长沙民政职业技术学院
毕业论文
题 目 : 波峰焊焊机焊接原理及
焊接改善案例
院 系 : 电子信息工程系 专 业 : 应用电子
姓名 学号: 胡正 060613315
杨林材 060613322
王乐 060613337 许科 060613317 指导教师 : 曹立忠
二OO八年十一月十一日
目 录
摘要- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- 1 前言- - - - - - - - - - - -- -- - - - - - - - - - - - - - 2 1.锡焊原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - 2
1．1焊接的定义及其特点- - -- - - - - - -- - - - - - - - -- - - - - 2 1．2润湿- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 1. 3焊点- - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - -- -5 1. 4焊料- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - 7
2.助焊剂分类及其特性选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8
2. 1助焊剂的作用和所具备的性能- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 2. 2助焊剂分类- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - 9 2. 3助焊剂特性说明- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 4. 3助焊剂的选择- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - 12
3.波峰焊机焊接原理- - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - -13
3. 1波峰焊工艺技术介绍- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -13 3. 2 提高波峰焊接质量的方法和措施- - - - - - - - - - - - - - - - - -15
4.焊接缺陷原因分析及解决办法- - - - - - - - - - - - - - - - - -16
4. 1吃锡不良- - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - 16 4. 2常见的焊接缺陷及解决办法- - - - - - - - -- - - - - - - - - - - 17
致 谢- - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - - - - - - - - - - -19 参考文献- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --- - - -- -- -- -- -19
【摘 要】焊锡是采用一种熔融的填充金属（焊料）润湿待连接的两个金属表面，凝固时
即形成连接。
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。
波峰焊过程：治具安装→喷涂助焊剂系统→预热→一次波峰→二次波峰→冷却。助焊剂系统是保证焊接质量的第一个环节。选择适当助焊剂是一个非常科学化的过程。生产所挑选的助焊剂，不但要配合工程的需要，同时亦要注意到避免不良后果及副作用的产生。锡焊机上之预热措施应保持让种基板面有摄氏80~120度之热度，才能发挥良好之预热功能，如此可发挥助焊剂应有之焊锡能力。焊接系统一般采用双波峰。在波峰焊接时，PCB板先接触第一个波峰，然后接触第二个波峰。
【关键词】锡焊原理 助焊剂 波峰焊 焊接原理 改善
波峰焊焊机焊接原理及焊接改善案例
前 言
波峰焊接是一项成熟的技术，保持一种有效的大规模焊接工艺过程，特别是对通孔和第三类SMT装配。波峰焊接的复杂是由于其过程运作变量，例如，传送带速度、预热温度、波峰的焊接问题，板与波的交互作用、助焊剂化学成分、机器维护、板的设计、元件的可行性和操作员的培训。
一 锡焊原理
1、焊接的定义及其特点
焊锡的定义：采用一种熔融的填充金属（焊料）润湿待连接的两个金属表面，凝固时即形成连接。从焊接的定义可知：要焊接的金属并不融化，连接只发生在两个金属交界面处。焊接的好坏取决于基体金属被融化的合金（焊料）所湿润的能力。焊接与粘接的区别：粘接是一种物理现象，即连接剂对连接表面的物理吸附，表现在被粘接表面越粗糙，粘接效果越好。而焊接是一种物理、化学作用，表现在基体金属与焊料形成一种金属间的化合物。
2、润湿
举例来说明润湿，将一滴水和一滴水银滴在洁净的玻璃板上，可以看到如下情形，水
在玻璃上扩散开来，而水银却成球形，如图：
水 水银 玻璃
（图1）
这表明水对玻璃有润湿作用，而水银却不会润湿玻璃。同样熔融焊料在洁净的无氧化层的金属平面上会形成润湿作用，而在有氧化层或有油污的金属氧化表面却不会有润湿作用。 （1） 润湿的产生
液体由于其自身的表面张力作用会形成球状。液体在固体表面的润湿状态由下图表示： PLV VAPOR
θ LIQUID PSV PLS SOLID
（图2）
PLV：代表液体与气体之间的表面张力 PSV：代表固体与气体之间的表面张力
PLS：代表液体与固体之间的表面张力 θ：代表润湿角
当上述液体在固体表面稳定时，即上述表面张力达到一种平衡状态。
PSV=PLS+PLV2cosθ
当PSV、PLV恒定，助焊剂帮助清洁被焊金属表面，减小了液固之间表面张力PLS时，cosθ值变大，θ角变小，即液体对固体的润湿角变小，液体沿固体表面铺展开来，即形成润湿。 （2）润湿的分类：
在润湿平衡图（图2）中
1、当θ≤75°时，称为良好润湿（GOOD WETTING）；
2、当75°＜θ≤90°时，称为边际润湿（MARGINAL WETTING），即已成为不可接受；
3、当90°＜θ≤180°时，称为退润湿（DE WETTING）； 4、当θ＝180°时，称为末润湿（NON WETTING）； 由上可知，θ角越小润湿越好。 （3）润湿的结果
毛细作用：将洁净的很细小玻璃管分别插入水槽和水银槽中，会看到水沿毛细玻璃管爬升，而水银则下降。
由前面知道水对玻璃有润湿作用，由此可见，润湿作用的直接结果是产生毛细现象，即液体被其润湿基材的毛细孔中上升。 （4）毛细作用导致的焊点标准结构：
PTH无插件时θ角越小，焊点越好。
3、焊点
（1）金属间化合物的形成
如果两个铜板如图4 – a所示用焊锡焊接在一起，并将他们之间的一小部分取出放大200倍成如图4 – b 所示。在中间是焊锡，两边是基层铜板。但是，在铜和焊锡之间的材料在焊接之前并不存在。那是焊锡中的锡和铜的表面形成的一种新化合物，它是铜/锡化合物（CU3Sn、CU6Sn5），也称为金属间化合物（INTERMETALLIC COMPOUND）。当焊锡润湿铜板时才会形成金属间化合物，同时也是润湿已经发生的表示。
波峰焊机焊接原理和改善案例
