WSF 7700

适用于

• 

  波峰焊接

  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。
• 

  选择性焊接

  选择性焊接是电子制造业中的一种焊接技术，通常用于PCB设计，主要是回流焊接的SMD（表面贴装器件）元件，只有少数不能通过回流焊接工艺的通孔元件。这些通常是热重的元件，如大变压器或热敏感元件，如薄膜电容器、显示器、带有敏感塑料体的连接器、继电器等。选择性焊接工艺允许焊接这些通孔元件，而不保护或影响PCB底部的SMD元件。 选择性焊接工艺非常灵活，因为每个焊点的参数都可以单独编程。然而，该工艺的主要限制是产量或生产能力。当使用低熔点合金时，这一点可以得到相当大的改善，因为低熔点合金可以提高焊接速度，使生产能力提高到100%（两倍）。该过程从应用液体助焊剂开始，该助焊剂将使被焊接的表面脱氧。这种助焊剂是由一个微型喷射器或水滴式助焊剂喷出的小水滴施加的。这种助焊剂的正确校准和编程对于获得良好的焊接效果至关重要。一个常见的错误是，助焊剂被施加在焊接喷嘴的接触区域之外。这种助焊剂将作为未消耗的助焊剂残留物保留下来。对于一些助焊剂和敏感的电子电路来说，这可能会导致漏电电流的增加和在现场的故障。建议使用专门设计用于选择性焊接的助焊剂，并且绝对不含卤素。IPC对助焊剂的分类允许最低活性a级的卤素含量不超过500ppm，但这500ppm也可能是关键的，所以绝对无卤素是关键词。该过程的下一步是预热。这一工艺步骤使助焊剂的溶剂蒸发，并提供热量以支持焊料的良好通孔润湿。焊接是一个热的过程，需要一定的热量来制造一个焊点。这种热量需要从待焊接的通孔部件的底部和顶部获得。这种热量可以由预热和液体焊接合金提供。一些基本的机器没有预热，它们将不得不通过液体焊接合金施加所有的热量，一般来说，它们使用更高的温度进行焊接。预热装置通常是一个短波IR（红外线）装置，从PCB的底面施加热量。在大多数情况下，可以对预热的时间和功率进行编程。对于热重的板子和应用，存在顶面预热装置。通常它们是热空气（对流）装置，空气的温度可以被编程。当使用这种装置时，重要的是要知道在电路板的顶部是否有任何对温度敏感的元件，可能会受到这种预热的影响。 存在几种用于焊接的系统。其中，PCB板静止不动，只有焊嘴在移动的系统肯定是首选，因为在焊料凝固时应避免所有的G-力。在焊接步骤中，液体焊接合金通过焊接喷嘴泵送。有不同的喷嘴尺寸和形状可供选择，宽喷嘴、小喷嘴、长喷嘴和短喷嘴。 根据所要焊接的部件的不同，可以选择一种。一般来说，较宽的喷嘴和较短的喷嘴能提供更好的热传导，是首选。较小和较长的喷嘴可用于可及性有限的情况。可湿润的喷嘴优于不可湿润的喷嘴，因为它们能使焊料流动得更均匀，焊接效果更稳定。为了获得稳定的焊料流动，建议对喷嘴进行氮气灌注。氮气最好是预热过的，因为不预热的话，会使焊料和PCB冷却。焊接程序的优化对于优化选择性焊接机的产量/能力至关重要。这将集中在找到最小的时间和最大的速度，使其在没有桥接的情况下有良好的通孔润湿性。

关键优势

• 

  绝对不含卤素

  绝对无卤素的焊接化学制品不包含任何有意添加的卤素或卤化物。IPC的分类允许最低的 "L0 "级别的卤素含量不超过500ppm。这一等级的焊剂、焊膏和焊丝通常被称为 "无卤素"。绝对无卤素的焊接化学制品更进一步，不包含这种 "允许 "水平的卤素。特别是结合无铅焊接合金和敏感的电子应用，这些低水平的卤素已被报告导致可靠性问题，如过高的泄漏电流。 卤素是周期表中的元素，如Cl、Br、F和I，它们具有喜欢反应的物理特性。从焊接化学的角度来看，这是非常有趣的，因为它的目的是清除被焊接表面的氧化物。事实上，卤素能很好地完成这项工作，即使是难以清洁的表面，如黄铜、锌、镍......或严重氧化的表面或退化的I-Sn和OSP（有机表面保护），也能在卤素助焊剂的帮助下进行焊接。卤素在可焊性方面提供了一个很大的工艺窗口。但问题是，卤素助焊剂的残留物和反应产物对电子电路来说是有问题的。它们通常具有高吸湿性和高水溶性，增加了电迁移和高泄漏电流的风险。这意味着电子电路发生故障的风险很大。具体到无铅焊接合金，有更多的报告指出，即使是最小的卤素含量也会对敏感的电子应用造成问题。敏感的电子应用通常是高电阻电路、测量电路、高频电路、传感器......这就是为什么在电子制造业的焊接化学中趋向于远离卤素。一般来说，当元件和PCB（印刷电路板）的焊接表面的可焊性正常时，就不需要这些卤素了。巧妙设计的绝对无卤素的焊接产品将提供足够大的工艺窗口来清洁表面并获得良好的焊接效果，这与高可靠性的残留物相结合。
• 

  对于SnPb和无铅工艺

  2006年，立法限制在电子制造业中使用铅（Pb）。 然而，有很多豁免规定，主要是由于缺乏无铅合金的长期可靠性经验。这导致了很多电子制造厂在焊接过程中同时使用无铅和含铅合金。对于波峰焊和选择性焊接，许多电子制造商希望在两种焊接合金中使用相同的助焊剂化学成分。这是因为他们在可靠性方面熟悉这种化学成分。虽然无铅合金比含铅合金需要更高的操作温度，但在很多情况下，通过增加应用的助焊剂数量，两种合金可以使用相同的助焊剂化学成分。然而在某些情况下，通常在焊接具有高热质量的电子装置时，不可能对两种焊接合金使用相同的助焊剂。在这些情况下，通常需要使用固体含量较高的助焊剂。 很多焊丝和焊膏都有相同的助焊剂，可用于无铅和锡铅合金。
• 

  符合RoHS标准

  RoHS是危险物质限制的缩写。它是一项欧洲指令：第2002/95/EC号指令。它限制在欧盟境内的电气和电子设备中使用一些被认为是高度关注物质（SHVC）的物质。 这些物质的清单可以在下面找到： 请注意，这些信息可能会有变化。请随时查看欧盟网站，了解最新信息： https://ec.europa.eu/environment/topics/waste-and-recycling/rohs-directive_nl https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32011L0065 1.镉和镉化合物 2.铅和铅化合物 3.汞和汞化合物(Hg) 4.六价铬化合物(Cr) 5.多氯联苯(PCB) 6.多氯萘(PCN) 7.氯化石蜡（CP） 8.其他氯化有机化合物 9.多溴联苯(PBB) 10.多溴二苯醚(PBDE) 11.其他溴化有机化合物 12.有机锡化合物（三丁基锡化合物、三苯基锡化合物） 13.石棉 14.偶氮化合物 15.甲醛 16.聚氯乙烯（PVC）和PVC混合物 17.十溴二苯酯（从2008年7月1日起）。 18.全氟辛烷磺酸：欧盟指令76/769/EEC（不允许质量浓度等于或高于0.0005%）。 19.邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP） 20.邻苯二甲酸丁苄酯（BBP） 21.邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 22.邻苯二甲酸二异丁酯（Disobutyl phthalate 23.溴化二苯酯(Deca) (用于电气和电子设备) 欧盟以外的其他国家已经出台了自己的RoHS立法，在很大程度上与欧洲RoHS非常相似。
• 

  不含VOC

  VOC是指挥发性有机化合物。 一般来说，VOCs被认为是不环保的。一些国家或地区通过立法限制VOCs的排放。醇类是VOCs。在某些情况下，在电子制造业的波峰焊接过程中使用醇基焊剂会给VOC排放限制带来问题。在这种情况下，一个简单的解决方案是使用不含VOC的焊剂。一般来说，这是一种水基助焊剂。除了消除VOC排放，水基助焊剂比醇基助焊剂有更多的优点，如消耗量低，无火灾危险，不需要特殊的运输和储存，在生产区的气味较低......然而，水基助焊剂一般对正确的喷雾助焊剂设置更敏感，以便在表面和通孔中获得良好的助焊剂应用。在某些情况下，它们也可能需要更多的预热来使水蒸发。
• 

  活动增加

  对于可焊性差的表面，如黄铜、未受保护的镍、氧化银、未经过微蚀的铜......或可焊性下降的表面，如存放时间过长或受热过多的I-Sn、很久以前通过无铅回流曲线的Cu-OSP，都需要提高焊接产品的活性。最流行和公认的焊接产品的分类是IPC。L0是最低的活化等级和标准，它应该适用于电子组装中使用的所有正常质量的常规表面。L1是最低的活化等级，但其卤素含量高达0.5%。在大多数情况下，这些卤素在前面提到的许多可焊性差或退化的表面上已经可以得到更好的效果。其他活化等级是M0和M1以及H0和H1。M代表中等，H代表高。0代表M0和H0的卤素含量不超过500ppm。1代表M1级的卤素含量不超过2%，H1级的卤素含量允许超过2%。H级的焊接产品要小心对待，因为它们可能具有腐蚀性，需要被清洗掉，最好是在自动化的清洗过程中。
• 

  润湿能力增强

  焊锡产品的润湿能力是指焊锡产品的激活能够多好地清除待焊接表面的氧化物。这些氧化物需要被清除，以使液体焊接合金能够渗透到待焊接的表面。当电子制造业中需要焊接的表面质量正常时，可以使用最低活化等级L0的焊接产品。一般来说，只有当表面退化或贱金属难以焊接时，才会使用活性较高或润湿能力较强的产品。例如，在焊接前涂得太薄或存放时间太长的化学Sn，在湿热条件下存放时间太长且严重氧化的元件或PCB板，未受保护的镍、黄铜...。 使用润湿能力增强的产品的另一个可能的原因是易于使用。例如，一般来说，润湿能力增强的焊丝会提供更快的焊接，并且对产生良好的手工焊接点所需的正确处理不那么敏感。在对焊接后的残留物要求不高的电子单元的大批量手工焊接操作中，通常使用润湿能力更强的焊锡丝。此外，在机器人焊接和激光焊接中，也经常使用润湿能力更强的焊丝，因为一般来说，它们在这些工艺中具有更好的性能。