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更新时间 2026 01-05
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波峰焊透锡不良?如何调节波峰高度与接触时间

你是否遇到以下问题?

插件元件的焊点,特别是多层板或接地大焊盘,孔内锡柱上升高度不足(未达到板厚的75%),形成透锡不良
这在工控设备的电源连接或医疗设备的接地连接中,会严重影响电流承载能力和机械固定强度,如何解决?


解决方案:掌控流体动力学参数,确保焊锡充分填充与爬升

波峰焊透锡不良是指焊锡未能沿着插件孔壁充分向上爬升,形成饱满的焊缝。这主要取决于焊锡能否在液态时,克服重力、表面张力和气体阻力,顺利通过孔洞并润湿上方的焊盘。波峰高度与PCB的接触时间(即焊接时间)是影响这一过程的两个最关键的可调工艺参数。


1. 透锡的物理过程与参数影响

波峰高度的作用:波峰高度决定了施加于焊点底部的流体静压力。较高的波峰提供更大的向上推力,有助于将焊锡压入孔中,并促进排出孔内的气体和助焊剂挥发物。但波峰过高易导致锡渣增多、拉尖甚至板面过热。

接触时间的作用:接触时间(通常为3-5秒)决定了热量传递和润湿反应的持续时间。时间过短,热量不足,焊锡流动性差,助焊剂未完全起作用,焊锡来不及爬升;时间过长,则可能导致元件过热、PCB分层或焊盘过度溶解。

其他协同因素PCB预热温度(影响板内气体排出和助焊剂活性)、助焊剂喷涂量、引脚与孔壁的间隙(设计)、焊锡纯度及温度均对透锡有影响。


2. 系统性调节与优化方法

科学设定与调节波峰高度

理想高度是使PCB压入锡波深度约为板厚的1/22/3,确保锡波能接触到所有焊点,且波峰能轻微到板底。可以通过观察焊后板底焊点的饱满程度和有无挂锡来初步判断。

对于有大接地层或厚铜层的板子(热容量大),需要适当提高波峰高度以提供更强的热传递和流体动力。

使用波峰高度测规定期进行量化校准,而非仅凭经验目测。

精确控制接触时间

接触时间 = 焊接区域长度 / 传送带速度。优先通过调整传送带速度来改变接触时间,因为调整波峰宽度的难度较大。

对于透锡要求高的板子,可略微降低传送带速度,延长接触时间。但需同步监控预热温度,防止因速度变慢导致预热过度。

进行焊接缺陷分析实验:固定其他参数,仅改变波峰高度或传送速度,制作测试板,通过切片分析透锡率,找到最佳参数组合。

配套工艺优化

确保充分预热:使板底温度达到110-130℃,这能显著减少焊接时孔内气体膨胀带来的阻力。

检查元件引脚可焊性:氧化严重的引脚会严重阻碍焊锡爬升。

优化孔径与引脚配合:过大的间隙不利于毛细作用,通常单边间隙0.05-0.2mm为宜。


3. 高可靠性产品的强制要求
在工控电力电子和医疗安全设备中,透锡率(Hole Fill)是IPC标准中的强制性检验项目(通常要求≥75%)。因为这直接关系到接点的机械强度(抗振动、抗冲击)和长期通流的可靠性。虚焊的引脚在温度循环下容易失效。


4. 工艺标准化与过程监控的力量
波峰焊是一个动态的、多参数交互的过程。稳定的透锡质量依赖于将最佳参数标准化并持续监控。在深圳捷创电子的组装车间,其波峰焊工序建立了详细的设备参数表,为不同类型的产品(如普通板、厚铜板、大接地板)设定了基准参数。操作员每日点检波峰高度、锡温,并使用炉温测试仪定期验证温度曲线。这种严谨的工艺纪律,结合其通过IATF16949等认证的质量管理体系,确保每一块经过波峰焊的工控与医疗PCBA,其插件焊点都能达到饱满透锡的标准,从细节上筑牢产品长期可靠性的基石。

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