波峰焊的通孔插装技术
波峰焊接基础技术理论之四(金属通孔不良)
⑴与界面能(γ)成正比
由于液体有缩小表面积的自发趋势，因此要想增大液体表面积，即要把一部分液体原子从液体内部转移到表面来，需要作一定的功以克服内部原子对它的吸引，这部分功转变成了新转移到表面来的这部分原子的能量。我们把增大液体单位表面积所作的功以γ表示，称作液体表面自由能，其单位是尔格/ cm2。我们又常把表面自由能具体看作是沿液体表面的切面方向作用于液体表面单位长度上的要缩小表面的力。增大液体表面积所作的功，也可以看作是为克服液体表面单位长度上缩小的力，因此γ又称作表面张力，其单位是达因/ cm。所以，表面张力小意味着原子由内部走向表面所克服的阻力小；表面张力大即原子由内部走向表面所克服的阻力大。
检查实时运行的工艺参数是：
钎料温度：250℃
预热温度：计算机上标定450℃
夹送速度：120cm / min
显然针对此PCB的具体状况，运用的工艺参数明显不合理，说明相关人员如何根据生产中的具体问题，灵活地调控工艺参数的经验尚存在不足。
由于此PCB上安装的元件品种单一，因此解决问题的办法很简单，只需将传送速度降低到100cm / min，使焊点获得所需要的热量即可。
②液态钎料和液态助焊剂界面上的表面张力γLF；
③固态基体金属和液态助焊剂界面上的表面张力γSF。
上述各力的各自作用的方向如图8所示，它们的合力决定了液态钎料在孔隙内的润湿情况。当γSF＞γLS时，孔隙里的液态钎料在(γSF－γLS )合力(γ)的作用下不断地沿孔隙内壁爬升和润湿，直到平衡时为止，如式( 6 ) ( Young公式)所描述的。
R3─弯曲面曲率半径。
∴Cosθ＝
R3＝( 2 )
将式( 2 )代入式( 1 )得：
波峰焊焊盘工艺设计规范指引.doc
波峰焊PCB焊盘工艺设计规范指引7未做特别要求时，手插零件插引脚的通孔规格如下：针对引脚间距≤2.0mm的手插PIN、电容等,插引脚的通孔的规格为：0.8～0.9mm 未做特别要求时，自插元件的通孔规格如下：多个引脚在同一直线上的器件，象连接器、DIP 封装器件、T220 封装器件，布局时应使其轴线和波峰焊方向平行波峰焊方向较轻的器件如二级管和1/4W 电阻等，布局时应使其轴线和波峰焊方向垂直贴片元件过波峰焊时，对板上有插元件（如散热片、变压器等）的周围和本体下方其板上不可开散热孔锡珠贴片元件过波峰焊时，底面（焊接面）零件本体必须高度5mm≤5.0mm需要过锡炉后才焊的元件,焊盘要开走锡位,方向与过锡方向相反,宽度视孔的大小为焊盘与较大面积的导电区如地、电源等平面相连时，应通过一长度较细的导电线路进过波峰焊之下板裸露铜箔为0.5MM宽、0.5MM间距的条纹形裸铜；大面积裸露铜箔内如有元件脚，其焊盘要与其他裸铜箔隔开；相邻元件脚的焊盘要独立开，不可有裸铜连过波峰焊的插件元件焊盘边缘间距应大于1.0mm，（包括元件本身引脚的焊盘边缘间Min 1.0mm绿油覆盖PT下方有贴片元件时，贴片元件DIP后方须加窃锡焊盘,窃锡焊盘宽为4MM，长度A同尺B波A需波峰焊的贴片IC要设计为纵向过锡炉；各脚焊盘之间要加阻焊漆；在最后一脚要设计窃锡焊盘，如受PCB LAYOUT限制无法设计窃锡焊盘，应将DIP后方与焊盘邻近或相连的线路绿漆开放为裸铜，作为窃锡焊盘用。
针对多层板双面均有锡膏工艺，需过波峰焊时，底面（焊接面）贴片元件的焊盘或本体边缘与插件零件焊盘边缘距离≥4mm，双列或多列组件下板脚内部不可有贴片零件。
>4mm。
波峰焊接技术及应用分析-
波峰焊接技术及应用分析导言波峰焊接是一种电子元器件的焊接方法。
它具有快速、稳定等特点，因而在工业生产中广泛应用。
本文将详细介绍波峰焊接技术的原理、优势和应用。
波峰焊接技术的原理波峰焊接是一种通过熔化两个元器件，将它们连接在一起的方法。
在波峰焊接中，焊接材料通常是锡-铅合金，这种合金通常会被塑成一种形状，和被焊接的元器件放在一起。
波峰焊接的原理是，通过向焊接合金施加瞬时高温，使其部分熔化，形成波峰，然后将被焊接元器件浸入波峰中，使焊料和元器件表面相接触并冷却凝固，保证了焊接的完整性。
波峰焊接技术的优势与传统的手工焊接相比，波峰焊接具有以下优势：高效性波峰焊接机械化程度高，运作速度快。
操作人员无需等待焊料熔化，通过即时加热和冷却，焊接速度更快，大大缩短了焊接的时间。
稳定性波峰焊接能够控制焊接温度和焊接时间。
通过调整加热和冷却时间，可以保证焊接质量和稳定性。
一致性由于波峰焊接机器以相同的方式执行焊接，因此它可以保证产生相同的焊接结果，避免了手工焊接的浪费和不稳定性。
波峰焊接技术的应用波峰焊接技术在如下领域得到广泛应用：电路板组装波峰焊接能够快速、稳定、一致地焊接电路板。
这种焊接方式几乎不会损坏精细电路板或微小元件，极大地提高了组装效率和精度。
电子器件制造由于波峰焊接机器和技术的高效和可靠性，这种方法已经被广泛应用于生产各种电子器件，如晶体管、集成电路等。
铁路列车保养波峰焊接技术能够快速、一致地焊接车辆的主要电路，从而提高铁路列车的可靠性和安全性。
波峰焊接技术是一种高效、稳定、一致的焊接方法，在电路板组装、电子器件制造和铁路列车保养等领域得到广泛的应用。
理解这种焊接技术的原理和优势，可以帮助生产厂商更好地控制产品质量和节约时间成本。
《安全操作规程》之波峰焊操作规程
波峰焊操作规程1、焊接前准备检查待焊PCB（该PCB已经过涂敷贴片胶、SMC/SMD贴片、胶固化并完成THC插装工序）后附元器件插孔的焊接面以及金手指等部位是否涂好阻焊剂或用耐高温粘带贴住，以防波峰后插孔被焊料堵塞。
如有较大尺寸的槽和孔也应用耐高温粘带贴住，以防波峰焊时焊锡流到PCB的上表面。
将助焊剂接到喷雾器的软管上。
2、开炉打开波峰焊机和排风机电源。
根据PCB宽度调整波峰焊机传送带（或夹具）的宽度。
3、设置焊接参数助焊剂流量：根据助焊剂接触PCB底面的情况确定。
使助焊剂均匀地涂覆到PCB的底面。
还可以从PCB上的通孔处观察，应有少量的助焊剂从通孔中向上渗透到通孔顶面的焊盘上，但不要渗透到组件体上。
预热温度：根据波峰焊机预热区的实际情况设定（PCB上表面温度一般在90-130℃，大板、厚板、以及贴片元器件较多的组装板取上限）。
传送带速度：根据不同的波峰焊机和待焊接PCB的情况设定（一般为0.8-1.92m/min）。
焊锡温度：必须是打上来的实际波峰温度为260±5℃时的表头显示温度。
由于温度传感器在锡锅内，因此表头或液晶显示的温度比波峰的实际温度高5－10℃左右。
测波峰高度：调到超过PCB底面，在PCB厚度的2/3处。
4、首件焊接并检验（待所有焊接参数达到设定值后进行）把PCB轻轻地放在传送带（或夹具）上，机器自动进行喷涂助焊剂、干燥、预热、波峰焊、冷却。
在波峰焊出口处接住PCB。
按出厂检验标准。
5、根据首件焊接结果调整焊接参数。
6、连续焊接生产方法同首件焊接。
在波峰焊出口处接住PCB，检查后将PCB装入防静电周转箱送修板后附工序。
连续焊接过程中每块印制板都应检查质量，有严重焊接缺陷的印制板，应立即重复焊接一遍。
如重复焊接后还存在问题，应检查原因、对工艺参数作相应调整后才能继续焊接。
7、检验标准按照出厂检验标准。
波峰焊焊接工艺技术
《波峰焊技术》波峰焊是将熔融的液态焊料，借助与泵的作用，在焊料槽液面形成特定形状的焊料波﹐插装了元器件的PCB通过传送链条，经过特定的焊锡角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。
《波峰面》波的表面均被一层氧化膜覆盖，它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态，在波峰焊接过程中，PCB接触到锡波的前沿表面，氧化膜破裂，PCB前面的锡波无皱褶地被推向前进，这说明整个氧化膜与PCB以同样的速度移动。
《波峰焊机焊点成型》当PCB进入波峰面前端(A)时，基板与引脚被加热，并在未离开波峰面(B)之前，整个PCB 浸在焊料中，即被焊料所桥联，但在离开波峰尾端的瞬间，少量的焊料由于润湿力的作用，粘附在焊盘上，并由于表面张力的原因，会出现以引线为中心收缩至最小状态，此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力，因此会形成饱满，圆整的焊点，离开波峰尾部的多余焊料，由于重力的原因，回落到锡槽中。
《防止桥联的发生》1、使用可焊性好的元器件/PCB 。
2、提高助焊剂的活性。
3、提高PCB的预热温度﹐增加焊盘的湿润性能。
4、提高焊料的温度。
5、去除有害杂质，减低焊料的内聚力，以利于两焊点之间的焊料分开。
《波峰焊机中常见的预热方法》1、空气对流加热。
2、红外加热器加热。
3、热空气和辐射相结合的方法加热。
《波峰焊工艺曲线解析》1、润湿时间：指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间。
2、停留时间：PCBB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间。
停留/焊接时间的计算方式：停留/焊接时间=波峰宽/速度3、预热温度：预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度。
SMA类型元器件预热温度单面板组件通孔器件与混装 90~100双面板组件通孔器件 100~110双面板组件混装 100~110多层板通孔器件 115~125多层板混装 115~1254、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50 ~60℃，通常情况下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吸热的原因所造成。
通孔插装元器件焊孔设计工艺规范(8-22)
通孔插装元器件焊孔、焊盘设计工艺规范1.0 目的：规范元器件焊孔、焊盘设计，满足可制造性要求。
2.0 适用范围：通孔插装元器件的焊孔、焊盘设计｡3.0 内容 3.1 定义3.1.1引脚直径：若无特殊说明，指圆形引脚的直径，或者指方形（含扁形）引脚截面的对角线长度，用d 表示，如图3.1.1（a ）、图3.1.1（b ）所示。
3.1.2方形（或扁形）引脚截面尺寸：用w 表示引脚宽度，用t 表示引脚厚度，如图3.1.1（b ）所示。
当方形引脚的宽厚比w/t 大于2时称为扁形引脚。
3.1.3 焊孔直径：圆形焊孔直径，用d1表示，如图3.1.1（c ）所示。
3.1.4 焊盘直径：圆形焊盘直径，用D 表示，如图3.1.1（c ）所示。
3.1.5 椭圆（或方形）焊盘长度：用L 表示，如图3.1.1（d ）所示。
3.1.6 椭圆（或方形）焊盘宽度：用W 表示，如图3.1.1（d ）所示。
3.2 焊孔3.2.1一般情况下,焊孔直径d1按表3.2.1选取：图3.1.1(a) 圆形引脚元器件(b) 方形(或扁形)引脚元器件元件(c) 圆形焊孔及焊盘(d) 圆形焊孔及椭圆(或方形)焊盘注1：无标准骨架的电感、变压器、多股线等误差较大的非标准元件，取上限。
单面板取下限。
注2：在仅有有限的几个插装元件，多数元件为贴装元件的情况下，有可能使用到通孔回流焊工艺，比如模块针脚的焊接。
3.2.2脚距精度较高，且定位要求也较高的元器件，如输入、输出插座等，焊孔直径等于引脚直径加上0.15~0.2mm 。
3.2.3方形引脚焊孔:3.2.3.1 w ＞2.5mm 时,设计为方焊孔(圆角R 为0.3~0.35mm,防止圆角影响插装),方焊孔尺寸如图3.2.3.1所示。
3.2.3.2 w ＜2 mm 时,设计为圆孔，焊孔直径d1=d+0.15~0.25mm, d 为引脚截面对角线长。
3.2.4扁形引脚焊孔:3.2.4.1 w ＜1.8mm 时,设计成圆孔，焊孔直径d1=d+0.15~0.25mm, d 为引脚截面对角线长。
波峰焊工艺技术介绍
波峰焊工艺技术介绍1 引言波峰焊是将熔化的焊料，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有电子元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
波峰焊用于印制板装联已有20多年的历史，现在已成为一种非常成熟的电子装联工艺技术，目前主要用于通孔插装组件和采用混合组装方式中的插装组件的焊接2 波峰焊工艺技术介绍波峰焊有单波峰焊和双波峰焊之分。
采用单波峰焊时，由于焊料的"遮蔽效应"容易出现较严重的质量问题，如漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷。
而双波峰则较好地克服了这个问题，大大减少漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷，因此目前在表面组装中广泛采用双波峰焊工艺和设备。
波峰锡过程：治具安装→喷涂助焊剂系统→预热→一次波峰→二次波峰→冷却。
下面分别介绍各步内容及作用。
2．1 治具安装治具安装是指给待焊接的PCB板安装夹持的治具，可以限制基板受热形变的程度，防止冒锡现象的发生，从而确保浸锡效果的稳定。
2．2 助焊剂系统助焊剂系统是保证焊接质量的第一个环节，其主要作用是去除PCB和元器件焊接表面的氧化层和防止在焊接过程中再氧化。
助焊剂的涂覆一定要均匀，尽量不要产生堆积，否则将导致焊接短路或开路。
涂覆助焊剂的方式有多种，包括喷雾式、喷流式和发泡式。
目前一般使用喷雾式助焊系统，采用免清洗助焊剂。
这是因为免清洗助焊剂中固体含量极少(不挥发无含量只有1／5～1／20)，所以必须采用喷雾式助焊系统涂覆助焊剂。
在助焊剂系统中，一般都添加有防氧化系统，以防止氧化，避免焊接中造成助焊剂量不足，而导致焊料桥接和拉尖。
喷雾式有两种方式：一是采用超声波击打助焊剂，使其颗粒变小，再喷涂到PCB板上；二是采用微细喷嘴，在一定空气压力下喷雾助焊剂，这种喷涂均匀、粒度小，易于控制。
喷雾高度／宽度可自动调节，是今后发展的主流。
2．3 预热系统2．3．1 预热系统的作用助焊剂中的溶剂成份在通过预热器时，将会受热挥发。
波峰焊基本工艺作业流程说明
概述波峰焊是将熔融液态焊料，借助与泵作用，在焊料槽液面形成特定形状焊料波，插装了元器件PCB置与传送链上，通过某一特定角度以及一定浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接过程。
波峰焊原理：波峰面表面均被一层氧化皮覆盖，它在沿焊料波整个长度方向上几乎都保持静态，在波峰焊接过程中，PCB接触到锡波前沿表面，氧化皮破裂，PCB 前面锡波无皲褶地被推向迈进，这阐明整个氧化皮与PCB以同样速度移动波峰焊机焊点成型：当PCB进入波峰面前端时，基板与引脚被加热，并在未离开波峰面之前，整个PCB浸在焊料中，即被焊料所桥联，但在离开波峰尾端瞬间，少量焊料由于润湿力作用，粘附在焊盘上，并由于表面张力因素，会浮现以引线为中心收缩至最小状态，此时焊料与焊盘之间润湿力不不大于两焊盘之间焊料内聚力。
因而会形成饱满，圆整焊点，离开波峰尾部多余焊料，由于重力因素，回落到锡锅中。
，配套工具：静电物料盒、镊子、静电手腕带、标签纸、波峰焊锡机。
一．工艺方面：工艺方面重要从助焊剂在波峰焊中使用方式，以及波峰焊锡波形态这两个方面作探讨;1.在波峰焊中助焊剂使用工艺普通来讲有如下几种：发泡、喷雾、喷射等；A.如果使用“发泡“工艺，应当注意是助焊剂中稀释剂添加问题，由于助焊剂在使用过程中容易挥发，易导致助焊剂浓度升高，如果不能及时添加适量稀释剂，将会影响焊接效果及PCB板面光洁限度；B.如果使用“喷雾“工艺，则不需添加或添加少量稀释剂，由于密封喷雾罐能有效防止助焊剂挥发，只需依照需要调节喷雾量即可，并要选取固含较低最佳不含松香树脂成分，适合喷雾用助焊剂；C.由于“喷射“时容易导致助焊剂涂布不均匀，且易导致原材料挥霍等因素，当前使用喷射工艺已不多。
2.锡波形态重要分为单波峰和双波峰两种；A.单波峰：指锡液喷起时只形成一种波峰，普通在过一次锡或只有插装件PCB时所用；B.双波峰：如果PCB上既有插装件又有贴片元器件，这时多用双波峰，由于两个波峰对焊点作用较大，第一种波峰较高，它作用是焊接；第二个波峰相对较平，它重要是对焊点进行整形；二．有关参数波峰焊在使用过程中常用参数重要有如下几种：1.预热：A.“预热温度“普通设定在90-110度，这里所讲“温度”是指预热后PCB板焊接面实际受热温度，而不是“表显”温度；如果预热温度达不到规定，则易浮现焊后残留多、易产生锡珠、拉锡尖等现象；B、影响预热温度有如下几种因素，即：PCB板厚度、走板速度、预热区长度等；B1、PCB厚度，关系到PCB受热时吸热及热传导这样一系列问题，如果PCB 较薄时，则容易受热并使PCB“零件面”较快升温，如果有不耐热冲击部件，则应恰当调低预热温度；如果PCB较厚，“焊接面”吸热后，并不会迅速传导给“零件面”，此类板能通过较高预热温度；B2、走板速度：普通状况下，建议把走板速度定在1.1-1.2米/分钟这样一种速度，但这不是绝对值；如果要变化走板速度，普通都应以变化预热温度作配合；例如：要将走板速度加快，那么为了保证PCB焊接面预热温度可以达到预定值，就应当把预热温度恰当提高；B3、预热区长度：预热区长度影响预热温度，在调试不同波峰焊机时，应考虑到这一点对预热影响；预热区较长时，温度可调较接近想要得到板面实际温度；如果预热区较短，则应相应提高其预定温度。
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通孔插装技术的大特征就是“插装”。
电子元器件和电路导线及焊点分别位于基板的不同侧表面，电子元器件集中在基板的某侧表面（正面），而电路导线及焊点则集中于基板的另侧表面（背面）。
基板的焊点上有通孔，电子元器件的引线插过通孔与基板背面的电路导线焊接，实现电子元器件与基板间的机械固定和电子元器件与电子元器件间的电路连接。
我们称这种组装形态为“插装”。
通孔插装技术组装的基板，基板上有电阻，电容，它们的引线插过通孔与基板背面的电路导线相连。
实现机械固定和电路连接。