波峰焊是一種用于制造印刷電路板的批量焊接工藝。電路板被放在一個熔化的焊料盤上，其中一個泵產(chǎn)生的焊料上涌，看起來就像一個駐波。當電路板與這個波浪接觸時，元件就被焊接到電路板上。波峰焊用于通孔印刷電路組件和表面貼裝。在后一種情況下，在通過熔化的焊料波之前，元件通過放置設(shè)備被粘在印刷電路板（PCB）的表面上。波峰焊主要用于通孔元件的焊接。
由于通孔元件已基本被表面貼裝元件所取代，在許多大規(guī)模電子應(yīng)用中，波峰焊已被回流焊方法所取代。然而，在不適合使用表面貼裝技術(shù)（SMT）的地方（如大型功率器件和高引腳數(shù)的連接器），或在簡單的通孔技術(shù)占主導(dǎo)地位的地方（某些主要電器），仍然存在大量的波峰焊。
波峰焊接工藝
波峰焊機有很多類型；但是，這些機器的基本部件和原理是相同的。在這個過程中使用的基本設(shè)備是一個將印刷電路板移過不同區(qū)域的傳送帶，一個在焊接過程中使用的焊料盤，一個產(chǎn)生實際波浪的泵，助焊劑的噴霧器和預(yù)熱墊。焊料通常是一種金屬混合物。典型的含鉛焊料由50%的錫、49.5%的鉛和0.5%的銻組成?！队泻ξ镔|(zhì)限制指令》（RoHS）導(dǎo)致現(xiàn)代制造業(yè)正在從 “傳統(tǒng) “含鉛焊料過渡到無鉛替代品。錫-銀-銅和錫-銅-鎳合金都是常用的，其中一種常見的合金（SN100C）是99.25%的錫、0.7%的銅、0.05%的鎳和<0.01%的鍺。
助焊劑
波峰焊過程中的助焊劑有一個主要和次要的目標。主要目的是清潔要焊接的部件，主要是任何可能已經(jīng)形成的氧化層。有兩種類型的助焊劑，腐蝕性和非腐蝕性。非腐蝕性助焊劑需要預(yù)先清洗，在需要低酸度時使用。腐蝕性助焊劑是快速的，幾乎不需要預(yù)先清洗，但有較高的酸度。
預(yù)熱
預(yù)熱有助于加速焊接過程并防止熱沖擊。
清潔
有些類型的助焊劑，稱為 “免清洗 “助焊劑，不需要清洗；它們的殘留物在焊接過程后是無害的。通常，免清洗助焊劑對工藝條件特別敏感，這可能使它們在某些應(yīng)用中不受歡迎。然而，其他類型的助焊劑需要一個清洗階段，在這個階段，PCB用溶劑和/或去離子水清洗以去除助焊劑殘留。
完成度和質(zhì)量
質(zhì)量取決于加熱時的適當溫度和適當處理的表面。
| 缺陷 | 可能的原因 | 影響 |
|---|---|---|
| 裂縫 | 機械應(yīng)力 | 喪失傳導(dǎo)性 |
| 腔體 | 污染的表面缺少焊劑 預(yù)熱不充分 | 強度降低導(dǎo)電性差 |
| 錯誤的焊料厚度 | 錯誤的焊料溫度 錯誤的傳送帶速度 | 易受壓力影響對于目前的負載來說太薄了 路徑之間不希望有橋接 |
| 不良導(dǎo)體 | 被污染的焊料 | 產(chǎn)品故障 |
焊錫類型
錫、鉛和其他金屬的不同組合被用來制造焊料。使用的組合取決于所需的特性。最受歡迎的組合是用于無鉛工藝的SAC（錫（Sn）/銀（Ag）/銅（Cu））合金和Sn63Pb37（Sn63A），這是一種由63%錫和37%鉛組成的共晶合金。后者的組合強度高，熔化范圍小，熔化和凝固速度快（也就是說，在固體和熔化狀態(tài)之間沒有像老式的60%錫/40%鉛合金那樣的 “塑性 “范圍）。更高的錫成分使焊料具有更高的抗腐蝕能力，但會提高熔點。另一種常見的成分是11%的錫，37%的鉛，42%的鉍，和10%的鎘。這種組合具有較低的熔點，對于焊接對熱敏感的部件很有用。環(huán)境和性能要求也是選擇合金的因素。常見的限制包括在需要符合RoHS標準時對鉛（Pb）的限制，以及在關(guān)注長期可靠性時對純錫（Sn）的限制。
冷卻率的影響
讓PCB以合理的速度冷卻是很重要的。如果它們冷卻得太快，那么PCB可能會變得扭曲，焊料也會受到影響。另一方面，如果允許PCB冷卻得太慢，那么PCB會變得很脆，一些元件可能會被熱損壞。PCB應(yīng)以細水噴淋或空氣冷卻的方式進行冷卻，以減少對電路板的損壞程度。
熱剖析
熱分析是測量電路板上的幾個點，以確定它在焊接過程中的熱偏移。在電子制造業(yè)中，SPC（統(tǒng)計過程控制）有助于確定過程是否在控制之中，根據(jù)焊接技術(shù)和元件要求定義的回流參數(shù)進行測量。像Solderstar WaveShuttle和Optiminer這樣的產(chǎn)品已經(jīng)被開發(fā)出來，它們通過過程，可以測量溫度曲線，以及接觸時間、波紋平行度和波紋高度。這些夾具與分析軟件相結(jié)合，使生產(chǎn)工程師能夠建立并控制波峰焊接過程。
焊波高度
焊波的高度是設(shè)置波峰焊工藝時需要評估的一個關(guān)鍵參數(shù)。焊波和被焊接的組件之間的接觸時間通常設(shè)置為2到4秒。這個接觸時間由機器上的兩個參數(shù)控制，即傳送帶速度和波浪高度，這兩個參數(shù)中的任何一個改變都會導(dǎo)致接觸時間的改變。波浪高度通常通過增加或減少機器上的泵速來控制。如果需要更詳細的記錄，可以用數(shù)字方式記錄接觸時間、高度和速度的夾具來評估和檢查變化。此外，一些波峰焊機可以讓操作者選擇平滑的層狀波或稍高壓力的 “舞動 “波。
