中心議題：

• 波峰焊機在結構上和性能上的改進

解決方案：

• 預熱及加熱溫度提高
• 錫爐噴口結構改進
• 提高溫度控製精度

波峰焊機進行無鉛化改造。隻需加長預熱溫區的長度、提高加熱控製精度,波(bo)峰(feng)焊(han)機(ji)的(de)無(wu)鉛(qian)化(hua)改(gai)造(zao)相(xiang)對(dui)就(jiu)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)一(yi)些(xie)。以(yi)下(xia)重(zhong)點(dian)敘(xu)述(shu)波(bo)峰(feng)焊(han)機(ji)的(de)無(wu)鉛(qian)化(hua)改(gai)造(zao)要(yao)求(qiu)。波(bo)峰(feng)焊(han)機(ji)的(de)無(wu)鉛(qian)化(hua)要(yao)求(qiu)與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)波(bo)峰(feng)焊(han)機(ji)相(xiang)比(bi)
，無(wu)鉛(qian)波(bo)峰(feng)焊(han)機(ji)在(zai)結(jie)構(gou)上(shang)和(he)性(xing)能(neng)上(shang)有(you)下(xia)列(lie)不(bu)同(tong)的(de)改(gai)進(jin)：

1、預熱及加熱溫度提高，溫控精度高由於無鉛焊料熔融溫度比有鉛焊料高30℃以上，要求波峰焊機的預熱溫度和錫爐溫度升高。預熱時間一般1-3分鍾，PCB傳送速度1．2米/分
，預熱區長度大於1．2米以上


，一般分為兩段預熱。元器件預熱在130-150℃(焊接麵)，保溫區150-170℃(10-30秒)，焊接區焊接溫度250±2℃(實測元器件焊點溫度230℃以上)。為此波峰焊機的預熱區通常采用熱板式或高溫燒結陶瓷管或遠紅外發熱管加熱方式
，預熱區的溫度控製采用PID方式+模擬量調壓調相方式；

2、錫爐噴口結構改進要求焊接時焊料浸潤時間不小於4miao。caiyongshuangbofenghanjie
，diyibofengweitongchangdexuliubo，dierbofengweicengliukuanpingbo。caiyongjiakuanbofengkou，jianxiaobofengkoujianjudeshejifangan。liangbofengkouzhijianjuli60mm左右，使兩波之間的焊錫相距30mm左右。焊接時兩波峰之間的溫度跌落(下降)最大不超過50℃。

3、焊錫防氧化與錫渣分流無鉛焊料的高含錫量使焊料更容易氧化
，控製焊錫氧化成為無鉛焊接時的重要問題。采取的主要措施如下：

1)采用新型噴口結構和錫渣分離設計，盡量減少錫渣中的含錫量，
2)氧化渣自動聚積的流向設計
，波峰上無飄浮的氧化錫渣，無須淘渣，減少維護。
3)增加抗腐蝕性措施無鉛焊料在高溫下
，錫對鐵有較強的溶解性，傳統的波峰焊機的不鏽鋼焊料槽及錫汞和噴口會逐漸腐蝕

，特別是葉片、噴口等更容易損壞。如果無鉛焊料中含有鋅(zn)，則更易使其氧化。因此無鉛焊接的波峰焊機的這些部位應當采用鈦合金製造
，才可避免腐蝕損壞。

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、助焊劑和助焊劑噴塗係統無鉛焊接時
，最好采用專為無鉛焊接研製的免清洗助焊劑，該助焊劑固體含量低、不含鹵素、揮發完全，也不含任何樹脂
、鬆香和其他合成物質，焊後無殘留物。晶英公司生產的免清洗助焊劑IF2005C，專為無鉛焊接研製，對於大部分難以焊接的表麵有極好的焊接性能
，焊後無殘留物。在HAL、OSP、鎳金、及ji化hua學xue鍍du錫xi表biao麵mian，焊han接jie可ke靠kao性xing極ji高gao。助zhu焊han劑ji最zui好hao使shi用yong助zhu焊han劑ji噴pen塗tu係xi統tong，采cai用yong噴pen霧wu法fa進jin行xing焊han劑ji的de噴pen塗tu。助zhu焊han劑ji噴pen塗tu係xi統tong具ju有you一yi個ge密mi閉bi式shi的de增zeng壓ya恒heng壓ya罐guan，內nei裝zhuang助zhu焊han劑ji。噴pen嘴zui采cai用yong步bu進jin伺si服fu電dian機ji驅qu動dong
，微wei機ji控kong製zhi。是shi一yi個ge噴pen塗tu速su度du
、噴塗寬度和噴塗量可調的自動跟蹤係統。助焊劑回收采用上下抽風、兩級不鏽鋼絲網過濾，上部過濾傾斜，利用流體特性最大極度地過濾收回多餘的助焊劑。該係統適合各種無VOC環保助焊劑的噴塗。

5、溫度控製精度提高原來使用有鉛焊料時，熔融溫度為183℃，達到焊接溫度250℃(實測元器件焊點溫度210℃左右)

，工藝窗口寬度為67℃。無鉛焊接時無鉛焊料的熔融溫度提高到210℃以上。由於元器件耐熱性的限製，焊接溫度仍舊為250℃，使其焊接區的工藝窗口變仄。這就要求波峰焊機的溫度的控製精度提高到±2℃，傳統波峰焊機采用溫度表方式控溫，原理為通斷模式(ON-OFF)溫度精度低。新的無鉛波峰焊接機有的廠家采用PID+模擬量調壓控製方法
，可減少溫度衝擊，達到較高的溫控精度。焊料槽的溫控精度最低應達到±5℃。

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、控(kong)製(zhi)冷(leng)卻(que)速(su)率(lv)推(tui)廣(guang)過(guo)渡(du)階(jie)段(duan)，無(wu)鉛(qian)焊(han)料(liao)勢(shi)必(bi)與(yu)某(mou)些(xie)元(yuan)器(qi)件(jian)及(ji)印(yin)製(zhi)板(ban)上(shang)的(de)有(you)鉛(qian)塗(tu)層(ceng)共(gong)同(tong)存(cun)在(zai)。由(you)於(yu)無(wu)鉛(qian)焊(han)料(liao)液(ye)相(xiang)顯(xian)和(he)固(gu)相(xiang)線(xian)溫(wen)差(cha)較(jiao)大(da)，其(qi)冷(leng)卻(que)速(su)率(lv)與(yu)印(yin)製(zhi)板(ban)的(de)冷(leng)卻(que)速(su)率(lv)不(bu)同(tong)
，導(dao)熱(re)係(xi)數(shu)大(da)的(de)插(cha)裝(zhuang)元(yuan)件(jian)引(yin)線(xian)和(he)銅(tong)焊(han)區(qu)附(fu)近(jin)先(xian)凝(ning)固(gu)，焊(han)料(liao)產(chan)生(sheng)熱(re)收(shou)縮(suo)
，而(er)使(shi)最(zui)後(hou)凝(ning)固(gu)的(de)低(di)熔(rong)點(dian)焊(han)料(liao)在(zai)靠(kao)近(jin)焊(han)盤(pan)一(yi)側(ce)發(fa)生(sheng)剝(bo)離(li)，出(chu)現(xian)無(wu)鉛(qian)焊(han)料(liao)的(de)焊(han)點(dian)與(yu)印(yin)製(zhi)板(ban)焊(han)盤(pan)相(xiang)剝(bo)離(li)現(xian)象(xiang)。若(ruo)采(cai)用(yong)含(han)Bi的無鉛焊料這種現象可能更為突出。為避免這一現象，波峰焊機的出口處加裝冷卻裝置。一般采用自然風強製冷卻，冷卻速率在6-8℃/秒或8-12℃/秒
，根據具體情況確定。

7、波峰焊接溫度曲線優化對於有鉛波峰焊來說，63/37焊料熔化溫度為183℃，焊接峰值溫度為250℃
，其工藝窗口為67℃。對於無鉛波峰焊來說，Sn95．5/Ag4．0/CuO．5無鉛焊料熔化溫度為215-220℃，焊接峰值溫度為250℃，其工藝窗口為30℃。而要達到焊料的良好濕潤性，元器件端頭及印製板焊盤處的實際溫度必須達到230℃以上
，才能實現有效地焊接

，這樣其有效的工藝窗口僅為20℃。小型元器件經過預熱區、再經過焊接區峰值溫度，很容易就可達到230℃。dandaxingyuanqijiandewenduzheshiyuanyuanweidadao
，zhejiuxuyaoyanchangyureshijian，yibianjiangdiyuanqijianzhijiandewenducha，shidaxingyuanqijianjingguohanjiequfengzhiwendushi，qihandiandewenduyenengdadao230℃

，所以
，無鉛波峰焊機的預熱區要比普通波峰焊機長得多。圖1是無鉛焊接的波峰焊接溫度曲線，除了需要有足夠的預熱時間和預熱溫度

、保證足夠的焊接時間外
，焊接時波峰的峰值溫度與預熱溫度之差小於150℃(T3-T1<150℃)。

特別要注意以下溫度點：從預熱段到焊接前的溫度跌落(下降)最大小於5℃(dtl＜5℃)。兩波峰焊接之間的溫度跌落最大小於50℃(dtl<50℃

，高可靠產品dt2＜30℃)。兩波峰焊接時間之和一般為4秒
，不得小於3秒(t2+t3＞3-5秒)。