PacIFic 2007
适用于
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波峰焊是电子制造业中用于将电子元件连接到PCB板上的一种批量焊接工艺。该工艺通常用于通孔元件，但也可用于焊接一些SMD（表面贴装器件）元件，这些元件在通过波峰焊工艺之前用SMT（表面贴装技术）粘合剂粘在PCB的底面。波峰焊工艺包括三个主要步骤：助焊、预热和焊接。一条传送带将印刷电路板运送到机器中。印刷电路板可以安装在一个框架中，以避免为每块不同的印刷电路板调整传送带的宽度。 助焊通常是通过喷雾式助焊剂完成的，但也可以使用泡沫助焊剂和喷射助焊剂。液体助焊剂从PCB的底部涂在表面和槽孔中。助焊剂的目的是使PCB和元件的可焊表面脱氧，使液体焊接合金与这些表面形成金属间连接，从而形成焊点。 预热有三个主要功能。助焊剂的溶剂需要被蒸发掉，因为它一旦被使用就失去了作用，而且当它在液体状态下接触焊锡波时，会导致焊接缺陷，如刷牙和焊球。一般来说，水基助焊剂比醇基助焊剂需要更多的预热来蒸发。预热的第二个功能是限制PCB与焊波的液体焊料接触时的热冲击。这对某些SMD元件和PCB材料来说可能很重要。预热的第三个功能是促进焊料的通孔润湿。由于PCB板和液态焊料之间存在温差，液态焊料在进入通孔时将被冷却。热量大的电路板和元件会从液态焊料中吸走大量的热量，以至于它在到达顶部之前就被冷却到凝固点而冻结。这是使用锡（银）铜合金时的一个典型问题。良好的预热可以限制PCB板和液态焊料之间的温差，从而减少液态焊料在上通孔时的冷却时间。这使得液态焊料有更好的机会到达通孔的顶部。 在第三步中，PCB板被传递到一个焊料波上。充满焊接合金的焊槽被加热到焊接温度。这个焊接温度取决于所用的焊接合金。液态合金通过通道被泵送到波峰成形器中。有几种类型的波峰成形器。一个传统的设置是一个芯片波和一个层状主波相结合。芯片波沿PCB移动的方向喷射焊料，并允许焊接SMD元件的背面，这些元件本身的主体在层状波中被屏蔽了波的接触。层状主波流向前方，但可调节的背板的位置是这样的，板子会把波推向后方。这将避免PCB被拖入焊接的反应产物中。一种越来越受欢迎的前波是Wörthmann-波，它将芯片波和主波的功能结合在一个波中。这种波浪对正确的设置和桥接更加敏感。由于无铅焊接合金需要较高的工作温度，并且倾向于相当强烈的氧化，很多波峰焊工艺都是在氮气环境中完成的。一个新的市场趋势和被一些人认为是焊接的未来是使用低熔点合金，如LMPA-Q。LMPA-Q需要较低的温度并减少氧化。它也有一些与成本有关的好处，如减少电力消耗，减少载体的磨损和不需要氮气。它还能减少对电子元件和PCB材料的热影响。
关键优势
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水基焊接助焊剂是以水（H2O）为主要溶剂的液体助焊剂。水基助焊剂与醇基助焊剂相比有许多优点，如消耗量低，无VOC（挥发性有机化合物）排放，无火灾危险，不需要特殊的运输和储存，生产区的气味较低......然而，与水基助焊剂的优点相比，许多电子制造商似乎更喜欢醇基助焊剂的较大工艺窗口。一般来说，醇基助焊剂对正确的喷雾助焊剂设置不太敏感，无法在表面和通孔中获得良好的助焊剂应用。此外，它们在预热时更容易挥发，在波浪接触时，剩余的溶剂滴产生焊球、焊料飞溅或桥接的风险更小。 然而，一些国家已经实施了立法，限制工厂烟囱的VOC排放或对VOC排放征税。这似乎是促使人们改用水基助焊剂的一个额外动力。最近的一个事态发展迫使许多制造商开始研究水基助焊剂。2020年初的COVID血症，突然增加了对醇基消毒剂的需求，以至于在某一时刻，市场上的醇类产品几乎不存在。这很有可能会增加市场对水基通量的接受程度。另外，全球的生态意识最近也有了很大的提高，这促使很多公司采取更加生态化和可持续的政策。这也将转化为市场对水基助焊剂的更好接受。
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