焊剂、元件和PCB的匹配、工装设计及过程控制参数等因素。但是，当出现焊接不良时，可能有多个原因导致。下面介绍一些常见的波峰焊焊接不良、产生原因的分析方法及改善建议。

一、波峰焊工艺曲线

● 波峰焊工艺曲线包括以下步骤

1、润湿时间

润湿时间是指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间。在电子焊接中，润湿时间是指焊料在接触到焊盘后，形成良好连接所需的时间。润湿时间是确保焊点形成良好连接的关键因素之一。

2、停留时间

停留时间是指PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间。在电子焊接中，停留时间通常是指焊料在波峰面上停留的时间。停留时间对于焊点的形成和质量有着重要的影响。

3、预热温度

预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度。在电子焊接中，预热温度是指将PCB在进入波峰炉之前预先加热到的温度。预热温度的目的是为了减少PCB在焊接过程中的热冲击，并提高焊接质量。

4、焊接温度

焊接温度是非常重要的焊接参数，通常高于焊料熔点（183°C）50°C ~ 60°C大多数情况是指焊锡炉的温度。实际运行时，所焊接的PCB焊点温度要低于炉温，这是因为PCB吸热的结果。焊接温度对于焊点的形成和质量有着决定性的影响。合适的焊接温度可以保证焊点牢固、质量稳定，并减少焊接缺陷。

二、波峰焊工艺参数

● 波峰焊工艺参数包括以下几项

1、波峰高度

波峰高度是指在波峰焊接中的PCB吃锡高度。这个数值通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3之间，如果过大可能会导致熔融的焊料流到PCB的表面，形成“桥连”。

2、传送倾角

波峰焊机在安装时除了使机器水平外，还应注意调节传送装置的倾角。通过调整倾角，可以控制PCB与波峰面的焊接时间。适当的倾角有助于焊料液与PCB更快的剥离，使之返回锡锅内。

3、热风刀

所谓热风刀，是在SMA刚离开焊接波峰后，在SMA的下方放置一个窄长的带开口的“腔体”，窄长的腔体能吹出热气流，犹如刀状，因此被称为“热风刀”。

4、焊料纯度

在波峰焊接过程中，焊料的杂质主要来源于PCB上焊盘的铜浸析。过量的铜会导致焊接缺陷增加。

5、助焊剂

助焊剂是在焊接过程中用于帮助去除氧化物、增加焊料润湿性和流动性的化学物质。在波峰焊接中，使用适当的助焊剂可以改善焊接质量。

6、工艺参数

波峰焊机的工艺参数包括带速、预热时间、焊接时间和倾角等，这些参数需要相互协调和调整。带速和预热时间会影响焊接质量和焊点的可靠性。焊接时间和倾角会影响焊料液与PCB的接触时间和焊点的形成质量。因此，需要反复调整这些参数，以获得最佳的焊接效果。

三、波峰焊接缺陷分析

● 波峰焊接缺陷的应对方法

波峰焊接是将软钎焊液加热产生熔融的液态焊料，通过流动的液态焊料将电气线路板上的接合点与已经焊接在电路板上的元器件连接起来。

● 在波峰焊接过程中，容易出现以下焊接缺陷

1、冷焊

焊接点不饱满，焊料流动性差，冷焊的原因可能是焊料中杂质过多，或者焊接温度不够。

2、桥连

相邻两个焊点相连，导致电路短路。

3、气泡

在焊接过程中，因为高温产生气泡，使焊料不能充分填充焊点，影响焊接质量。

4、虚焊

焊接点没有完全熔合，导致接触不良。

5、偏移

焊接过程中，元器件的位置发生偏移，导致电路短路或断路。

● 针对以上缺陷，可以采取以下应对方法

1、对于冷焊，可以调整焊接温度，使焊接温度在合适的范围内。同时，定期检查焊料的质量，避免杂质过多。

2、对于桥连，可以通过优化电路板设计和元器件布局，避免相邻焊点相连。

3、对于气泡，可以通过调整焊接时间和焊接压力，使焊料充分填充焊点。

4、对于虚焊，可以通过提高焊点的质量和清洁度，保证焊接点的熔合度。

5、对于偏移，可以通过优化焊接工艺和元器件固定方法，保证元器件的位置正确。

总之，在波峰焊接过程中，要定期检查焊料的质量和焊接设备的状态，及时发现和解决焊接缺陷，保证焊接质量和电气性能。同时，要加强质量检测和质量控制，确保每一个焊接环节都符合标准要求。

四、PCBA可焊性检查工具推荐

推荐一款可制造性检查的工艺软件：华秋DFM，可以检查设计文件存在的一些波峰焊的可焊性问题，例如：引脚孔径大小、引脚是否缺通孔、引脚的可焊性属性。提前使用华秋DFM软件检查，可以预防波峰焊时出现可焊性问题。

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