波峰焊技术要求.docx
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波峰焊技术要求
波峰焊接技术要求
1主题内容与适用范围
1．1主题内容
本标准规定了印制板组装件波峰焊接的基本技术要求、工艺参数及焊后质量的检验。
1．2适用范围
2引用标准
GB2423.28电工电子产品基本环境试验规程试验T：
锡焊试验方法
GB2423.30电工电子产品基本环境试验规程试验XA：
在清洗剂中浸渍
GB4588.1无金属化孔单、双面印制板技术条件
GB4588.2有金属化孔单、双面印制板技术条件
GB4723印制电路用覆铜箔酚醛纸层压板
GB4724印制电路用覆铜箔环氧纸层压板
GB4725印制电路用覆铜箔环氧玻璃布层压板
GB8012铸造锡铅焊料
GB9491锡焊用液态焊剂（松香基）
SJ2169印制板的验收、包装、运输和保管
TJ36工业设计卫生标准
3术语
3．1波峰焊wavesoldering
插装有元器件，涂覆上助焊剂并经过预热的印制板沿一定工艺角度的导轨，从焊锡波峰上匀速通过，即完成印制板焊接的工艺方法。
3，2波峰焊机wavesolderingunit
能产生焊锡波峰并能自动完成印制板组件焊接工艺过程的工艺装备。
3．3波峰高度waveheight
波峰焊机喷嘴到波峰顶点的距离。
3．4牵引角dragangle
波峰顶水平面与印制板前进方向的夹角。
3．5助焊剂flux
焊接时使用的辅料，是一种能清除焊料和被焊母材表面的氧化物，使表面达到必要的清洁度的活性物质。
它能防止焊接期间表面的再次氧化，降低焊料表面张力，提高焊接性能。
3．6焊料solder
焊接过程中用来填充焊缝并能在母材表面形成合金层的金属材料铅合金。
3．7焊接温度solderingtemperature
波峰的平均温度。
3．8防氧化剂antioxident
覆盖在熔融焊料表面，用于抑制、缓解熔融焊料氧化的材料。
3．9稀释剂．diluen
用于调整助焊剂密度的溶剂。
中华人民共和国电子工业部1994-08-08批准1994-12-01实施
3．10焊点solderjoint
焊件的交接处并为焊料所填充，形成具有一定机电性能和一定覆形的区域。
3．11焊接时间solderingtime
印制板焊接面上任一焊点或指定部位，在波峰焊接过程中接触熔融焊料的时间。
3．12压锡深度depthofimpregnated
印制板被压入锡波的深度。
3．13拉尖icicles
焊点从元器件引线上向外伸出末端呈锐利针状。
4波峰焊接
4．1基本技术要求
4．1．1波峰焊机
a． 波峰焊机安装时要严格执行设备安装的技术要求及安装程序；
b． 为防止设备运行时产生静电对元器件的损坏，设备的防静电接地不能和其他电网的地线混用；
c． 设备排污设施必须保证工作环境中的有害气体符合TJ36的规定。
4．1．2 印制板
a． 无金属化孔的单、双面印制板应符合GB4723的规定；
b． 印制电路用覆铜箔环氧纸层压板应符合GB4724的规定，印制电路用覆铜箔环氧玻璃布层板应符合GB4725的规定；
c． 印制板的验收、包装、运输和保管应符合SJ2169的规定；
d． 存放期超出规定时间，但确认可焊性符合GB4588.1或GB4588.2的规定时仍可使用。
4．1．3 元器件
a． 元器件按GB2433.28试验Ta规定时应有良好可焊性；
b． 元器件应能承受GB2423.28试验Tb的耐焊接热试验；
c． 元器件按GB2433.30试验XA时应保持良好的外观和机电性能。
4．1．4 元器件引线的成型及其安装
a． 短引线元器件的引线成型应符合有关规定；
b． 元器件的安装应符合有关技术规定；
c． 凡不宜波峰焊接的元器件，暂不装入印制板，波峰焊接后再进行装焊。
4．1．5 助焊剂
a． 松香基液态焊剂应符合GB9491的规定；
b． 水溶性助焊剂应符合有关技术规定；
c． ]免清洗助焊剂应符合有关技术规定。
4．1．6 焊料
应符合GB8012的规定。
4．2工艺参数
4．2．1助焊剂密度（D）
待焊印制板组件其焊接面应涂覆助焊剂，为保证有效的助焊作用，必须严格控制焊剂的密度。
a． 松香基助焊剂的密度D控制在0.82—0.84g/cm3;
b． 水溶性助焊剂的密度D控制在0.82—0.86g/cm3;
c． 免清洗助焊剂及有特殊要求的助焊剂密度应控制在规定的技术条件内。
4．2．2预热温度（T2）
印制板涂覆助焊剂后要进行预热。
预热温度T2见表1。
表1℃
印制板类别
印制板焊接面的预热温度（T2）
单面板
80—90
双面板
90—100
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4．2．3波峰焊接温度（T1）
焊接温度取决于焊点形成合金层需要的温度。
焊接温度T1为（250±10）℃。
4．2．4波峰高度（h）及压锡深度
波峰高度主要影响焊锡流速及被焊件与波峰的接触状况。
一般波峰焊机波峰高度可以在0—10MM之间进行调整，最佳波峰高度宜控制在7—8MM。
印制板压锡深度为板厚的1/2----3/4。
4．2．5焊剂发泡高度
达到印制板厚度的3/4。
4．2．6牵引角（a）
牵引角对焊件与焊锡的接触和分离情况均有影响。
牵引角合理数值应控制在大于或等于6度，小于或等于10度之间。
4．2．7传动速度（V）和焊接时间（t）
传动速度V的大小影响被焊件的预热效果、焊接时间和焊点与焊料的分离过程。
焊接时间t应为3—4s。
传动速度V可按下式进行计算：
V=L/t……………………………………………………………………………
（1）
式中：
L----波峰宽度，通常L为60MM；
t----焊接时间，s；
V----传动速度，mm/s.
4．2．8焊槽中的焊料
a． 波峰焊使用的焊料为锡铅共晶合金，一般锡含量为63%；
b． 对焊料要定期取样分析，合金含量或杂质超标时应及时调整或更换；
c． 焊料杂质允许范围见表2的规定。
表2%
杂质
最高容限
杂质超标时对焊点性能的影响
铜
0.300
焊料硬而脆，流动性差
金
0.200
焊料呈颗粒状
镉
0.005
焊料疏松易碎
锌
0.005
焊料粗糙和颗粒状，起霜和多孔的树枝结构
铝
0.006
焊料粘滞，起霜多孔
锑
0.500
焊料硬脆
铁
0.020
焊料熔点升高，流动性差
砷
0.030
小气孔，脆性增加
铋
0.250
熔点降低，变脆
银
0.100
失去自然光泽，出现白色颗粒状物
镍
0.010
起泡，形成硬的不溶解化合物
4．3焊接质量要求和检验方法
4．3．1焊点质量要求
a． 焊点应外形光滑，焊料适量，最多不得超过焊盘外缘，最少不应少于焊盘面积的80%，金属化孔的焊点焊料最少时其透锡面凹进量不允许大于板厚的25%。
引线末端清楚可见；
b． 焊点表面光洁，结晶细密，无针孔、麻点、焊料瘤；
c． 焊料边缘与焊件表面形成的湿润角应小于30度；
d． 焊点引线露出高度为0.5—1MM。
引线总长度（从印制板表面到一马当先侧面的引线顶端）不大于4MM；
e． 焊点不允许出现拉尖、桥接、引线（或焊盘）与焊料脱开或焊盘翘起以及虚焊、漏焊现象；
f． 波峰焊后允许存在少量疵点（如漏焊、连焊、虚焊），但疵点率单快板不应超过2%。
如超过应采取措施，对检查出的疵点要返修；
g． 焊锡点经振动试验和高低温试验后，机电性能仍应符合产品技术要求。
4．3．2印制板组装件质量要求
a． 印制板焊后翘曲度应符合有关技术要求；
b． 印制板组装件上的元器件机电性能不应受到损坏；
c． 印制板不允许有气泡、烧伤出现；
d． 清洗后印制板绝缘电阻值不小于1010----1011Ω，焊点不允许有腐蚀现象。
4．3．3检验方法
a． 焊点检验通常采用目测，在大批量生产中应定期对焊点进行金相结构检验或采用X光、超声、激光等方法进行检查；
b． 印制板组装件应采用在线测试仪或功能测试仪进行检测；
c． 清洗后印制板绝缘电阻检验可按GB9491中规定进行，也可通过测量最终清洗的去离子水电阻率间接测定。
附录A
波峰焊典型工艺流程
（参考件）
A1波峰焊的几种典型工艺流程
A1．1单机式波峰焊工艺流程
a．元器件引线成型一印制板贴阻焊胶带（视需要）———插装元器件———印制板装入焊机夹具———涂覆助焊剂———预热———波峰焊———冷却———取下印制板———撕掉阻焊胶带—二—检验———辛L焊———清洗———检验———放入专用运输箱；
b．印制板贴阻焊胶带———装入模板———插装元器件———吸塑———切脚———从模板上取下印制板———印制板装焊机夹具———涂覆助焊剂———预热———波峰焊———冷却———取下印制板———撕掉吸塑薄膜和阻焊胶带———检验———补焊———清洗——检验———放入专用运输箱。
A1．2联机式波峰焊工艺流程
将印制板装在焊机的夹具上———人工插装元器件———涂覆助焊剂———预热———浸焊———冷去口———切脚———刷切脚屑———喷涂助焊剂———预热———波峰焊———冷却———清洗———印制板脱离焊机—一检验———补焊———清洗———检验———放入专用运输箱。
附录B
波峰焊机基本操作规程
（参考件）
B1波峰焊机基本操作规程
B1．1准备工作
a．检查波峰焊机配用的通风设备是否良好；
b．检查波峰焊机定时开关是否良好；
c．检查锡槽温度指示器是否正常。
方法：
进行温度指示器上下调节，然后用温度计测量锡槽液面下10—15mm处的温度，判断温度是否随其变化：
d．检查预热器系统是否正常。
方法：
打开预热器开关，检查其是否升温且温度是否正常；
e．检查切脚刀的工作情况。
方法：
根据印制板的厚度与所留元件引线的长度调整刀片的高低，然后将刀片架拧紧且平稳，开机目测刀片的旋转情况，最后检查保险装置有无失灵；
f．检查助焊剂容器压缩空气的供给是否正常；
方法：
倒入助焊剂，调好进气阀，开机后助焊剂发泡，使用试样印制板将泡沫调到板厚的1／2处，再镇紧眼压阀，待正式操作时不再动此阀，只开进气开关即可；
g，待以上程序全部正常后，方可将所需的各种工艺参数预置到设备的有关位置上。
B1.2操作规则
a．波峰焊机要选派1～2名经过培训的专职工作人员进行操作管理，并能进行一般性的维修保养；
b．开机前，操作人员需配戴粗纱手套拿棉纱将设备擦干净，并向注油孔内注入适量润滑油；
c．操作人员需配戴橡胶防腐手套清除锡槽及焊剂槽周围的废物和污物；
d，操作间内设备周围不得存放汽油、酒精、棉纱等易燃物品；
e．焊机运行时，操作人员要配戴防毒口罩，同时要配戴耐热耐燃手套进行操作；
f．非工作人员不得随便进入波峰焊操作间；
g．工作场所不允许吸烟吃食物；
h．进行插装工作时要穿戴工作帽、鞋及工作服。
B2单机式波峰焊的操作过程
B2.1打开通风开关。
B2.2开机
a． 接通电源；
b． 接通焊锡槽加热器；
c． 打开发泡喷涂器的进气开关；
d． 焊料温度达到规定数据时，检查锡液面，若锡液面太低要及时添加焊料；
e． 开启波峰焊气泵开关，用装有印制板的专用夹具来调整压锡深度；
f． 清除锡面残余氧化物，在锡面干净后添加防氧化剂：
g． 检查助焊剂，如果液面过低需加适量助焊剂；
h． 检查调整助焊剂密度符合要求；
i． 检查助焊剂发泡层是否良好；
j． 打开预热器温度开关，调到所需温度位置；
k． 调节传动导轨的角度；
l． 开通传送机开关并调节速度到需要的数值；
m． 开通冷却风扇；
n． 将焊接夹具装入导轨；
o． 印制板装入夹具，板四周贴紧夹具槽，力度适中，然后把夹具放到传送导轨的始端；
p． 焊接运行前，由专人将倾斜的元件扶正，并验证所扶正的元件正误；
q． 高大元器件一定在焊前采取加固措施，将其固定在印制板上。
B3联机式波峰焊机操作过程
B3.1按B2章中B2．1及B2．2中a—k的程序进行操作。
B3.2继续本机的操作
a. 插件工人按要求配戴细纱手套。
（若有静电敏感器件要配戴导电腕带）插件工应坚持在工位前等设备运行；
b. 根据实际情况调整运送速度，使其与焊接速度相匹配；
c. 开通冷却风机；
d. 开通切脚机；
e. 将夹具放在导轨上，将其调至所需焊接印制板的尺寸；
f. 执行B2．2中P和q项；
g. 待程序全部完成后，则可打开波峰焊机行程开关和焊接运行开关进行插装和焊接。
B4焊后操作
a． 关闭气源；
b． 关闭预热器开关；
c． 关闭切脚机开关；关闭清洗机开关；
d． 调整运送速度为零，关闭传送开关；
e． 关闭总电源开关；
f． 将冷却后的助焊剂取出，经过滤后达到指标仍可继续使用，将容器及喷涂口擦洗干净；
g． 将波峰焊机及夹具清洗干净。
B5焊接过程中的管理
a． 操作人必须坚守岗位，随时检查设备的运转情况；
b． 操作人要检查焊板的质量情况，如焊点出现导常情况，如一块板虚焊点超过百分之二应立即停机检查；
c． 及时准确做好设备运转的原始记录及焊点质量的具体数据记录；
d． 焊完的印制板要分别插入专用运输箱内，相互不得碰压，更不允许堆放（如有静电敏感元件一定要使用防静电运输箱）。
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