無鉛焊接是為了適應(yīng)環(huán)保要求，現(xiàn)時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(dá)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)品的制造與銷售，取而代之的是無鉛焊料，幫無鉛焊接工藝已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢，代表示來電子行業(yè)的方向。

現(xiàn)時較為廣大廠家使用及認(rèn)可的是錫銀銅三元合金，其熔點在217℃左右，頂峰溫度在240~250℃之間（視不同廠家錫膏不同成分有區(qū)別）無鉛焊料較之于有鉛焊料，缺點是熔點高、流動性差。

較高的熔點急劇地縮小了工藝窗口。熔點最低的鉛錫焊料的熔點為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(xiàn)存的工藝作量為25℃至45℃。可是，最常用的無鉛焊料的熔點為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(fù)精度，以及內(nèi)有非常嚴(yán)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(shù)無鉛焊膏因其流動性差故需要一段較傳統(tǒng)焊膏的20秒至40秒更長的液化時間，通常為40秒至60秒。這導(dǎo)致了無鉛回流焊溫曲線與曲型鉛錫焊膏溫度曲線的差異。

最新的爐型將針對無鉛焊料的特性進(jìn)行設(shè)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(wěn)定性，提高其加熱重復(fù)精度，及PCB受熱均性，在各獨立溫區(qū)尺寸減少的同時增加了回流焊溫區(qū)的數(shù)目，使其工藝控制調(diào)節(jié)的靈活性上升以滿中不同錫膏曲線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(yīng)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并在大批量生產(chǎn)的情況下延長維護周期。

一、錫條在使用過程中，錫渣過多，如何處理？

    1、對于波峰焊中所說的錫渣過多，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：

    ①、主要原因是波峰爐設(shè)備的問題：目前市場上部分波峰爐的設(shè)計都不夠理想，波峰太高，峰臺過寬、雙波峰爐靠得太近以及選用旋轉(zhuǎn)泵而造成得。波峰太高，焊料從峰頂?shù)粝聛淼臅r候，溫度降低偏差比較大，焊料混合著空氣沖進(jìn)錫爐中造成氧化和半溶解現(xiàn)象，導(dǎo)致錫渣的產(chǎn)生。旋轉(zhuǎn)泵沒有做好預(yù)防措施，不斷的把錫渣壓到爐中，回圈的連鎖反應(yīng)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℃（針對無鉛SN-CU0.7的錫條來說），而這個溫度是焊料過程之中所要求的最基本要達(dá)到的溫度，溫度偏低錫不能達(dá)到一個很好的溶解，間接造成錫渣過多。

    ③、人為的關(guān)系，在適當(dāng)?shù)臅r候加錫條也是很關(guān)鍵的，加錫條的最適當(dāng)時候是始終保持錫面和峰頂?shù)木嚯x要最短。

    ④、有沒有經(jīng)常清理錫渣，使峰頂?shù)粝聛淼暮稿a能盡快進(jìn)入爐中，而不是留在錫渣上面，受熱不均勻，也會造成錫渣過多。

    ⑤、平時的清爐也是很關(guān)鍵，長時間沒有清爐，爐中的雜質(zhì)含量偏高，也是造成錫渣過多的原因之一。

※為解決波峰焊錫渣過多，含銅量超標(biāo)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，清洗干凈錫爐的每個部件，再裝上每個部件，加新的錫條即可）！

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

    1、錫面出現(xiàn)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(jié)晶出來，浮在錫面而表現(xiàn)出來的一種現(xiàn)象，只要把它撈干凈，溫度提高一些就可以解決。一般這種現(xiàn)象也被一些客戶利用來作為排除雜質(zhì)銅的一種方法。一般爐中含銅量過高的時候，會使整爐錫的熔點上升。

    三、錫條在錫爐中通解后有氣泡產(chǎn)生，如何解決？

    1、加錫條時不要弄濕錫條，這種情況氣泡產(chǎn)生的機會最大。

    四、新爐的使用、加錫

    方法1：將錫條豎放，嗎盡量放整齊，緊挨著熱管，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。

    五、波峰調(diào)校：水平標(biāo)準(zhǔn)，波峰的高度與速度盡量調(diào)至最低，以接觸到PCB板的界限。

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

    七、清錫灰、清爐

    1、發(fā)現(xiàn)爐面出現(xiàn)錫灰時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，清洗干凈錫爐的每個部件，再裝上每個部件，加新的錫條。

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

一、對于波峰焊中所說的錫渣過多，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：

1、主要原因是波峰爐設(shè)備的問題：目前市場上部分波峰爐的設(shè)計都不夠理想，波峰太高，峰臺過寬、雙波峰爐靠得太近以及選用旋轉(zhuǎn)泵而造成得。波峰太高，焊料從峰頂?shù)粝聛淼臅r候，溫度降低偏差比較大，焊料混合著空氣沖進(jìn)錫爐中造成氧化和半溶解現(xiàn)象，導(dǎo)致錫渣的產(chǎn)生。旋轉(zhuǎn)泵沒有做好預(yù)防措施，不斷的把錫渣壓到爐中，回圈的連鎖反應(yīng)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℃（針對無鉛SN-CU0.7的錫條來說），而這個溫度是焊料過程之中所要求的最基本要達(dá)到的溫度，溫度偏低錫不能達(dá)到一個很好的溶解，間接造成錫渣過多。

3、人為的關(guān)系，在適當(dāng)?shù)臅r候加錫條也是很關(guān)鍵的，加錫條的最適當(dāng)時候是始終保持錫面和峰頂?shù)木嚯x要最短。

4、有沒有經(jīng)常清理錫渣，使峰頂?shù)粝聛淼暮稿a能盡快進(jìn)入爐中，而不是留在錫渣上面，受熱不均勻，也會造成錫渣過多。

5、平時的清爐也是很關(guān)鍵，長時間沒有清爐，爐中的雜質(zhì)含量偏高，也是造成錫渣過多的原因之一。

※為解決波峰焊錫渣過多，含銅量超標(biāo)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，清洗干凈錫爐的每個部件，再裝上每個部件，加新的錫條即可）！

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

錫面出現(xiàn)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(jié)晶出來，浮在錫面而表現(xiàn)出來的一種現(xiàn)象，只要把它撈干凈，溫度提高一些就可以解決。一般這種現(xiàn)象也被一些客戶利用來作為排除雜質(zhì)銅的一種方法。一般爐中含銅量過高的時候，會使整爐錫的熔點上升。

三、錫條在錫爐中通解后有氣泡產(chǎn)生，如何解決？

加錫條時不要弄濕錫條，這種情況氣泡產(chǎn)生的機會最大。

四、新爐的使用、加錫

方法1：將錫條豎放，嗎盡量放整齊，緊挨著熱管，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。

五、波峰調(diào)校：水平標(biāo)準(zhǔn)，波峰的高度與速度盡量調(diào)至最低，以接觸到PCB板的界限。

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

七、清錫灰、清爐

1、發(fā)現(xiàn)爐面出現(xiàn)錫灰時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，清洗干凈錫爐的每個部件，再裝上每個部件，加新的錫條。

小清：將波峰爐內(nèi)的波峰部位全部拆開，將裹面的殘留錫清理干凈。

保溫段是指溫度從120℃-150℃升至焊膏熔點的區(qū)域。其主要目的是使SMA內(nèi)各元件的溫度趨于穩(wěn)定，盡量減少溫差。應(yīng)注意的是SMA上所有元件在這一段結(jié)束時應(yīng)具有相同的溫度，否則進(jìn)入到回流段將會因為各部分溫度不均產(chǎn)生各種不良焊接現(xiàn)象。

在這個區(qū)域里給予足夠的時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(jié)束，焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個電路板的溫度達(dá)到平衡

波峰焊設(shè)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，因此曾經(jīng)是電子產(chǎn)品自動化大批量生產(chǎn)中最主要的焊接設(shè)備。但是，在其應(yīng)用中也存在有一定的局限性：

1、焊接參數(shù)不同。

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

2、在實際應(yīng)用中比較容易出現(xiàn)問題。

*熱沖擊過大時容易造成整塊線路板變形，從而使線路板頂部的元器件焊點開路

*雙面混裝電路板上焊好的表貼器件可能出現(xiàn)二次熔化

*焊好的熱敏器件（電容，LED等）容易因溫度過高而損壞

*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。

在波峰焊的實際應(yīng)用中，助焊劑的全板噴涂和錫渣的產(chǎn)生都帶來了較高的運行成本；尤其是無鉛焊接時，因為無鉛焊料的價格是有鉛焊料的3倍以上，錫渣產(chǎn)生所帶來的運行成本增加是很驚人的。此外，無鉛焊料不斷熔解焊盤上的銅，時間一長便會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加以解決；

4、維護與保養(yǎng)麻煩。

生產(chǎn)中殘余的助焊劑會留在波峰焊的傳送系統(tǒng)中，而且產(chǎn)生的錫渣需要定期清除，這些都給使用者帶來較為繁復(fù)的設(shè)備維護與保養(yǎng)工作；

5、線路板設(shè)計不良給生產(chǎn)帶來一定的困難。

有些線路板在焊接時，由于設(shè)計者沒有考慮到生產(chǎn)實際情況，無論我們設(shè)定什么樣的波峰焊參數(shù)和采用各種夾具，焊接效果總是難以讓人完全滿意（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)品的長期可靠性。

一種波峰焊／回流焊專用ＰＬＣ實時多任務(wù)控制方法，其特征在于：其將控制任務(wù)劃分為溫度曲線調(diào)節(jié)算法任務(wù)、通訊任務(wù)和邏輯控制任務(wù)三部分，其中，溫度曲線調(diào)節(jié)算法任務(wù)處理的是采集波峰焊／匯流焊工藝的現(xiàn)場溫度，并將采集到的現(xiàn)場溫度與溫度設(shè)定值進(jìn)行聯(lián)合計算，然后將計算結(jié)果輸出至相應(yīng)的輸出端口；通信任務(wù)處理的是和外部設(shè)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(tǒng)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(tǒng)的采樣定時器，如采樣定時器的時間大于或等于所預(yù)設(shè)的采樣時   間，則創(chuàng)建溫度曲線調(diào)節(jié)算法任務(wù)并將其壓入就緒任務(wù)隊列，然后執(zhí)行步驟（４），如采樣定時器的時間小于所預(yù)設(shè)的采樣時間，則直接執(zhí)行步驟（４）；

４、檢查就緒任務(wù)隊列中是否有溫度曲線調(diào)節(jié)算法任務(wù)，如有溫度曲線調(diào)節(jié)算法任務(wù)，則繼續(xù)步驟（５），如沒有溫度曲線調(diào)節(jié)算法任務(wù)，則繼續(xù)步驟（６）；

５、執(zhí)行該溫度曲線調(diào)節(jié)算法任務(wù)，如在分配的系統(tǒng)時間片內(nèi)完成溫度曲線調(diào)節(jié)算法任務(wù)，則復(fù)位系統(tǒng)的采樣定時器后返回步驟（３），如在分配的系統(tǒng)時間片內(nèi)未完成溫度曲線調(diào)節(jié)算法任務(wù)，則掛起該溫度曲線調(diào)節(jié)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(shè)備發(fā)起的通訊請求而創(chuàng)建，通訊任務(wù)一旦創(chuàng)建，就會壓入就緒任務(wù)隊列，如有通訊任務(wù)，則繼續(xù)步驟（７），如沒有通訊任務(wù)，則執(zhí)行步驟（８）；

７、執(zhí)行該通訊任務(wù)，如在分配的系統(tǒng)時間片內(nèi)完成通訊任務(wù)，則直接返回步驟（３），如在分配的系統(tǒng)時間片內(nèi)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(zhí)行邏輯控制任務(wù)，如在分配的系統(tǒng)時間片內(nèi)完成邏輯控制任務(wù)，則返回執(zhí)行步驟（２），如在分配的系統(tǒng)時間片內(nèi)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(zhí)行步驟（３）。