波峰焊是电子制造业中用于大批量通孔元件焊接的关键工艺。以下是关于其焊接工艺和调试技巧的中文详细说明：

波峰焊焊接工艺核心环节

1. 电路板预热

   • 作用：活化助焊剂、驱除潮气、减少热冲击。
   • 温度控制：一般80-130℃（板面实测），升温斜率3-5℃/秒。
   • 方式：红外加热、热风对流或组合加热。

2. 助焊剂涂覆

   • 方法：喷雾（精密控制）、发泡（经济适用）或喷淋。
   • 关键指标：覆盖率（需≥95%焊盘），膜厚均匀性（避免过量导致残留）。

3. 一次预热（干燥区）

   • 作用：蒸发助焊剂溶剂，形成保护层。
   • 温度设置：110-160℃（高于预热区，低于焊接区）。

4. 焊接区（波峰接触）

   • 单波峰：适用于纯通孔板，湍流波穿透密集引脚。
   • 双波峰（首选）：
     • 湍流波（Chip波）：冲击力强，去除阴影效应，流速1.0-1.2m/s。
     • 层流波（Flat波）：平缓整平，减少桥连，流速0.6-0.8m/s。
   • 焊料参数：
     • 锡温：有铅220-250℃，无铅（如SAC305）245-265℃。
     • 接触时间：3-5秒（过短虚焊，过长损坏元件）。

5. 冷却区

   • 目的：快速凝固焊点（风冷/强制冷却），减少偏析。
   • 降温速率：4-10℃/秒（避免热应力裂纹）。

关键调试技巧（精准控制焊接缺陷）

1. 波峰高度调节

   • 标准：调至PCB板厚2/3（如1.6mm板，波峰高1.1mm）。
   • 影响：过高则焊料溢流；过低则虚焊。
   • 快速调试：以过板后焊点呈凹面半月形为理想状态。

2. 传送速度优化

   • 范围：0.8-1.8m/min，根据板尺寸和元件密度调整。
   • 验证方法：测试板过波峰后，测量焊点接触时间（需在3-5秒内）。
   • 高密度板：降低速度至0.8-1.2m/min，延长热补偿时间。

3. 波峰角度校准

   • 倾角范围：4-7°（双波峰通常6°）。
   • 作用：减小焊料拖尾，降低桥连风险。角度过大易导致漏焊。

4. **助焊剂精准管控

   • 喷雾调试：气压0.2-0.4MPa，喷嘴高度30-50mm，设定喷射量100-300ml/min（通过量杯测试）。
   • 比重监测：每日用比重计检测（酒精基0.800-0.815g/cm³，水基0.820-0.845g/cm³）。

5. 热曲线（Thermal Profile）测试

   • 必备步骤：使用K型热电偶贴于PCB高低温敏感点（如BGA附近）。
   • 理想曲线：
     • 预热：升温至110-130℃（60-90秒）。
     • 活化：130-160℃（40-60秒）。
     • 焊接：峰值250±5℃（SAC305）。
     • 降温斜率>4℃/秒（无铅工艺）。

6. 波峰形状与锡渣管理

   • 波峰平整度：调整喷嘴挡板使波峰宽度±5%误差。
   • 抑氧措施：添加防氧化油，锡槽表面覆盖氮气（氧含量<100ppm）。
   • 铜含量控制：每周检测，超标时（>0.3%）需补纯锡。

高频缺陷及快速对策

高级工艺控制建议

1. DFM（可制造性设计）协作

   • 元件布局：波峰焊方向避免高矮件紧邻（如排针后方放置芯片）。
   • 焊盘设计：通孔孔径比引脚大0.2-0.3mm，减少堵孔风险。

2. 焊料成分监控

   • 每日用XRF检测仪分析Sn/Cu/Ag比例，偏差＞±0.5%时需调整。

3. 波峰稳定性验证

   • 采用高速摄像机（1000fps）观察波峰流动，排除湍流或气泡。

通过精细化调节上述参数并建立SPC（统计过程控制）图表，可将焊接直通率提升至99.5%以上。关键是对每个变量进行量化管理，而非凭经验调整。