电子工业生产波峰焊与再流焊工艺
电子产品生产焊接工艺教程
工作任务一 通孔插装焊接工艺
一、通孔插装基本工艺流程
1.插装准备 2.元器件插装 3.焊接 4.检验和修补
工作任务一 通孔插装焊接工艺
一、通孔插装基本工艺流程
1.插装准备
插装准备的主要任务是元器件整形。元器件 整形是为了使元器件在印制电路板上排列整齐， 并便于安装和焊接，提高装配质量和效率。插装 前应根据安装位置和技术方面的要求，预先把元 器件引脚剪短或弯曲成一定的形状。
2.元器件插装
1）元器件插装原则 元器件插装要根据产品的特点和企业
的设备条件安排装配的顺序，如果是手工 插装、焊接，应该先安装那些需要机械固 定的元器件，如功率器件的散热器、支架、 卡子等，然后安装靠焊接固定的元器件。
工作任务一 通孔插装焊接工艺
二、元器件整形与插装
2.元器件插装 2）元器件插装要求
(2)组装精度和组装质量要求高，组装过程 复杂及控制要求严格。
工作任务二 表面组装工艺
一、表面组装工艺流程与组装方式
1.表面组装工艺的结构组成及特点
2）表面组装工艺的特点
(3)组装过程自动化程度高，大多需借助或 依靠专用组装设备完成。
(4)组装工艺所涉及技术内容丰富且有较大 技术难度。
(5)SMT及其元器件发展迅速，引起的组 装技术更新速度快等。
焊接工艺目录工作任务一通孔插装焊接工艺工作任务二表面组装工艺工作任务三表面组装质量检测工作任务一通孔插装焊接工艺工作任务引入插装与焊接是制造电子产品的重要环节本任务按照电子产品制造业采用通孔插装工艺联装电路板组件的过程介绍了通孔插装工艺中元器件的整形与插装要求手工焊接方式自动焊接设备及特点
焊接工艺
项目要点
IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线指南(再流焊和波峰焊)
IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线指南（再流焊和波峰焊）简介本文档旨在为电子制造行业提供IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线指南，以辅助再流焊和波峰焊工艺的温度控制。
IPC-7530A-2023标准为该行业制定的一项技术指南，提供了与温度曲线相关的要求和建议。
背景再流焊和波峰焊是电子制造过程中常用的焊接工艺，用于将电子元件连接到印刷电路板（PCB）上。
为了保证焊接质量和可靠性，温度是一个关键的控制参数。
IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线指南旨在提供标准化的温度曲线要求，以确保焊接过程中的温度控制符合工艺要求。
温度曲线要求根据IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线指南，再流焊和波峰焊的温度曲线应符合以下要求：1.Preheat阶段：在焊接过程之前，需要进行预热。
预热温度应根据PCB和焊接材料的要求进行调整，通常在80°C至120°C之间。
预热时间应足够长，以确保整个PCB和焊接区域达到预定温度。
Preheat阶段：- 温度范围：80°C至120°C- 时间：根据PCB和焊接材料要求调整2.焊接阶段：焊接阶段是再流焊和波峰焊的主要工艺阶段。
在该阶段，焊接区域需要达到特定的温度范围。
IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线指南提供了一个标准温度曲线范围，以确保焊接的可靠性和一致性。
焊接阶段：- 温度范围：根据IPC-7530A-2023标准提供的曲线范围3.Cooling阶段：焊接完成后，需要进行冷却以稳定焊点。
冷却时间和速度应根据焊接材料的要求进行调整。
Cooling阶段：- 冷却时间：根据焊接材料要求调整- 冷却速度：根据焊接材料要求调整IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线示例下面是一个示例的IPC-7530A-2023 CN群焊工艺温度曲线，用于再流焊和波峰焊：温度曲线示例：- Preheat阶段：- 温度范围：100°C- 时间：60秒- 焊接阶段：- 温度范围：235°C至245°C- Cooling阶段：- 冷却时间：30秒- 冷却速度：根据焊接材料要求调整以上示例仅供参考，具体的温度曲线应根据实际情况和生产要求进行调整。
SMT工艺控制与质量管理
1. 传统质量管理做法 —被动的(制造管理)观念
设计
事后改正 市场返修
供应商 采购 查 组装生产 成品检验 包装交货 用户
过滤把关
传统品质管理的问题：
依赖检查 / 返修的质量管理有以下缺点 …
高成本 检查速度经常无法配合生产速度 非所有的问题都能被检测出 返修会缩短产品寿命
DFM
• 实施DFM，必须配合产品设计、设备技术和质量 水平要求来进行。
• 要求技术人员对元器件、材料、工艺、设备、设计 有全面的认识，
• 要求设计与工艺良好的沟通。
工艺优化和改进
• 组装方式与工艺流程应按照DFM规定进行。 • 要求技术人员了解设备的特性、功能，掌握操作技术。
由于首次设计未必能将所有工艺参数都定得最优最完善， 因此需要微调改正。例如贴片程序、印刷参数、温度曲 线等
术规范。
再流焊技术规范的一般内容
• 最高的升温速率 • 预热温度和时间 • 焊剂活化温度和时间 • 熔点以上的时间（液相时间）及峰值温度和时间 • 冷却速率。
举例：某产品采用某公司 Sn-Ag3.0-Cu0.5 焊膏再流焊的技术规范
⑶ 再流焊炉的参数设置必须以工艺控制为中心
• 根据再流焊技术规范对再流焊炉进行参数设置（包括各温区的温 度设置、传送速度、风量等），但这些一般的参数设置对于许多 产品的焊接要求是远远不够的。
⑸ 通过监控工艺变量，预防缺陷的产生
• 当工艺开始偏移失控时，工程技术人员可以根据实时数 据、进行分析、判断（是热电偶本身的问题、测量端接
点固定的问题、还是炉子温度失控、传送速度、风量发
生变化……），然后根据判断结果进行处理。
• 通过快速调整工艺的最佳过程控制，预防缺陷的产生。
波峰焊的工艺流程
波峰焊的工艺流程
《波峰焊的工艺流程》
波峰焊是一种常用的电子元器件焊接方法，适用于大批量的焊接生产。
下面将详细介绍波峰焊的工艺流程。
1.准备工作
首先，需要准备好焊接所需的元器件和PCB板，确保它们的
质量和准确性。
另外，还需要准备好焊锡合金和波峰焊设备。
2.表面处理
在进行波峰焊之前，需要对PCB板进行表面处理。
通常会使
用化学方式或机械方式清洁表面，确保表面的平整度和清洁度。
3.涂覆焊膏
接下来，将焊膏涂覆在PCB板的焊盘上。
这一步骤需要精确
控制焊膏的涂覆厚度和均匀性，以确保焊接质量。
4.预热
在进行波峰焊之前，需要先对PCB板和元器件进行预热。
通
过预热，可以提高焊接质量和生产效率。
5.波峰焊
将预热后的PCB板送入波峰焊设备中，焊接时会将焊锡合金
加热到液态，并在波峰的作用下将焊锡合金均匀涂覆在焊盘上。
在这一步骤中，需要控制波峰高度和速度，以确保焊接的稳定性和一致性。
6.冷却
焊接完成后，PCB板需要进行冷却。
冷却过程中，焊锡合金会固化，形成可靠的焊接连接。
7.清洗
最后，对焊接完成的PCB板进行清洗。
清洗可以去除焊接过程中产生的残留物，确保焊接质量和电路可靠性。
通过以上步骤，波峰焊的工艺流程就完成了。
这种焊接方式具有生产效率高、焊接质量稳定的特点，因此在电子制造行业得到了广泛应用。
回流焊与波峰焊的区别
回流焊与波峰焊的区别焊接技术在电子产品的装配中占有极其重要的地位。
一般焊接分为两大类：回流焊和波峰焊。
回流焊又称再流焊，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，从而实现具有一定可靠性的电路功能；波峰焊是将熔化的软钎焊料，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。
这两种焊接方式做为行业中的高端焊接技术，他们有什么区别呢?回流焊接是预先在PCB焊接部位施放适量和适当形式的焊料，然后贴放表面贴装元器件，利用外部热源使焊料回流达到焊接要求而进行的成组或逐点焊接工艺。
回流焊接与波峰焊接相比具有以下一些特点：一、回流焊不需要象波峰焊那样需把元器件直接浸渍在熔融焊料中，故元器件所受到的热冲击小；二、回流焊仅在需要的部位上施放焊料，大大节约了焊料的使用；三、回流焊能控制焊料的施放量，避免桥接等缺陷的产生；四、当元器件贴放位置有一定偏离时，由于熔融焊料表面张力的作用，只要焊料施放位置正确，回流焊能在焊接时将此微小偏差自动纠正，使元器件固定在正确位置上；五、可采用局部加热热源，从而可在同一基板上用不同的回流焊接工艺进行焊接；六、焊料中一般不会混入不纯物，在使用焊锡膏进行回流焊接时可以正确保持焊料的组成。
波峰焊和回流焊的区别：1.波峰焊是通过锡槽将锡条溶成液态，利用电机搅动形成波峰，让PCB与部品焊接起来，一般用在手插件的焊接和SMT的胶水板。
回流焊主要用在SMT行业，它通过热风或其他热辐射传导，将印刷在PCB上的锡膏熔化与部品焊接起来。
2.工艺不同：波峰焊要先喷助焊剂，再经过预热，焊接，冷却区。
再流焊经过预热区，回流区，冷却区。
另外，波峰焊适用于手插板和点胶板,而且要求所有元件要耐热,过波峰表面不可以有曾经SMT锡膏的元件，SMT锡膏的板子就只可以过再流焊，不可以用波峰焊。
电子工业生产：波峰焊与再流焊工艺
(3) 热棒（板）加热
3.波峰发生器
波峰发生器是实施焊接的关键装置，它是波峰焊机 的心脏，衡量波峰焊机的先进性及兼容性(是否对SMT及 THT均适应)的主要判定标准。
波峰发生器有多种类型，它的主要区别在于动力形式 及波峰形状。
(1)动力形式 ①机械泵
②传导式电磁泵
③感应式电磁泵
(2)波峰形状
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严格按照规章操作，确保安全每时每 刻刻。2 020年9 月26日 星期六 8时56 分45秒Saturday , September 26, 2020
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我们的策略是以质量取胜。20.9.26202 0年9月 26日星 期六8 时56分4 5秒20. 9.26
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(3)冷却区 降温速率大于10℃/S； 冷却终止温度不大于75℃。
3．温度曲线的测试方法 测试温度曲线的仪表是温度采集器，它可以直接打
印出实测的温度曲线。测试方法及步骤如下：
(1)选取测试点（3个） 通常至少应选取三个测试点，它们分别能反映SMA
的最高、最低及中间温度的变化。 (2)固定热电偶测试头 将热电偶测量头分别可靠的固定到焊接对象的测试
•
消防安全是关系社会稳定、经济发展 的大事 。2020 年9月26 日上午 8时56 分20.9.2 620.9.2 6
再流焊工艺
热板表面温度限制在<300℃；只适用于单面 组装，不能用于双面组装，也不能用于底面不平 的PCB或由易翘曲材料制成的PCB组装；温度分 布不均匀。
再流焊技术类型与主要特点
切向风扇安装在加热器的外侧，工作时由切向风扇产 生板面涡流。
热风的吹入和返回在同一个温区，因此前后温区不会 出现混合情况。
在传送方向上没有层流，而仅在加热板上产生涡流， 每个温区的温度可以精确控制。
理想的再流焊温度曲线
焊接时PCB板面温度要高于焊料熔化温度约30 ~40℃。 温度不正确会导致元件焊接质量差，甚至会损毁元件。 在新产品的生产过程中，应反复调整炉温，最终得到一条满
全变面组装方式。 波峰焊与再流焊之间的基本区别在于热源与焊料供给
方式不同。
再流焊技术的特点
元器件受到的热冲击小，但有时会给器件较大的热应 力。
仅在需要部位施放焊膏，能控制焊膏施放量，能避免 桥接等缺陷的产生。
熔融焊料的表面张力能够校正元器件的贴放位置的微 小偏差。
可以采用局部加热热源，从而在同一基板上，采用不 同焊接工艺进行焊接。
再流焊通用工艺
reflow soldering
再流焊技术概述
焊接是SMT中最主要的工艺技术，焊接质量是SMA可 靠性的关键，它直接影响电子装备的性能可靠性和经 济利益，而焊接质量取决于所用的的焊接方法、焊接 材料、焊接工艺技术和焊接设备。
SMT中采用的焊接技术主要有波峰焊和再流焊。 一般情况下，波峰焊用于混合组装方式，再流焊用于
焊接区
SMA进入焊接区后迅速升温，并超出焊膏熔点约30 ~40℃，即板面温度瞬时达到215~225 ℃（峰值温 度），处在峰值温度的时间为5~10s。
电子产品焊接工艺的基本知识及手工焊接的工艺要求、质量分析
电子产品焊接工艺的基本知识及手 工焊接的工艺要求、质量分析
焊接工艺
学习要点： 1.焊接的基本知识及手工焊接的工艺要
求、质量分析。 2.掌握手工焊接技术和手工焊接的工艺
要求。 3.学习自动焊接技术、接触焊接技术。
电子产品焊接工艺的基本知识及手 工焊接的工艺要求、质量分析
主要内容
焊接的基本知识 手工焊接的工艺要求及质量分析 自动焊接技术 接触焊接
工焊接的工艺要求、质量分析
电烙铁握法的图片
（a）反握法 （b）正握法 （c）笔握法 图 电烙铁的握法 电子产品焊接工艺的基本知识及手
工焊接的工艺要求、质量分析
手工焊接操作的基本步骤
焊接操作过程分为五个步骤（也称五步 法）,一般要求在2～3秒的时间内完成。
（1）准备 （2）加热 （3）加焊料 （4）移开焊料 （5）移开烙铁
3.3 再流焊（回流焊）技术
再流焊技术是将焊料加工成一定颗粒的， 并拌以适当的液态粘合剂，使之成为具有一 定流动性的糊状焊膏，用它把将贴片元器件 粘在印制电路板上，然后通过加热使焊膏中 的焊料熔化而再次流动，达到将元器件焊接 到印制电路板上的目的。
该技术主要用于贴片元器件的焊接上。
电子产品焊接工艺的基本知识及手 工焊接的工艺要求、质量分析
电子产品焊接工艺的基本知识及手 工焊接的工艺要求、质量分析
2．压接工具的种类
手动压接工具：其特点是压力小，压接 的程度因人而异。
第三步
手工焊接的操作要领
手工焊接的操作要领分以下五个方面:
焊前准备
电烙铁的操作方法
焊料的供给方法
掌握合适的焊接时间和温度
焊接后的处理
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激光焊是对其它再流焊方式的补充而不是替代， 它主要应用在一些特定的场合。
优点： • 可焊接一些其他焊接中易受热损伤或易开裂
的元器件； •可以在元器件密集的电路上除去某些电路线
条和增添某些元件，而无须对整个电路板加热； • 焊接时整个电路板不承受热应力，因此不会
使电路板翘曲； • 焊接时间短，不会形成较厚的金属间化物层，
但湍流波与空心波峰形成的焊点是不均匀的，还可 能有桥接和毛刺存在。
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层流波： 波峰稳定平稳，可对焊点进行修整，以消除各种不 良现象，所以该波又称为平滑修整补充波。
电子工业生产波峰焊与再流焊工艺
电子工业生产波峰焊与再流焊工艺
电子工业生产波峰焊与再流焊工艺
②Ω波 它属于一种振动波峰，它的主波是一个双向宽
热板再流焊机、热风再流焊机、红外再流焊机、 红外热风再流焊机、汽相再流焊机、激光再流焊 机等。不同的加热方式，其工作原理是不同的。
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1.对流/红外再流焊(P170-171) （简称：IR） 加热方法:采用红外辐射及强制热风对流的复合加
热方式。 优点：
可弥补下列问题 色彩灵敏度：基板组成材料和元件的包封材料对 红外线的吸收比例不同； 阴影效应：辐射被遮挡而引起的升温不匀。
2.直线型（适用于“短插/一次焊接方式）
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适用于“短插/一次焊接”的直线单体型，它 适用于通孔插装及表面安装的各种类型的印制电路 板组件的生产，这种运行方式可与插件线连成一体。
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关键部件 :
主要有:助焊剂发泡装置、预热器、波峰发生 器等。 1．助焊剂发泡装置 (P164)
具体的调节步骤如下： (1) 按照生产量初步设定传送带速，但不能超
过再流焊工艺允许的最大（小）速度; (2)凭经验及技术资料初步设定炉温;
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/27
电子工业生产波峰焊与再流焊工艺
电子工业生产波峰焊与再流焊工艺
(3) 热棒（板）加热
电子工业生产波峰焊与再流焊工艺
3.波峰发生器
波峰发生器是实施焊接的关键装置，它是波峰焊机 的心脏，衡量波峰焊机的先进性及兼容性(是否对SMT及 THT均适应)的主要判定标准。
波峰发生器有多种类型，它的主要区别在于动力形式 及波峰形状。
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的双波峰。
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湍流波: 波峰口是2-3排交错排列的小孔或 狭长缝，锡流从孔/缝中喷出，形成快 速流动的、形如涌泉的波峰； δ喷射空心波: 是从倾斜45°的单向峰口喷出， 锡流与SMA行走同向或逆向喷出。
由于它们具有窜动现象，在焊接过程中有更多的动 能，有利于在紧密间距的片状元器件之间注入焊料，
（二） 再流焊工艺参数的确定
再流焊与波峰焊不同的是焊接时的助焊剂与焊 料（焊膏）已预先涂敷在焊接部位,而再流焊设备只 是向SMA提供一个加温的通道，
所以再流焊过程中需要控制的参数只有一个，
就是SMA表面温度随时间的变化，通常用一条“温度
曲线”来表示（横坐标为时间，纵坐标为SMA的表面
温度）。 Pre heat1 Pre heat2 Reflow Cooling
所以焊点质量可靠。
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缺点： • 激光光束宽度调节不当时，会损坏相邻元器件； • 虽然激光焊的每个焊点的焊接时间仅300ms，但它 是逐点依次焊接，而不是整体一次完成，所以它比其它 焊接方法缓慢， • 设备昂贵，因此生产成本较高，阻碍了它的广泛 应用。
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平波，在波中引入了超声振动，增加波面的动能。
③充气(超声)波 它与Ω波一样，也是一种振动波峰
焊，它是在波峰内加入氮气形成波面抖动的波形，所以
思路与Ω波相同。
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④波 峰口的锡流改变为旋转的锡流，使原来平整的平面形 成有旋涡的波面。
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二、再流焊 (P170)（Reflow Soldering)
再流焊是表面组装技术的关键核心技术之一， 再流焊又被称为：“回流焊”或“重熔群焊”，它 是适应SMT而研制的一种新型的焊接方法，它适用于 焊接全表面安装组件。
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（一） 再流焊类型 再流焊由于采用不同的热源，再流焊机有：
使焊件温度变化完全符合理想曲线，是不可能的。 不同的体积、表面积及包封材料的元器件， 不同材料、厚度及面积的印制电路板， 不同的焊膏及涂敷厚度均会影响升温速度， 因此，焊件上不同点的温度会有一定的差异，最
终只能在诸多因素下确定一个相对最合理与折中的 曲线。
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实际温度曲线是通过调节炉温及传送带速度 两个参数来实现 。
缺点：不能对焊件进行预热，因此焊接时元器 件与板面温差大，容易发生因“吸吮现象”而引起 的脱焊。
而且工作液（氟碳化合物）成本高，在工艺过程 中容易损失，而且污染环境。
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4．激光再流焊(P172) 加热方法： 激光再流焊是一种新型的再流焊技术，它是 利用激光光束直接照射焊接部位而产生热量使 焊膏熔化, 而形成良好的焊点。
(1)动力形式 ①机械泵
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②传导式电磁泵
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③感应式电磁泵
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(2)波峰形状
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• (2)波峰形状
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①双泵双波峰
第一波峰为湍流波或δ喷射空心波， 第二波峰为层流波(常采用双向宽平波)， 从而组合成湍流-层流波或δ喷射空心波-层流波
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为了取得良好的焊接质量，我们希望焊件通过 再流焊设备的整个过程中，其表面温度随时间的变 化能符合理想的焊接要求。 1．温度曲线的确定原则 (P173)
SMA在再流焊设备中，虽然是经过一个连续的焊 接过程，但从焊点形成机理来看它是经过三个过程 （预热、焊接、冷却），这三个过程有着不同的温 度要求，所以我们可将焊接全过程分为三个温区： 预热区、再流区和冷却区。
焊接时间：控制在1560s，最长不要超过90s， 其中，处于225℃以上的时间小于10s，215℃以上的 时间小于20s。
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(3)冷却区 降温速率大于10℃/S； 冷却终止温度不大于75℃。
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3．温度曲线的测试方法 测试温度曲线的仪表是温度采集器，它可以直接打
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(1)发泡法
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(2)波峰法
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(3)喷射法
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2. 预热器 (1) 强迫对流
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(2) 石英灯加热
它是一种通过红外辐射加热的方法，石英灯是 一种短波长的红外线加热源，它能够做到快速地 达到任何所设置的预热温度。
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(1)预热区 确定的具体原则是：
˙预热结束时温度：140℃-160℃； ˙预热时间：160-180 S； ˙升温的速率≤3℃/s；
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(2)再流区 峰值温度：一般推荐为焊膏合金熔点温度加
20℃-40℃，红外焊为210230℃；汽相焊为205215℃；
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焊接原理:
焊接时，SMA随着传动链匀速地进入隧道式炉膛，， 焊接对象在炉膛内依次通过三个区域，
• 先进入预热区，挥发掉焊膏中的低沸点溶剂，
• 然后进入再流区，预先涂敷在基板焊盘上的焊膏 在热空气中熔融，润湿焊接面，完成焊接，
• 进入冷却区使焊料冷却凝固。
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3.汽相再流焊（简称：VPS） (P172) 加热方法：
通过加热一种氟碳化合物液体（俗称“氟 油”），使之达到沸腾（约215℃）而蒸发，用 高温蒸气来加热SMA。
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优点：是焊接温度控制方便，峰值温度稳定（等 于工作液的沸点），因此更换产品化费的调机时间 短（唯一需要调节的是传送速度），更适合于小批 量多品种的生产。
优点：预热和焊接可在同一炉膛内完成，无污染， 适合于单一品种的大批量生产；
缺点：循环空气会使焊膏外表形成表皮，使内部
溶剂不易挥发，再流焊期间会引起焊料飞溅而产生
微小锡珠，需彻底清洗。
电子工业生产波峰焊与再流焊工艺
2．热板再流焊 加热方法: SMA与热板直接接触传导热量。
与红外再流焊不同的是加热热源是热板。 焊接原理：与上述相同。 适用性：小型单面安装的基板，通常应用于厚膜 电路的生产。
(3)进入炉内测试 将SMA连同温度采集器一同置于再流焊机传送链/网
带上, 随着传送链/网带的运行，温度采集器将自动完成测
试全过程, 并将实测的三个“温度曲线”显示或打印出来, 它们分别代表了SMA表面最高、最低及中间温度的变
化情况。
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2.实际温度曲线的确定 在实际应用中，影响焊件升温速率的因数很多，
电子工业生产波峰焊与 再流焊工艺
2020/11/27
电子工业生产波峰焊与再流焊工艺
一、 波峰焊设备 (P163) 类型 :
1.环行联动型（适用于“长插/二次焊接方式）