SMT波峰焊和回流焊
几种SMT焊接缺陷及其解决措施
几种SMT焊接缺陷及其解决措施1．引言表面组装技术在减少电子产品体积重量和可靠性方面的突出优点，迎来了未来战略武器洲际射程机动发射安全可靠技术先进的特点对制造技术的要求。
但是，要制定和选择合适于具体产品的表面组装工艺不是简单的事情`因为SMT技术是涉及到了多项技术复杂的系统工程，其中任何一向因素的改变都会影响电子产品的焊接质量。
元器件焊点的焊接质量直接是直接影响印制电路组件（PWA）乃至整机质量的关键因素，他它受许多因素的影响，如焊膏基板元器件可焊性`丝印贴装精度以及焊接工艺等。
我们在进行SMT工艺研究和生产中，深知合理的表面组装工艺技术在控制和提高SMT生产质量中起到至关重要的作用本文就针对所遇到的几种典型焊接缺陷产生原因进行分析，并提出相应的工艺方法来解决。
2．几种SMT焊接缺陷及其解决措施2-1 波峰焊和回流焊中的锡球锡球的存在表明工艺不完全正确，而且电子产品存在短路的风险，因此需要排除。
国际上对锡球的存在认可标准是：印制电路板组件在600范围内不能出现5个锡球。
产生锡球的原因有多种。
需要找到根源。
2-1-1波峰焊中的锡球波峰焊中常常出现锡球，主要原因有两个方面：第一，由于焊接印制板时，印制板上的通孔附近的水分受热而变蒸汽。
如果孔壁金属镀层较薄或有空隙，水汽就会通过孔隙排除，如果孔内有焊料，当焊料凝固时水汽就会在焊料内产生空隙（针眼），或挤出焊料在印制板正面产生锡珠。
第二，在印制板反面（既接触波峰的一面）产生的锡珠是由于波峰焊接中一些工艺设置不当而造成的，如果助焊剂涂覆量增加或预热温度设置过低，就可能影响原剂内组成成分的蒸发，在印制板进入波峰时，多余的焊剂受高温蒸发，将焊料从锡槽中溅出来，在印制板上产生不规则的焊料球。
针对上述的原因我们采取以下相应的解决措施：第一，通孔内适当厚度的金属层是很关键的，孔壁上的铜度层最小应为25UM，而且无空隙。
第二。
使用喷雾或发泡途覆助焊剂。
发泡方式中，在调节助焊剂空气含量时，应保持尽可能产生最小的气泡，泡沫与PCB接触面相对减小。
回流焊和波峰焊
回流焊技术与设备1、回流焊技术与波峰焊技术相比具有的优点：①元件受热冲击小②能控制焊料的施加量③有自定位效应，当元器件的贴片位置有一定偏离，由于熔融焊料表面张力作用，当其全部焊端与相应焊盘同时浸润时在表面张力作用下产生自定位效应，把元器件件自动拉回近似目标位置④焊料中不会混入不纯物，能正确的保证焊料组成部分⑤可以在同一基板上采用不同的焊接工艺进行焊接⑥工艺简单，焊接工艺高2、设备分类：①pcb整体加热：气相回流焊、热板回流焊、红外回流焊、红外加热回流焊、全热风回流焊②pcb局部加热：激光回流焊、聚焦红外线回流焊、光束回流焊、热气流回流焊3、设备的结构组成：加热系统、热风对流系统、传动系统、顶盖升起系统、冷却系统、氮气装备、助焊剂回收系统、控制系统4、回流焊曲线分析：如图回流焊目的：使表贴电子元件（smc）与pcb之间正确而可靠的焊接在一起。
工艺原理：当焊料元件与pcb的温度达到焊料熔点温度以上的焊料融化填充原件与pcb之间的间隙，然后随着冷却焊料凝固形成焊接接头。
回流焊曲线的分析重要不同的资料对回流焊温度曲线的温度划分为：预热区、保温区/活性区、回流区、冷却区四个温区。
下面是某种焊料温度曲线划分在不同温区的分析：第一升温区：是将焊锡膏pcb及元器件的温度从室温提升到预定预热温度，预热温度是一低于焊料熔点的温度，升温段的重要参数是：升温速率一般情况下其值应在1—2℃/s；由于pcb及元器件吸热速度不同，从而导致pcb板面上的温度分布出现梯度，因此此段所有点温度均在焊料熔点以下，所以温度梯度的存在无大碍，在第一升温区结束时温度约为100—110℃，时间约为30—90s，以60s左右为宜。
②保温区（干燥渗透区）：保温的目的是让焊锡膏中的助焊剂有充足的时间来清理焊点去除焊点上的氧化膜，同时使pcb板及元器件有充足的时间达到温度均衡，消除温度梯度。
此阶段时间应设定在60—120s，保温结束时温度为140—150℃.③第二升温区：温度从150℃左右升到183℃，这一温区是活化剂的活化期，pcb板温度均匀一致的区间，一半时间为30—45s时间不异长，影响焊接效果④焊接区：在焊接区焊料融化并达到pcb与元件脚良好钎合的目的，在焊接区温度开始迅速上升，元器件仍会以不同的速率吸热，再一次产生温差，素以要控制好温度消除这一温差，一般来讲此段最高温度应高于焊料熔点30—40℃以上，时间在30—60s左右但在225℃以上的时间应控制在10s以内，在215℃以上的温度应控制在20s以内，如果此段温度过高则会损坏元器件，温度过低则会造成部分焊点湿润及焊接不良，为避免及克服上述缺陷目前选用强制热风回流焊接效果好。
回流焊与波峰焊
说起来复杂简单说目前流行的两种焊接工艺，回流焊主要焊接表面贴装元件（SMD），波峰焊主要焊接DIP插件的。
什么是回流焊呢？回流焊技术在电子制造领域并不陌生，我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的，这种设备的内部有一个加热电路，将氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。
这种工艺的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控制。
回流焊是英文Reflow Soldering的直译，是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料，实现表面组装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。
从SMT温度特性曲线（见图）分析回流焊的原理。
首先PCB进入140℃～160℃的预热温区时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件焊端和引脚，焊膏软化、塌落，覆盖了焊盘，将焊盘、元器件引脚与氧气隔离；并使表贴元件得到充分的预热，接着进入焊接区时，温度以每秒2－3℃国际标准升温速率迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡在PCB的焊盘、元器件焊端和引脚润湿、扩散、漫流和回流混合在焊接界面上生成金属化合物，形成焊锡接点；最后PCB进入冷却区使焊点凝固。
波峰焊基础知识（Wave Soldering）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置与传送链上，经过某一特定的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。
波峰面的表面均被一层氧化皮覆盖，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，氧化皮破裂，PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进，这说明整个氧化皮与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。
波峰焊和回流焊的焊接办法差异
波峰焊和回流焊的焊接办法差异SMT回流焊接技术SMT商品具有构造紧凑、体积小、耐振荡、抗冲击，高频特性好、出产功率高档利益。
SMT在电路板装联技术中已占有了抢先方位。
典型的外表贴装技术分为三步：施加焊锡膏----贴装元器材-----回流焊接榜首步：施加焊锡膏其意图是将恰当的焊膏均匀的施加在PCB的焊盘上，以确保贴片元器材与PCB相对应的焊盘在回流焊接时，抵达杰出的电器联接，并具有满意的机械强度。
焊膏是由合金粉末、糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有必定黏性和杰出触便特性的膏状体。
常温下，由于焊膏具有必定的黏性，可将电子元器材张贴在PCB的焊盘上，在歪斜视点不是太大，也没有外力磕碰的状况下，通常元件是不会移动的，当焊膏加热到必定温度时，焊膏中的合金粉末熔融再活动，液体焊料滋润元器材的焊端与PCB焊盘，冷却后元器材的焊端与焊盘被焊料互联在一同，构成电气与机械相联接的焊点。
焊膏是由专用设备施加在焊盘上，其设备有：GSD全主动打印机、GSD半主动打印机、手动打印台、半主动焊膏分配器,GSD锡膏拌和机辅佐设备等。
运用状况利益与缺点机器打印:GSD半主动锡膏打印机批量较大或精度高,活络性高,供货周期较紧,批量出产、出产功率全主动:精度0.2mm计划内打印,大批量,但出本钱钱高!手动打印小批量出产，精度不高商品研制、本钱较低定位简略、无法进行大批量出产,只适用于焊盘间隔在0.5mm以上元件打印手动滴涂通常线路板的研制，修补焊盘焊膏无须辅佐设备，即可研宣告产只适用于焊盘间隔在0.6mm以上元件滴涂.第二步：贴装元器材本工序是用贴装机或手艺将片式元器材精确的贴装到印好焊膏或贴片胶的PCB外表相应的方位。
贴装办法有二种，其比照方下：榜首：贴装机运用状况利益与缺点：机器打印、批量较大、供货周期较紧、经费满意、大批量出产、出产功率高、运用工序凌乱、出资较大！第二：手动打印、中小批量出产、商品研制、操作简练、本钱较低、出产功率须依操作的人员的娴熟程度，人工手动贴装首要东西：真空吸笔、镊子、IC吸放对准器、低倍体视显微镜或拓宽镜等。
波峰焊与回流焊的区别
波峰焊与回流焊的区别波峰焊与回流焊的区别（上）波峰焊与回流焊是两种比较常见的焊接方式，下面我们就来谈一下波峰焊与回流焊的区别。
表贴。
表面安装技术，简称SMT，作为新一代电子装联技术已经渗透到各个领域，SMT产品具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击，高频特性好、生产效率高等优点。
SMT在电路板装联工艺中已占据了领先地位。
典型的表面贴装工艺分为三步：施加焊锡膏----贴装元器件-----回流焊接第一步：施加焊锡膏其目的是将适量的焊膏均匀的施加在PCB的焊盘上，以保证贴片元器件与PCB相对应的焊盘在回流焊接时，达到良好的电器连接，并具有足够的机械强度。
焊膏是由合金粉末、糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定黏性和良好触便特性的膏状体。
常温下，由于焊膏具有一定的黏性，可将电子元器件粘贴在PCB的焊盘上，在倾斜角度不是太大，也没有外力碰撞的情况下，一般元件是不会移动的，当焊膏加热到一定温度时，焊膏中的合金粉末熔融再流动，液体焊料浸润元器件的焊端与PCB焊盘，冷却后元器件的焊端与焊盘被焊料互联在一起，形成电气与机械相连接的焊点。
焊膏是由专用设备施加在焊盘上，其设备有：全自动印刷机、半自动印刷机、手动印刷台、半自动焊膏分配器等。
施加方法适用情况优点缺点机器印刷批量较大,供货周期较紧,经费足够大批量生产、生产效率高使用工序复杂、投资较大手动印刷中小批量生产，产品研发操作简便、成本较低需人工手动定位、无法进行大批量生产手动滴涂普通线路板的研发，修补焊盘焊膏无须辅助设备，即可研发生产只适用于焊盘间距在0.6mm以上元件滴涂第二步：贴装元器件本工序是用贴装机或手工将片式元器件准确的贴装到印好焊膏或贴片胶的PCB表面相应的位置。
贴装方法有二种，其对比如下：施加方法适用情况优点缺点机器贴装批量较大，供货周期紧适合大批量生产使用工序复杂，投资较大手动贴装中小批量生产，产品研发操作简便，成本较低生产效率须依操作的人员的熟练程度人工手动贴装主要工具：真空吸笔、镊子、IC吸放对准器、低倍体视显微镜或放大镜等。
波峰焊与回流焊
波峰焊与回流焊波峰焊与回流焊是两种比较常见的焊接方式，下面我们就来谈一下波峰焊与回流焊的区别。
表面安装技术，简称SMT，作为新一代电子装联技术已经渗透到各个领域，SMT产品具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击，高频特性好、生产效率高等优点。
SMT在电路板装联工艺中已占据了领先地位。
典型的表面贴装工艺分为三步：施加焊锡膏----贴装元器件-----回流焊接第一步：施加焊锡膏其目的是将适量的焊膏均匀的施加在PCB的焊盘上，以保证贴片元器件与PCB相对应的焊盘在回流焊接时，达到良好的电器连接，并具有足够的机械强度。
焊膏是由合金粉末、糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定黏性和良好触便特性的膏状体。
常温下，由于焊膏具有一定的黏性，可将电子元器件粘贴在PCB的焊盘上，在倾斜角度不是太大，也没有外力碰撞的情况下，一般元件是不会移动的，当焊膏加热到一定温度时，焊膏中的合金粉末熔融再流动，液体焊料浸润元器件的焊端与PCB焊盘，冷却后元器件的焊端与焊盘被焊料互联在一起，形成电气与机械相连接的焊点。
焊膏是由专用设备施加在焊盘上，其设备有：全自动印刷机(LF-2000)、半自动印刷机(LTCL-3088)、手动印刷台、半自动焊膏分配器,锡膏搅拌机(LF-180A)辅助设备等。
施加方法适用情况优点缺点机器印刷:半自动(LTCL-3088锡膏印刷机)批量较大或精度高,灵活性高,供货周期较紧,批量生产、生产效率全自动:精度0.2mm范围内印刷,大批量,但投资成本高!手动印刷小批量生产，精度不高产品研发、成本较低定位简单、无法进行大批量生产,只适用于焊盘间距在0.5mm以上元件印刷手动滴涂普通线路板的研发，修补焊盘焊膏无须辅助设备，即可研发生产只适用于焊盘间距在0.6mm 以上元件滴涂第二步：贴装元器件本工序是用贴装机或手工将片式元器件准确的贴装到印好焊膏或贴片胶的PCB表面相应的位置。
贴装方法有二种，其对比如下：施加方法适用情况优点缺点机器贴装批量较大，供货周期紧适合大批量生产,品质提升,但投资较大手动贴装小批量生产，简单产品研发操作简便，成本较低生产效率须依操作的人员的熟练程度人工手动贴装主要工具：真空吸笔、料架、镊子、IC吸放对准器、低倍体视显微镜或放大镜等。
回流焊和波峰焊的温度和时间
回流焊和波峰焊的温度和时间
回流焊和波峰焊是电子行业中极为常见的两种焊接方式。
它们有什么不同，它们的温度和时间又该如何掌握呢？下面我们就一一为大家讲解。
一、回流焊的温度和时间
回流焊是一种采用热风和传导两种方式加热电子零部件，从而使焊点熔化的方式。
其温度控制通常在220℃~260℃之间，时间控制则在1~2分钟左右。
其中，预热区温度一般控制在100℃~150℃之间，持续时间在60~120秒左右；回流区温度则控制在220℃~260℃之间，持续时间为60~90秒。
二、波峰焊的温度和时间
波峰焊是一种直接对焊盘进行加热并让其浸入波峰中的方式。
其温度控制通常在240℃~250℃左右，时间控制则在1~2秒之间，波峰的速度通常在1~1.2m/s。
三、回流焊和波峰焊的区别
1. 加热方式不同
回流焊采用热风和传导两种方式加热电子零部件，波峰焊则是直接对
焊盘进行加热并让其浸入波峰中。
2. 温度和时间控制有所不同
回流焊的温度控制范围为220℃~260℃，时间控制范围为1~2分钟左右；而波峰焊的温度控制范围为240℃~250℃，时间控制范围为1~2秒之间。
3. 适用场景不同
回流焊适用于对电子零部件的表面进行焊接，能够焊接厚度较小的元件，常用于SMT表面贴装工艺。
而波峰焊则适用于焊接通过孔的元件。
总的来说，回流焊和波峰焊在温度和时间控制上有所不同，这一点需
要根据具体的焊接工艺来确定。
选择不同的焊接方式也需要根据不同
元件和电路板的需要来进行选择，以确保焊接效果达到最佳。
SMT焊接缺陷及其解决措施(精华版)
几种SMT焊接缺陷及其解决措施1 引言表面组装技术在减小电子产品体积重量和提高可靠性方面的突出优点，迎合了未来战略武器洲际射程、机动发射、安全可靠、技术先进的特点对制造技术的要求。
但是，要制定和选择适合于具体产品的表面组装工艺不是简单的事情，因为SMT技术是涉及了多项技术的复杂的系统工程，其中任何一项因素的改变均会影响电子产品的焊接质量。
元器件焊点的焊接质量是直接影响印制电路组件（PW A）乃至整机质量的关键因素。
它受许多参数的影响，如焊膏、基板、元器件可焊性、丝印、贴装精度以及焊接工艺等。
我们在进行SMT工艺研究和生产中，深知合理的表面组装工艺技术在控制和提高SMT生产质量中起到至关重要的作作。
本文就针对所遇到的几种典型焊接缺陷产生机理进行分析，并提出相应的工艺方法来解决。
2 几种典型焊接缺陷及解决措施2.1 波峰焊和回流焊中的锡球锡球的存在表明工艺不完全正确，而且电子产品存在短路的危险，因此需要排除。
国际上对锡球存在认可标准是：印制电路组件在600范围内不能出现超过5个锡球。
产生锡球的原因有多种，需要找到问题根源。
2.1.1 波峰焊中的锡球波峰焊中常常出现锡球，主要原因有两方面：第一，由于焊接印制板时，印制板上的通孔附近的水分受热而变成蒸汽。
如果孔壁金属镀层较薄或有空隙，水汽就会通过孔壁排除，如果孔内有焊料，当焊料凝固时水汽就会在焊料内产生空隙（针眼），或挤出焊料在印制板正面产生锡球。
第二，在印制板反面（即接触波峰的一面）产生的锡球是由于波峰焊接中一些工艺参数设置不当而造成的。
如果助焊剂涂覆量增加或预热温度设置过低，就可能影响焊剂内组成成分的蒸发，在印制板进入波峰时，多余的焊剂受高温蒸发，将焊料从锡槽中溅出来，在印制板面上产生不规则的焊料球。
针对上述两面原因，我们采取以下相应的解决措施：第一，通孔内适当厚度的金属镀层是很关键的，孔壁上的铜镀层最小应为25um,而且无空隙。
第二，使用喷雾或发泡式涂覆助焊剂。
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预热：助焊剂涂敷之后，预热可以逐渐提升PCB
的温度并使助焊剂活化，可以减少小组装件进
入波峰时的热冲击，还可以用来蒸发掉所有可
能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂。目前，
常用的波峰焊预热方法有强制热风对流、电热
板对流、电热棒加热及红外加热等。
7
※波峰焊的工作原理图
8
※焊料波峰照片
9
助焊剂
（Flux）:通常是以松香为主要成分的混合物，是保证焊接过程
焊膏（Solder Paste）:由粉末状焊料合金、助焊剂和其
他一些添加剂混合成具有一定粘度和良好触变性的混合膏状
物体。锡膏是化学特性很活跃的物质，对环境的要求是很严
格的，一般需要保管在温度为2℃～10℃，湿度为20%-21%的
条件下。
锡粉颗
粒 助焊剂、希释剂、
稳定剂混合体
锡膏
6
波峰焊
波峰焊
（Wave Soldering）:将熔化的焊料，经电动泵或电磁泵
SMT:回流焊和波峰焊
1
SMT技术概述
SMT 是Surface mount technology的简写，意为表面贴装技术，亦即无 需对PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）钻插装孔，而直接将 元器件贴焊到PCB表面规定位置上的装配技术。
Surface mount
Through-hole
高密度
高可靠
与传统工艺相比SMT的特点： 低成本
小型化
生产自动化
2
※SMT生产车间照片-1
3
※SMT生产车间照片-2
4
回流焊
回流焊（Reflow Soldering）：是指通过重新熔化预先
分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面贴装元器件 焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。生 产过程可概述为，印刷→贴片→回流焊。
喷流成设计要求的焊料波峰，使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。生产过程可概述为，插件→涂敷助焊剂→预热 →波峰焊
涂敷助焊剂：利用波峰、发泡或喷射的方 法把助焊剂涂敷到线路板上，主要作用是 清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金 属表面达到必要的清洁度；防止焊接时表 面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊 接性能。
印
贴
刷
片
回 流 焊
印刷是将焊膏或贴片胶漏印 到PCB的焊盘上，将电子元器 件粘贴在PCB的焊盘上，印刷 方式包括机器印刷 、手工印 刷和手工滴涂。
贴片是将表面组装元器件 准确安装到PCB的固定位置 上，有机器贴片和手动贴 片两种方式。
回流焊将焊膏融化，使表面组 装元器件与PCB板牢固粘接在 一起。加热方式包括空气对立、 红外辐射等，加热过程为随着 传送带的前进缓慢升温，溶化5 焊膏形成焊点后在降温冷却。
PCB:Printed Circuit Board,印制电路板 CHIP贴片：安装片式11元件 IC 贴片：安装集成电路
SMT用电子元器件的包装方式
卷装盘装不同的电源自元器件包裝方 式要求用不同的Feeder
管装
12
电子元件样图
电阻
二极管
电容
变压器
晶体管
集成电路（芯片）
13
常见的SMT过程，先回流焊，后波峰焊。
ICT/包装 波峰焊接
AOI检查
投板
目视检查
锡膏印刷
固化
印刷效果确认
贴片确认
Chip贴片
IC贴片
IC贴片
Chip贴片
贴片确认
点胶效果确认
回流焊接
点胶
AOI检查 目视检查
投板 AI贴装
常用术语
AOI：Automatic Optical Inspection 自动光学检查 ICT：In Cricult Testing功能测试 AI：Auto-Insertion 自动插件
顺利进行的辅助材料。除水基助焊剂或某些特属助焊剂外，助焊剂的常用溶
剂部份多是以醇类物质为主体，主要有甲醇、乙醇及异丙醇三种。
助焊剂起火原因：
助焊剂常用醇类特性比照表
常用助焊剂本身是易燃的，但在
实际的生产操作中，助焊剂着火燃
烧的原因，更多来自于操作工艺及
机器设备方面，可能引起助焊剂过
波峰焊时着火的原因有：
①助焊剂涂敷量过多，预热时滴到
加热管上。
②PCB上胶条太多,或者胶条脱落到
发热管或发热板上，把胶条引燃了。
③走板速度太快，同时助焊剂涂布
量较多时，助焊剂在完全挥发前,不
断滴到发热管或发热板上。
④走板速度太慢，造成板面温度太
高。
⑤预热温度太高。
⑥PCB本身的阻燃性能较差,发热管
与PCB距离太近。
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常见SMT流程