波峰焊接pcb板工艺

波峰焊接（Wave Soldering）是一种用于印刷电路板（PCB）组装的高效批量焊接工艺，主要用于焊接通孔插装技术（Through-Hole Technology, THT）的元器件引脚到PCB的焊盘上。

以下是波峰焊接PCB板的主要工艺步骤和要点：

PCB准备与插件：
- 首先，已完成表面贴装技术（SMT）元器件（如果需要）焊接的PCB，或者仅包含THT元器件的PCB。
- 操作人员或自动插件机将THT元器件的引脚插入PCB上对应的通孔（PTH）中。
- （可选）有些工艺会使用胶水或点胶固定元器件，防止在后续流程中脱落。
助焊剂涂敷：
- PCB通过传送带进入助焊剂涂敷区。
- 助焊剂通常通过发泡、喷雾（最常见）或波峰方式均匀施加到PCB的焊接面（底面）。
- 作用： 去除焊盘和元器件引脚表面的氧化物；降低熔融焊料的表面张力，提高润湿性；防止焊接过程中发生再氧化。
预热：
- 涂敷助焊剂后的PCB进入预热区。
- 预热通常采用红外加热或热风对流方式。
- 作用：
  - 激活助焊剂： 使助焊剂中的活性物质开始工作，更有效地清除氧化物。
  - 蒸发溶剂： 去除助焊剂中的挥发性溶剂成分，防止其进入焊锡槽引起飞溅或气孔。
  - 预热PCB和元器件： 减少进入焊锡槽时的热冲击；使PCB整体温度均匀，确保焊接质量稳定；避免因巨大温差导致板材变形或元器件损坏。
- 预热温度需严格控制（通常在90°C - 130°C之间，具体取决于PCB和元器件），时间约为1-3分钟。
波峰焊接：
- 经过预热的PCB进入焊锡槽区域。
- 焊锡槽内装有熔融的锡铅焊料或无铅焊料（如SAC305）。焊料温度严格控制在设定值（无铅焊料通常在250°C - 270°C）。
- 熔融焊料通过特殊设计的喷嘴（波峰发生器）形成稳定的、特定形状的“波峰”。
- PCB的焊接面（底面）以特定的角度（通常5°-7°倾角）、传送速度和浸入深度平稳地通过焊料波峰。
- 熔融焊料润湿并爬升到被助焊剂处理过的焊盘和元器件引脚上，形成可靠的冶金焊点（焊料填充通孔并在焊接面形成弯月形焊角）。
- 波峰类型常见有两种：
  - 湍流波： 第一个波峰，通常较窄，流速快，冲击力强。主要作用是打破焊料表面张力，克服“遮蔽效应”，确保焊料能接触到所有焊点和引脚，特别是高密度或阴影区域。
  - 平滑/层流波： 第二个波峰，较宽，流速平缓。主要作用是形成平整、光滑、无桥连和拉尖的焊点，并剥离多余的焊料。
  - 单波峰： 对于一些简单的板子，可能只使用一个优化设计的波峰。
冷却：
- 焊接完成的PCB离开焊锡波峰后，进入冷却区。
- 冷却通常通过强制风冷实现。
- 作用：
  - 使焊点快速凝固，形成稳固的连接，减少晶粒生长时间，提高焊点机械强度。
  - 防止元器件因过热而损坏。
  - 减少焊点表面氧化。
  - 为后续操作（如在线测试、组装）做准备。
清洗（可选）：
- 根据使用的助焊剂类型（特别是松香型或某些免清洗型但残留较多时）和产品要求，可能需要对焊接后的PCB进行清洗。
- 清洗去除残留的助焊剂、焊料飞溅物和其他污染物。
- 清洗方式有水洗（配合清洗剂）、半水洗或溶剂清洗等。现代免清洗焊接工艺已广泛应用，在满足可靠性要求前提下可省略此步。
检验与测试：
- 焊接完成的PCB需要进行质量检验。
- 检验方法包括：
  - 目视检查： 检查焊点外观（润湿角、光泽度、焊料量）、桥连、虚焊、漏焊、拉尖、针孔等缺陷。
  - 自动光学检查： 使用AOI设备快速扫描检测焊接缺陷。
  - 在线测试： ICT测试电气连通性。
  - 功能测试： 测试整个PCBA的功能。
  - X射线检查： 检查隐藏焊点（如BGA下方）或通孔内部的填充情况。