二、避免缺陷

隨著目前元器件變得越來越小而PCB越來越密，在焊點之間發(fā)生橋連和短路的可能性也因此有所增加。但已有了一些行之有效的方法可用來解決這種問題，其中一種方法是采用風刀技術(shù)。這是在PCB離開波峰時用一個風刀向熔化的焊點吹出一束熱空氣或氮氣，這種和PCB一樣寬的風刀可以在整個PCB寬度上進行完全質(zhì)量檢查，消除橋連或短路并減少運行成本。還有可能發(fā)生的其它缺陷包括虛焊或漏焊，也稱為開路，如果助焊劑沒有涂在PCB上時就會形成。如果助焊劑不夠或預(yù)熱階段運行不正確的話則會造成頂面浸潤不良。盡管焊接橋連或短路可在焊后測試時發(fā)現(xiàn)，但要知道虛焊會在焊后的質(zhì)量檢查時測試合格，而在以后的使用中出現(xiàn)問題。使用中出現(xiàn)問題會嚴重影響制定的最低利潤指標，不僅僅是因為作現(xiàn)場更換時會產(chǎn)生的費用，而且由于客戶發(fā)現(xiàn)到了質(zhì)量問題，因而對今后的銷售也會有影響。

在波峰焊接階段，PCB必須要浸入波峰中將焊料涂敷在焊點上，因此波峰的高度控制就是一個很重要的參數(shù)�？梢栽诓ǚ迳细郊右粋�閉環(huán)控制使波峰的高度保持不變，將一個感應(yīng)器安裝在波峰上面的傳送鏈導軌上，測量波峰相對于PCB的高度，然后用加快或降低錫泵速度來保持正確的浸錫高度。錫渣的堆積對波峰焊接是有害的。如果在錫槽里聚集有錫渣，則錫渣進入波峰里面的可能性會增加�？梢酝ㄟ^設(shè)計錫泵系統(tǒng)來避免這種問題，使其從錫槽的底部而不是錫渣聚集的頂部抽取錫。采用惰性氣體也可減少錫渣并節(jié)省費用。

三、惰性焊接

氮氣焊接可以減少錫渣節(jié)省成本，但是用戶必須要承擔氮氣的費用以及輸送系統(tǒng)的先期投資。通常需要折衷考慮上述兩個方面的因素，因此必須確定減少維護以及由于焊點浸潤更好因而缺陷率降低所節(jié)省下來的成本。另外也可以采用低殘余物工藝，此時會有一些助焊劑殘余物留在板子上，而根據(jù)產(chǎn)品或客戶的要求這些殘余物是可以接受的。像合約制造商這樣的用戶對于所焊接的產(chǎn)品設(shè)計不會有一個總的控制，因此他們要尋求更寬的工藝范圍，這可以通過采用有腐蝕性的助焊劑然后進行清洗的方法來達到。雖然會有一個初始設(shè)備投資，但在大多數(shù)情況下這是一個成本最低的方法，因為從生產(chǎn)線下來的都是高質(zhì)量而又無需返工的產(chǎn)品。

 四、生產(chǎn)率問題

許多用戶使用自動化在線式設(shè)備一周七天地進行制造和組裝。因此，生產(chǎn)率的問題比以前更為重要，所有設(shè)備都必須要有盡可能高的正常運行時間。在選擇波峰焊設(shè)備時，必須要考慮各個系統(tǒng)的MTBF(平均無故障時間)及其MTTR(平均修理時間)。如果一個系統(tǒng)采用了可以抬起的面板、可折起的后門以及完全操縱臺式檢修門而具有較高的易維護性，就可達到較低的MTTR。類似地，考慮一下減少焊錫模塊的維護和減少助焊劑涂敷裝置的維護也可以取得較短的維護時間。

五、采用何種波峰焊接方法?

波峰焊方法或工藝的采用取決于產(chǎn)品的復雜程度以及產(chǎn)量，如果要做復雜的產(chǎn)品以及產(chǎn)量很高，可以考慮用氮氣工藝比如CoN▼2▼Tour波峰來減少錫渣并提高焊點的浸潤性。如果使用一臺中型的機器，其功藝可以分為氮氣工藝和空氣工藝。用戶仍然可以在空氣環(huán)境下處理復雜的板子，在這種情況下，可根據(jù)客戶的要求使用腐蝕性助焊劑，在焊接后再進行清洗，或者使用低固態(tài)助焊劑。

六、風刀去橋接技術(shù)

在各種機器類型里，還有很多先進的補充選項。比如Speedline ELECTROVERT提供了一個獲得專利的熱風刀去橋接技術(shù)，用來去除橋接以及做焊點的無損受力測試。風刀位于焊槽的出口處，以與水平呈40°到90°的角度向焊點射出0.4572mm窄的熱風。它可以使所有在第一次由于留有空氣使得焊接不夠好的穿孔焊點重新填注焊錫，而不會影響到正常的焊點。但是必須要注意，要使焊點質(zhì)量得到顯著的提升，并不需要在波峰焊設(shè)備上設(shè)定更多的選項。而且對所有生產(chǎn)設(shè)備而言，檢查每個工程數(shù)據(jù)的真實準確性也是很重要的，最好的方法是在購買前用機器先運行一下板子。

七、機器的選擇

根據(jù)價格和產(chǎn)量，波峰焊機大致可以分為三類。

40,000到55,000美元可以買到一臺入門級、低或中等產(chǎn)量的立式機器。雖然還有更便宜的臺式機型，但這些只適合于用在研究開發(fā)或制作樣機的場合，因為對于要適應(yīng)制造商對增長的需求而言，它們都不夠經(jīng)用。典型的這類機器其傳送帶輸出速度約為0.8米/分鐘到1米/分鐘，采用發(fā)泡式或噴霧式助焊劑涂敷設(shè)備。可能沒有對流式預(yù)熱裝置，但是大多數(shù)供應(yīng)商會提供兼有單波和雙波性能的機器。

48,000到80,000美元可以買到一臺中等產(chǎn)量的機器，預(yù)熱區(qū)約為1.22米到1.83米，生產(chǎn)速度約為1.2米/分鐘到1.5米/分鐘。除了將雙波峰作為標準配置外，同時還提供有更多先進的配置，比如惰性氣體環(huán)境等。

在高端市場，用95,000到190,000美元可以買到高產(chǎn)量的機器，能每天運行24小時并只需很少的人工干預(yù)。一般采用1.83米到2.44米的預(yù)熱長度，可以得到2米/分鐘或更高的產(chǎn)量。它同時還包括很多先進的特性，比如統(tǒng)計過程控制和遠距離監(jiān)測裝置，以及在同一機器內(nèi)既有噴霧式、發(fā)泡式又有波峰式助焊劑涂敷系統(tǒng)，另外可能還有三波峰性能。
 回流焊

回流焊技術(shù)在電子制造領(lǐng)域并不陌生，我們電腦內(nèi)使用的各種板卡上的元件都是通過這種工藝焊接到線路板上的，這種設(shè)備的內(nèi)部有一個加熱電路，將氮氣加熱到足夠高的溫度后吹向已經(jīng)貼好元件的線路板，讓元件兩側(cè)的焊料融化后與主板粘結(jié)。這種工藝的優(yōu)勢是溫度易于控制，焊接過程中還能避免氧化，制造成本也更容易控制。

回流焊工藝簡介

通過重新熔化預(yù)先分配到印制板焊盤上的膏狀軟釬焊料，實現(xiàn)表面組裝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。

1、回流焊流程介紹

回流焊加工的為表面貼裝的板，其流程比較復雜，可分為兩種：單面貼裝、雙面貼裝。

A，單面貼裝：預(yù)涂錫膏 → 貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝） → 回流焊 → 檢查及電測試。

B，雙面貼裝：A面預(yù)涂錫膏 → 貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝） → 回流焊 →B面預(yù)涂錫膏 →貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝）→ 回流焊 → 檢查及電測試。

2、PCB質(zhì)量對回流焊工藝的影響

3、焊盤鍍層厚度不夠，導致焊接不良。

需貼裝元件的焊盤表面鍍層厚度不夠，如錫厚不夠，將導致高溫下熔融時錫不夠，元件與焊盤不能很好地焊接。對于焊盤表面錫厚我們的經(jīng)驗是應(yīng)＞100μ''。

4、焊盤表面臟，造成錫層不浸潤。

板面清洗不干凈，如金板未過清洗線等，將造成焊盤表面雜質(zhì)殘留。焊接不良。

5、濕膜偏位上焊盤，引起焊接不良。濕膜偏位上需貼裝元件的焊盤，也將引起焊接不良。

6、焊盤殘缺，引起元件焊不上或焊不牢。

7、BGA焊盤顯影不凈，有濕膜或雜質(zhì)殘留，引起貼裝時不上錫而發(fā)生虛焊。

8、BGA處塞孔突出，造成BGA元件與焊盤接觸不充分，易開路。

9、BGA處阻焊套得過大，導致焊盤連接的線路露銅，BGA貼片的發(fā)生短路。

10、定位孔與圖形間距不符合要求，造成印錫膏偏位而短路。

11、IC腳較密的IC焊盤間綠油橋斷，造成印錫膏不良而短路。

12、IC旁的過孔塞孔突出，引起IC貼裝不上。

13、單元之間的郵票孔斷裂，無法印錫膏。

14、鉆錯打叉板對應(yīng)的識別光點，自動貼件時貼錯，造成浪費。

15、NPTH孔二次鉆，引起定位孔偏差較大，導致印錫膏偏。

16、光點（IC或BGA旁），需平整、啞光、無缺口。否則機器無法順利識別，不能自動貼件。

17、手機板不允許返沉鎳金，否則鎳厚嚴重不均。影響信號。   對某些如SMT元件多而穿孔元件較少的產(chǎn)品，這種工藝流程可取代波峰焊。
1. 與波峰焊相比的優(yōu)點
(1)焊接質(zhì)量好，不良比率PPM(百萬分率的缺陷率)可低于20。
(2)虛焊、連錫等缺陷少，返修率極低。
(3)PCB布局的設(shè)計無須像波峰焊工藝那樣特別考慮。
(4)工藝流程簡單，設(shè)備操作簡單。
(5)設(shè)備占地面積少，因其印刷機及回流爐都較小，故只需較小的面積。
(6)無錫渣問題。
(7)機器為全封閉式，干凈，生產(chǎn)車間里無異味。
(8)設(shè)備管理及保養(yǎng)簡單。
(9)印刷工藝中采用了印刷模板，各焊接點及印刷的焊膏量可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。
(1O)在回流時，采用特別模板，各焊接點的溫度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。

2 與波峰焊相比的缺點：
(1)此工藝由于采用了焊膏，焊料的價格成本相對波峰焊的錫條較高。
(2)須訂制特別的專用模板，價格較貴。而且每個產(chǎn)品需各自的一套印刷模板及回流焊模板。
(3)回流爐可能會損壞不耐高溫的元件。在選擇元件時，特別注意塑膠元件，如電位器等可能由于高溫而損壞。

3 溫度曲線
由于通孔回流焊的焊膏、元件性質(zhì)完全不同于SMT回流，故溫度曲線也截然不同，通常包括預(yù)熱區(qū)、回流區(qū)和冷卻區(qū)。

4 預(yù)熱區(qū)
將線路板由常溫加熱到100～140℃，目的是線路板及焊膏預(yù)熱，避免線路板及焊膏在回流區(qū)受到熱沖擊。如果板上有不耐高溫的元件，則可以將此溫區(qū)的溫度降低，以免損壞元件。

5 回流區(qū)(主加熱區(qū))
溫度上升到焊膏熔點，且保持一定的時間，使焊膏完全熔化，最高溫度在200～230℃。在178℃以上的時問為30～40s。

6 冷卻區(qū)
借助冷卻風扇，降低焊膏溫度，形成焊點，并將線路板冷卻至常溫。