厂家详解波峰焊锡膏工艺以及应用场景

波峰焊锡膏工艺及应用场景详解

 波峰焊锡膏工艺的核心特点与流程；

 波峰焊是通过PCB与熔融焊锡的“波峰”接触实现焊接的工艺，传统以焊锡条为主要材料，但在特定场景下会使用锡膏（多为粗颗粒锡膏）工艺特点与流程：

 （一）锡膏特性要求

 1. 合金颗粒规格

通常采用粗颗粒锡膏（如IPC Type 2~Type 3，粒径45~75μm或25~45μm），避免小颗粒在波峰冲击下氧化或堵塞通孔，同时降低锡渣产生概率。

颗粒形状以球形或近球形为主，减少印刷时的摩擦阻力，提升流动性。

2. 助焊剂成分

活性较高（如RMA级或RA级），以适应波峰焊高温环境（焊锡温度230~260℃，无铅焊锡可达250~270℃），确保焊盘和元件引脚的氧化物被有效清除。

挥发性能优化，预热阶段助焊剂需均匀挥发，避免焊接时产生气孔或空洞。

3. 黏度控制

黏度略低于回流焊锡膏（通常50~150 Pa·s），以适应波峰焊中锡膏可能的涂覆方式（如点胶、印刷或喷涂），并在波峰冲击下保持形态稳定。

 （二）典型工艺流程

 1. 锡膏涂覆

应用方式：

点胶/喷射：针对单个通孔元件或局部焊点，通过点胶机将锡膏精准涂覆在焊盘上，适用于小批量或混合组装（SMT+THT）。

模板印刷：在PCB焊盘区域通过钢网印刷锡膏，适合批量生产，需注意模板开口尺寸与颗粒直径匹配（开口宽度≥3倍颗粒直径）。

关键参数：锡膏厚度需根据元件引脚直径调整，通常为0.1~0.3mm，避免过多导致桥连，过少导致虚焊。

2. 元件插装

将THT元件（如连接器、电解电容）插入PCB通孔，引脚穿过焊盘，锡膏附着在焊盘表面或通孔内。

3. 预热处理

目的：蒸发锡膏中的溶剂，激活助焊剂，提升PCB温度至100~150℃（无铅工艺可达150~180℃），减少焊接时的热冲击。

控制要点：升温速率1~3℃/s，预热时间60~120s，避免助焊剂提前分解或锡膏干裂。

4. 波峰焊接

双波峰工艺（常见）：

湍流波（First Wave）：高流速的波峰冲破元件引脚周围的助焊剂气泡，确保焊盘与锡膏充分接触，温度230~260℃（无铅250~270℃）。

平滑波（Second Wave）：平缓的波峰消除焊点桥连，优化焊点成型，减少锡渣残留。

接触时间：3~5s，确保锡膏完全熔融并与引脚、焊盘形成金属间化合物（IMC）。

5. 冷却与清洗

自然冷却或强制风冷，使焊点凝固；若使用活性较强的助焊剂，需通过溶剂（如乙醇、水基清洗剂）清除残留，避免腐蚀电路板。

 波峰焊锡膏的应用场景；

 波峰焊锡膏主要适用于以下场景，结合其工艺效率和可靠性优势：

 （一）通孔元件为主的电路板

 典型产品：

消费电子：电源适配器、机顶盒主板（含大量插脚式电容、连接器）。

工业控制：PLC控制板、变频器模块（需高可靠性的大电流通孔元件）。

汽车电子：车载充电器、传感器电路板（含耐振动的插针式元件）。

优势：波峰焊一次性完成多焊点焊接，效率高于手工焊，锡膏预涂可提升焊点一致性。

 （二）混合组装工艺（SMT+THT）

 场景需求：电路板同时包含表面贴装元件（如IC、电阻）和通孔元件，需先通过回流焊焊接SMT元件，再用波峰焊焊接THT元件，此时THT焊盘需提前印刷锡膏固定元件，避免波峰冲击导致移位。

注意事项：锡膏需兼容回流焊和波峰焊的双重温度考验，通常选择中高温无铅锡膏（如Sn-Ag-Cu合金）。

 （三）高可靠性与大焊点需求场景

 航空航天/军工产品：对焊点机械强度要求高，波峰焊锡膏可形成较厚的焊点（锡膏用量可控），且粗颗粒锡膏熔融时流动性好，能填充深通孔，减少空洞。

功率器件焊接：如IGBT模块、变压器引脚，大焊盘需要更多焊料，波峰焊锡膏可通过调整涂覆量满足需求，避免手工加锡的不均匀性。

 （四）低成本批量生产

 波峰焊设备产能高（可达数千块/小时），配合锡膏印刷工艺，适合标准化、大批量电路板（如家电控制板），降低人工成本。

 波峰焊锡膏工艺的常见挑战与解决方案

 1. 桥连问题

原因：锡膏涂覆量过多、波峰温度过低、焊接时间过长。

解决：优化模板开口尺寸（减少锡膏量），提高波峰温度10~15℃，缩短接触时间至3~4s。

2. 焊点空洞

原因：预热不足导致助焊剂挥发不充分、锡膏颗粒氧化。

解决：延长预热时间或提高预热温度，使用氮气保护波峰焊环境，降低锡膏氧化风险。

3. 锡膏残留腐蚀

原因：助焊剂活性过高或清洗不彻底。

解决：选用低残留助焊剂（如免清洗型），或加强清洗工序（如超声波清洗）。

 与回流焊锡膏的核心区 对比项 波峰焊锡膏 回流焊锡膏 

颗粒直径 粗颗粒（Type 2~Type 3） 细颗粒（Type 3~Type 6） 

助焊剂活性 高（适应高温波峰） 中低（适应回流焊温度曲线） 

应用场景 通孔元件、混合组装、批量焊接 表面贴装元件（SMT） 

焊接方式 波峰冲击熔融 回流炉温区加热熔融 

波峰焊锡膏工艺通过粗颗粒锡膏与波峰焊设备的结合，在通孔元件焊接、混合组装及批量生产中展现出效率与可靠性优势。

选择合适的锡膏规格（颗粒、助焊剂）并优化工艺参数（预热、波峰温度、时间），可有效提升焊点质量，适用于汽车电子、工业控制等对焊接强度要求高的场景。