在SMT贴片与PCBA加工领域，波峰焊接作为通孔插装（THT）与表面贴装（SMT）混装工艺的核心环节，直接决定产品的电气连接可靠性与长期稳定性。我们将分享波峰焊接的工艺原理、关键流程及质量控制要点，为电子制造企业提供专业技术参考。
一、波峰焊接的基本原理与技术特点
波峰焊接是通过电磁泵或离心泵将熔融焊料（通常为Sn63/Pb37共晶合金，熔点183℃）形成特定高度的波峰，使预先完成贴装与插装的PCB板通过波峰时，焊料在焊盘与元件引脚间实现润湿扩散，形成可靠的机械与电气连接。其核心优势在于：
- 双波峰设计：第一波（乱波/紊流波）通过湍流作用将焊料渗透至焊盘与引脚间隙；第二波（平滑波）修正焊接面，消除桥接、拉尖等缺陷。
- 混装兼容性：同时支持表面贴装元件（如片式电阻、SOT、SOP）与通孔插装元件（如连接器、变压器）的焊接。
二、波峰焊接的核心工艺流程
1. 焊接前准备
- PCB检查：确认焊盘无阻焊剂覆盖（或已用耐高温胶带保护大尺寸孔/槽），避免焊料堵塞通孔。
- 助焊剂配置：使用免清洗型助焊剂（比重0.8-0.84），通过发泡式或喷雾式涂覆系统均匀覆盖PCB底面，厚度需控制在“薄而均匀”状态（过量会导致短路，不足则引发虚焊）。
2. 预热阶段
- 温度控制：PCB表面预热温度需根据板厚、元件密度调整，通常为90-130℃（多层板或SMT元件较多时取上限）。
- 作用：挥发助焊剂溶剂（避免焊接时产生气孔），活化松香与活性剂（去除氧化膜），同时减少PCB热冲击（防止翘曲、分层）。
3. 波峰焊接阶段
- 焊料温度：实际波峰温度需控制在250±5℃（无铅工艺为260±10℃），通过锡锅内温度传感器实时监测（注意：表头显示温度通常比实际波峰高5-10℃）。
- 波峰高度：调整至PCB厚度的1/2-2/3处（约10mm为最佳），过高易导致漫锡损坏元件，过低则吃锡量不足。
- 传送带速度：根据PCB尺寸与元件密度设定，通常为0.8-1.92m/min，确保每个焊点接触波峰时间为2-4秒（时间过短易虚焊，过长则烫坏元件）。
4. 冷却与后处理
- 自然冷却：焊接后PCB需缓慢降温（避免急冷导致焊点裂纹），冷却后切除过长引脚（保留2-3mm）。
- 清洗（可选）：若使用非免清洗助焊剂，需通过水清洗或溶剂清洗去除残留（免清洗工艺可省略此步）。
三、波峰焊接的关键质量控制要点
1. 助焊剂管理
- 比重监测：发泡式助焊剂每2小时测量比重（喷雾式每4小时），若超过0.84需用专用稀释剂调整（过低会导致助焊剂活性下降）。
- 涂覆均匀性：通过PCB通孔观察，助焊剂应轻微渗透至孔顶（避免过量流淌至元件面）。
2. 焊点质量标准
- 润湿性：焊料在焊盘与引脚处形成连续覆盖层，润湿角θ≤90°（15-45°为最佳）。
- 无缺陷要求：无桥接（引脚间焊料连接）、拉尖（冰柱状焊料）、气孔（直径≤0.5mm且数量≤3个/板）。
- 通孔填充：双面板通孔元件焊料填充率≥75%（金属化孔内100%填充为优）。
3. 常见问题与解决
- 虚焊：检查预热温度是否不足（助焊剂未充分活化）或焊料温度过低（润湿性差）。
- 桥接：调整波峰高度（降低）或传送带速度（加快），减少焊料堆积。
- 元件损坏：确认预热温度是否过高（烫坏元件）或波峰高度过大（冲击元件）。
四、设备维护与安全操作
- 日常维护：定期清理锡渣（使用锡渣减除剂分离焊料与氧化物），检查液面高度（不低于锡槽边缘10mm）。
- 焊料检测：每3个月检测焊料合金成分（Cu≤0.08%，Fe≤0.02%），超限需更换或补加纯Sn调整。
- 安全规范：操作前穿戴防护装备，设备故障时立即停机（禁止非专业人员维修）。
波峰焊接作为SMT/PCBA加工的“最后一公里”，其工艺稳定性直接决定产品良率。通过精准控制助焊剂、温度、速度等参数，结合严格的质量检测，可有效提升焊接可靠性，为电子产品的长期稳定运行奠定基础。1943科技始终以专业工艺为核心，为客户提供高品质的PCBA一站式解决方案。
2024-04-26
