原標題：波峰焊原理

波峰焊是一種將熔融焊料通過機械泵或電磁泵噴流成設計要求的焊料波峰，使預先裝有元器件的印制電路板（PCB）通過焊料波峰，實現元器件焊端或引腳與印制電路板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊方法，以下從其核心設備、工藝流程、工作原理及關鍵影響因素展開介紹：

核心設備

• 波峰焊機：是波峰焊工藝的核心設備，通常由傳送系統、助焊劑涂覆系統、預熱系統、波峰發生系統、冷卻系統等部分組成。

• 傳送系統：負責將印制電路板平穩地輸送到各個工藝區域，確保電路板在焊接過程中保持正確的位置和速度。傳送系統一般采用鏈條或皮帶傳動，速度可根據焊接要求進行調節。

• 助焊劑涂覆系統：用于在印制電路板表面均勻地涂覆一層助焊劑。助焊劑可以去除電路板和元器件引腳表面的氧化層，降低焊料的表面張力，提高焊接質量。常見的助焊劑涂覆方式有噴霧式、發泡式和波峰式等。

• 預熱系統：對涂覆了助焊劑的印制電路板進行預熱，使助焊劑充分揮發，同時提高電路板和元器件的溫度，減少焊接時的熱沖擊，防止電路板變形和元器件損壞。預熱溫度一般控制在80℃ - 120℃之間。

• 波峰發生系統：是波峰焊機的關鍵部分，它通過機械泵或電磁泵將熔融的焊料噴流成一定形狀和高度的焊料波峰。波峰的高度和形狀可根據焊接要求進行調整，常見的波峰形狀有單峰、雙峰和傾斜波峰等。

• 冷卻系統：在焊接完成后，對印制電路板進行冷卻，使焊點迅速凝固，提高焊接強度和可靠性。冷卻方式一般采用風冷或水冷。

工藝流程

1. 元器件插裝：將各種電子元器件按照電路設計要求插裝到印制電路板的焊盤上。元器件的插裝方式有手工插裝和自動插裝兩種，自動插裝效率高、質量穩定，是目前主流的插裝方式。

2. 助焊劑涂覆：通過助焊劑涂覆系統，在印制電路板表面均勻地涂覆一層助焊劑。助焊劑的涂覆量要適中，過多會導致焊點殘留過多助焊劑，影響焊接質量；過少則無法充分發揮助焊劑的作用。

3. 預熱：將涂覆了助焊劑的印制電路板送入預熱系統進行預熱。預熱時間一般為1 - 3分鐘，具體時間根據電路板的大小、厚度和元器件的種類等因素而定。

4. 波峰焊接：預熱后的印制電路板通過傳送系統進入波峰發生系統，電路板上的元器件引腳與焊料波峰接觸，在焊料的表面張力和助焊劑的作用下，焊料填充到元器件引腳與焊盤之間的間隙中，形成良好的焊點。

5. 冷卻與檢驗：焊接完成后，印制電路板進入冷卻系統進行冷卻。冷卻后的電路板需要進行檢驗，檢查焊點是否有虛焊、漏焊、短路等缺陷。檢驗方法有目視檢驗、在線測試（ICT）、功能測試等。

工作原理

• 焊料熔化與波峰形成：在波峰焊機的焊料槽中，放入固態焊料（一般為錫鉛合金或無鉛焊料），通過加熱裝置將焊料加熱至熔融狀態。機械泵或電磁泵將熔融的焊料從焊料槽底部抽出，并通過噴嘴噴流成一定形狀和高度的焊料波峰。

• 潤濕與擴散：當印制電路板通過焊料波峰時，電路板上的元器件引腳和焊盤與焊料波峰接觸。焊料在助焊劑的作用下，會潤濕元器件引腳和焊盤的表面，并發生擴散現象。潤濕是指焊料與被焊金屬表面之間形成一層均勻、連續的金屬結合層；擴散是指焊料中的原子向被焊金屬表面擴散，被焊金屬中的原子也向焊料中擴散，從而形成牢固的冶金結合。

• 焊點形成：隨著印制電路板的繼續移動，元器件引腳和焊盤與焊料波峰分離，焊料在引腳和焊盤之間形成飽滿、光滑的焊點。焊點的形狀和質量與焊料波峰的高度、形狀、焊接溫度、焊接時間等因素密切相關。

關鍵影響因素

• 焊接溫度：焊接溫度是影響焊接質量的重要因素之一。溫度過低，焊料無法充分潤濕被焊金屬表面，會導致虛焊、漏焊等缺陷；溫度過高，則會使焊料氧化加劇，焊點表面粗糙，同時還會對元器件造成熱損傷。一般來說，焊接溫度應控制在焊料熔點以上30℃ - 50℃之間。

• 焊接時間：焊接時間是指印制電路板通過焊料波峰的時間。焊接時間過短，焊料無法充分填充到元器件引腳與焊盤之間的間隙中，會導致焊點不飽滿；焊接時間過長，則會使焊料過熱，產生焊點橋接、元器件引腳變形等問題。焊接時間一般根據電路板的大小、厚度和元器件的種類等因素而定，通常在2 - 5秒之間。

• 焊料質量：焊料的質量直接影響焊接質量。優質的焊料應具有良好的潤濕性、流動性和抗氧化性。如果焊料中含有雜質或氧化嚴重，會導致焊點質量下降，出現虛焊、漏焊等缺陷。

• 助焊劑性能：助焊劑的性能對焊接質量也有重要影響。好的助焊劑應具有去除氧化層能力強、活性溫度范圍寬、殘留物少等特點。如果助焊劑活性不足，無法有效去除氧化層，會導致焊接不良；如果助焊劑殘留物過多，會影響焊點的電氣性能和可靠性。