無(wú)鉛焊接是為了適應環(huán)保要求，現時(shí)所采用的錫鉛合金含有37%鉛，而鉛對環(huán)境有很大的污染，幫歐美日本等發(fā)達國家為保護環(huán)境，制定了相關(guān)法律，將于2004年年間逐步禁止含鉛電子產(chǎn)品的制造與銷(xiāo)售，取而代之的是無(wú)鉛焊料，幫無(wú)鉛焊接工藝已經(jīng)成為不可逆轉的大趨勢，代表示來(lái)電子行業(yè)的方向。

現時(shí)較為廣大廠(chǎng)家使用及認可的是錫銀銅三元合金，其熔點(diǎn)在217℃左右，頂峰溫度在240~250℃之間（視不同廠(chǎng)家錫膏不同成分有區別）無(wú)鉛焊料較之于有鉛焊料，缺點(diǎn)是熔點(diǎn)高、流動(dòng)性差。

較高的熔點(diǎn)急劇地縮小了工藝窗口。熔點(diǎn)最低的鉛錫焊料的熔點(diǎn)為183℃，其完全液化溫度為205℃至215℃，而印刷電路板（PCB）的極限溫度為240℃至250℃。真正現存的工藝作量為25℃至45℃?？墒?，最常用的無(wú)鉛焊料的熔點(diǎn)為216℃至220℃，其完全液化溫為225℃至235℃。由于PCB的極限溫度為240℃至250℃，工藝余量就縮小至5℃到25℃。如此狹窄的工藝余量要求回流焊爐子既具有很高的重復精度，以及內有非常嚴密的電路板表面溫差△T。例如，如果工藝余量是10℃，并且PCB表面的溫差△T也是10℃，工藝操作的誤差邊界就為零。

除了較高的熔化溫度之外，大多數無(wú)鉛焊膏因其流動(dòng)性差故需要一段較傳統焊膏的20秒至40秒更長(cháng)的液化時(shí)間，通常為40秒至60秒。這導致了無(wú)鉛回流焊溫曲線(xiàn)與曲型鉛錫焊膏溫度曲線(xiàn)的差異。

最新的爐型將針對無(wú)鉛焊料的特性進(jìn)行設計，包括改進(jìn)爐體的加溫性能，使其擁有較快的加熱速度及較高的加熱極限，加強爐體均勻性及穩定性，提高其加熱重復精度，及PCB受熱均性，在各獨立溫區尺寸減少的同時(shí)增加了回流焊溫區的數目，使其工藝控制調節的靈活性上升以滿(mǎn)中不同錫膏曲線(xiàn)急劇縮小的工藝窗口，助焊劑分離及回收裝置等加回流焊工藝技術(shù)適應了IS14000環(huán)境保證體系對環(huán)境保護的要求，減少爐體廢棄物排放的同時(shí)并在大批量生產(chǎn)的情況下延長(cháng)維護周期。

一、錫條在使用過(guò)程中，錫渣過(guò)多，如何處理？

    1、對于波峰焊中所說(shuō)的錫渣過(guò)多，首先要分清楚錫渣是否正常，一般情況下黑色粉末狀的錫渣是正常的，而豆腐狀的錫渣卻不正常。針對不正常的豆腐狀錫渣的產(chǎn)生原因有如下幾點(diǎn)：

    ①、主要原因是波峰爐設備的問(wèn)題：目前市場(chǎng)上部分波峰爐的設計都不夠理想，波峰太高，峰臺過(guò)寬、雙波峰爐靠得太近以及選用旋轉泵而造成得。波峰太高，焊料從峰頂掉下來(lái)的時(shí)候，溫度降低偏差比較大，焊料混合著(zhù)空氣沖進(jìn)錫爐中造成氧化和半溶解現象，導致錫渣的產(chǎn)生。旋轉泵沒(méi)有做好預防措施，不斷的把錫渣壓到爐中，回圈的連鎖反應加激錫渣產(chǎn)生。

    ②、波峰焊的溫度一般都控制得比較低，一般為280℃±5℃（針對無(wú)鉛SN-CU0.7的錫條來(lái)說(shuō)），而這個(gè)溫度是焊料過(guò)程之中所要求的最基本要達到的溫度，溫度偏低錫不能達到一個(gè)很好的溶解，間接造成錫渣過(guò)多。

    ③、人為的關(guān)系，在適當的時(shí)候加錫條也是很關(guān)鍵的，加錫條的最適當時(shí)候是始終保持錫面和峰頂的距離要最短。

    ④、有沒(méi)有經(jīng)常清理錫渣，使峰頂掉下來(lái)的焊錫能盡快進(jìn)入爐中，而不是留在錫渣上面，受熱不均勻，也會(huì )造成錫渣過(guò)多。

    ⑤、平時(shí)的清爐也是很關(guān)鍵，長(cháng)時(shí)間沒(méi)有清爐，爐中的雜質(zhì)含量偏高，也是造成錫渣過(guò)多的原因之一。

※為解決波峰焊錫渣過(guò)多，含銅量超標的原因，請定期清爐，大約每半年或一年換一次新錫較適宜。（換錫：即把波峰焊里的錫全部清出來(lái)，清洗干凈錫爐的每個(gè)部件，再裝上每個(gè)部件，加新的錫條即可）！

    二、錫條在使用過(guò)程之中，錫面出現毛狀的錫渣造成線(xiàn)路板短路，如何解決？

    1、錫面出現毛狀錫渣的情況是由于含銅量偏高，錫爐溫度不夠，銅的元素結晶出來(lái)，浮在錫面而表現出來(lái)的一種現象，只要把它撈干凈，溫度提高一些就可以解決。一般這種現象也被一些客戶(hù)利用來(lái)作為排除雜質(zhì)銅的一種方法。一般爐中含銅量過(guò)高的時(shí)候，會(huì )使整爐錫的熔點(diǎn)上升。

    三、錫條在錫爐中通解后有氣泡產(chǎn)生，如何解決？

    1、加錫條時(shí)不要弄濕錫條，這種情況氣泡產(chǎn)生的機會(huì )最大。

    四、新?tīng)t的使用、加錫

    方法1：將錫條豎放，嗎盡量放整齊，緊挨著(zhù)熱管，錫條與發(fā)熱管接觸面積越大越好。

    方法2、用手浸爐先將錫條熔化，再將熔化的錫慢慢加入波峰爐，加入波峰焊的錫液量至少為波峰爐的1/3，然后再配合方法1將波峰爐加滿(mǎn)。

    五、波峰調校：水平標準，波峰的高度與速度盡量調至最低，以接觸到PCB板的界限。

    六、溫度調校：波峰焊的溫度一般控制在280度左右（無(wú)鉛錫條SN-CU0.7）。

    七、清錫灰、清爐

    1、發(fā)現爐面出現錫灰時(shí)一般直接用漏勺將其撈出即可

    2、清爐：一般分大清、小清

    大清：（即換錫）即把波峰焊里的錫全部清出來(lái)，清洗干凈錫爐的每個(gè)部件，再裝上每個(gè)部件，加新的錫條。

    小清：將波峰爐內的波峰部位全部拆開(kāi)，將裹面的殘留錫清理干凈。

一、對于波峰焊中所說(shuō)的錫渣過(guò)多，首先要分清楚錫渣是否正常，一般情況下黑色粉末狀的錫渣是正常的，而豆腐狀的錫渣卻不正常。針對不正常的豆腐狀錫渣的產(chǎn)生原因有如下幾點(diǎn)：

1、主要原因是波峰爐設備的問(wèn)題：目前市場(chǎng)上部分波峰爐的設計都不夠理想，波峰太高，峰臺過(guò)寬、雙波峰爐靠得太近以及選用旋轉泵而造成得。波峰太高，焊料從峰頂掉下來(lái)的時(shí)候，溫度降低偏差比較大，焊料混合著(zhù)空氣沖進(jìn)錫爐中造成氧化和半溶解現象，導致錫渣的產(chǎn)生。旋轉泵沒(méi)有做好預防措施，不斷的把錫渣壓到爐中，回圈的連鎖反應加激錫渣產(chǎn)生。

2、波峰焊的溫度一般都控制得比較低，一般為280℃±5℃（針對無(wú)鉛SN-CU0.7的錫條來(lái)說(shuō)），而這個(gè)溫度是焊料過(guò)程之中所要求的最基本要達到的溫度，溫度偏低錫不能達到一個(gè)很好的溶解，間接造成錫渣過(guò)多。

3、人為的關(guān)系，在適當的時(shí)候加錫條也是很關(guān)鍵的，加錫條的最適當時(shí)候是始終保持錫面和峰頂的距離要最短。

4、有沒(méi)有經(jīng)常清理錫渣，使峰頂掉下來(lái)的焊錫能盡快進(jìn)入爐中，而不是留在錫渣上面，受熱不均勻，也會(huì )造成錫渣過(guò)多。

5、平時(shí)的清爐也是很關(guān)鍵，長(cháng)時(shí)間沒(méi)有清爐，爐中的雜質(zhì)含量偏高，也是造成錫渣過(guò)多的原因之一。

※為解決波峰焊錫渣過(guò)多，含銅量超標的原因，請定期清爐，大約每半年或一年換一次新錫較適宜。（換錫：即把波峰焊里的錫全部清出來(lái)，清洗干凈錫爐的每個(gè)部件，再裝上每個(gè)部件，加新的錫條即可）！

二、錫條在使用過(guò)程之中，錫面出現毛狀的錫渣造成線(xiàn)路板短路，如何解決？

錫面出現毛狀錫渣的情況是由于含銅量偏高，錫爐溫度不夠，銅的元素結晶出來(lái)，浮在錫面而表現出來(lái)的一種現象，只要把它撈干凈，溫度提高一些就可以解決。一般這種現象也被一些客戶(hù)利用來(lái)作為排除雜質(zhì)銅的一種方法。一般爐中含銅量過(guò)高的時(shí)候，會(huì )使整爐錫的熔點(diǎn)上升。

三、錫條在錫爐中通解后有氣泡產(chǎn)生，如何解決？

加錫條時(shí)不要弄濕錫條，這種情況氣泡產(chǎn)生的機會(huì )最大。

四、新?tīng)t的使用、加錫

方法1：將錫條豎放，嗎盡量放整齊，緊挨著(zhù)熱管，錫條與發(fā)熱管接觸面積越大越好。

方法2、用手浸爐先將錫條熔化，再將熔化的錫慢慢加入波峰爐，加入波峰焊的錫液量至少為波峰爐的1/3，然后再配合方法1將波峰爐加滿(mǎn)。

五、波峰調校：水平標準，波峰的高度與速度盡量調至最低，以接觸到PCB板的界限。

六、溫度調校：波峰焊的溫度一般控制在280度左右（無(wú)鉛錫條SN-CU0.7）。

七、清錫灰、清爐

1、發(fā)現爐面出現錫灰時(shí)一般直接用漏勺將其撈出即可

2、清爐：一般分大清、小清

大清：（即換錫）即把波峰焊里的錫全部清出來(lái)，清洗干凈錫爐的每個(gè)部件，再裝上每個(gè)部件，加新的錫條。

小清：將波峰爐內的波峰部位全部拆開(kāi)，將裹面的殘留錫清理干凈。

保溫段是指溫度從120℃-150℃升至焊膏熔點(diǎn)的區域。其主要目的是使SMA內各元件的溫度趨于穩定，盡量減少溫差。應注意的是SMA上所有元件在這一段結束時(shí)應具有相同的溫度，否則進(jìn)入到回流段將會(huì )因為各部分溫度不均產(chǎn)生各種不良焊接現象。

在這個(gè)區域里給予足夠的時(shí)間使較大元件的溫度趕上較小元件，并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發(fā)。到保溫段結束，焊盤(pán)、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個(gè)電路板的溫度達到平衡

波峰焊設備發(fā)明至今已有50多年的歷史了，在通孔元器件電路板的制造中具有生產(chǎn)效率高和產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，因此曾經(jīng)是電子產(chǎn)品自動(dòng)化大批量生產(chǎn)中最主要的焊接設備。但是，在其應用中也存在有一定的局限性：

1、焊接參數不同。

同一塊線(xiàn)路板上的不同焊點(diǎn)因其特性不同(如熱容量、引腳間距、透錫要求等），其所需的焊接參數可能大相徑庭。但是，波峰焊的特點(diǎn)是使整塊線(xiàn)路板上的所有焊點(diǎn)在同一設定參數下完成焊接，因而不同焊點(diǎn)間需要彼此“將就”，這使得波峰焊較難完全滿(mǎn)足高品質(zhì)線(xiàn)路板的焊接要求；

2、在實(shí)際應用中比較容易出現問(wèn)題。

*熱沖擊過(guò)大時(shí)容易造成整塊線(xiàn)路板變形，從而使線(xiàn)路板頂部的元器件焊點(diǎn)開(kāi)路

*雙面混裝電路板上焊好的表貼器件可能出現二次熔化

*焊好的熱敏器件（電容，LED等）容易因溫度過(guò)高而損壞

*為防止上述情況的發(fā)生而使用的工裝夾具容易形成焊接陰影進(jìn)而造成冷焊

3、運行成本較高。

在波峰焊的實(shí)際應用中，助焊劑的全板噴涂和錫渣的產(chǎn)生都帶來(lái)了較高的運行成本；尤其是無(wú)鉛焊接時(shí)，因為無(wú)鉛焊料的價(jià)格是有鉛焊料的3倍以上，錫渣產(chǎn)生所帶來(lái)的運行成本增加是很驚人的。此外，無(wú)鉛焊料不斷熔解焊盤(pán)上的銅，時(shí)間一長(cháng)便會(huì )使錫缸中的焊料成分發(fā)生變化，這需要定期添加純錫和昂貴的銀來(lái)加以解決；

4、維護與保養麻煩。

生產(chǎn)中殘余的助焊劑會(huì )留在波峰焊的傳送系統中，而且產(chǎn)生的錫渣需要定期清除，這些都給使用者帶來(lái)較為繁復的設備維護與保養工作；

5、線(xiàn)路板設計不良給生產(chǎn)帶來(lái)一定的困難。

有些線(xiàn)路板在焊接時(shí)，由于設計者沒(méi)有考慮到生產(chǎn)實(shí)際情況，無(wú)論我們設定什么樣的波峰焊參數和采用各種夾具，焊接效果總是難以讓人完全滿(mǎn)意（例如，某些關(guān)鍵部位總是存在透錫不良或橋連等缺陷）。波峰焊后不得不進(jìn)行補焊，從而降低了產(chǎn)品的長(cháng)期可靠性。

一種波峰焊／回流焊專(zhuān)用ＰＬＣ實(shí)時(shí)多任務(wù)控制方法，其特征在于：其將控制任務(wù)劃分為溫度曲線(xiàn)調節算法任務(wù)、通訊任務(wù)和邏輯控制任務(wù)三部分，其中，溫度曲線(xiàn)調節算法任務(wù)處理的是采集波峰焊／匯流焊工藝的現場(chǎng)溫度，并將采集到的現場(chǎng)溫度與溫度設定值進(jìn)行聯(lián)合計算，然后將計算結果輸出至相應的輸出端口；通信任務(wù)處理的是和外部設備的通訊請求；邏輯控制任務(wù)處理的是波峰焊／回流焊工藝所需的處理程序，其控制方法包括有如下步驟：

１、系統初始化； 

２、創(chuàng )建邏輯控制任務(wù)，并將其壓入就緒任務(wù)隊列；

３、檢測系統的采樣定時(shí)器，如采樣定時(shí)器的時(shí)間大于或等于所預設的采樣時(shí)   間，則創(chuàng )建溫度曲線(xiàn)調節算法任務(wù)并將其壓入就緒任務(wù)隊列，然后執行步驟（４），如采樣定時(shí)器的時(shí)間小于所預設的采樣時(shí)間，則直接執行步驟（４）；

４、檢查就緒任務(wù)隊列中是否有溫度曲線(xiàn)調節算法任務(wù)，如有溫度曲線(xiàn)調節算法任務(wù)，則繼續步驟（５），如沒(méi)有溫度曲線(xiàn)調節算法任務(wù)，則繼續步驟（６）；

５、執行該溫度曲線(xiàn)調節算法任務(wù)，如在分配的系統時(shí)間片內完成溫度曲線(xiàn)調節算法任務(wù)，則復位系統的采樣定時(shí)器后返回步驟（３），如在分配的系統時(shí)間片內未完成溫度曲線(xiàn)調節算法任務(wù)，則掛起該溫度曲線(xiàn)調節算法任務(wù)后返回步驟（３）；

６、檢查就緒任務(wù)隊列中是否有通訊任務(wù)，通訊任務(wù)由外部設備發(fā)起的通訊請求而創(chuàng )建，通訊任務(wù)一旦創(chuàng )建，就會(huì )壓入就緒任務(wù)隊列，如有通訊任務(wù)，則繼續步驟（７），如沒(méi)有通訊任務(wù)，則執行步驟（８）；

７、執行該通訊任務(wù)，如在分配的系統時(shí)間片內完成通訊任務(wù)，則直接返回步驟（３），如在分配的系統時(shí)間片內未完成通訊任務(wù)，則掛起該通訊任務(wù)后返回步驟（３）；

８、執行邏輯控制任務(wù)，如在分配的系統時(shí)間片內完成邏輯控制任務(wù)，則返回執行步驟（２），如在分配的系統時(shí)間片內未完成邏輯控制任務(wù)，則掛起該邏輯控制任務(wù)后返回執行步驟（３）。