波峰焊是一種用於製造印刷電路板的批量焊接工藝。 電路板被放在一個熔化的焊料盤上，其中一個泵產生的焊料上湧，看起來就像一個駐波。 當電路板與這個波浪接觸時，元件就被焊接到電路板上。 波峰焊用於通孔印刷電路元件和表面貼裝。 在後一種情況下，在通過熔化的焊料波之前，元件通過放置設備被粘在印刷電路板（PCB）的表面上。 波峰焊主要用於通孔元件的焊接。

由於通孔元件已基本被表面貼裝元件所取代，在許多大規模電子應用中，波峰焊已被回流焊方法所取代。 然而，在不適合使用表面貼裝技術（SMT）的地方（如大型功率器件和高引腳數的連接器），或在簡單的通孔技術佔主導地位的地方（某些主要電器），仍然存在大量的波峰焊。

波峰焊接工藝

波峰焊機有很多類型;但是，這些機器的基本部件和原理是相同的。 在這個過程中使用的基本設備是一個將印刷電路板移過不同區域的傳送帶，一個在焊接過程中使用的焊料盤，一個產生實際波浪的泵，助焊劑的噴霧器和預熱墊。 焊料通常是一種金屬混合物。 典型的含鉛焊料由50%的锡、49.5%的鉛和0.5%的銻組成。 《有害物質限制指令》（RoHS）導致現代製造業正在從 「傳統」含鉛焊料過渡到無鉛替代品。 錫-銀-銅和錫-銅-鎳合金都是常用的，其中一種常見的合金（SN100C）是99.25%的锡、0.7%的銅、0.05%的鎳和<0.01%的鍺。

助焊劑

波峰焊過程中的助焊劑有一個主要和次要的目標。 主要目的是清潔要焊接的部件，主要是任何可能已經形成的氧化層。 有兩種類型的助焊劑，腐蝕性和非腐蝕性。 非腐蝕性助焊劑需要預先清洗，在需要低酸度時使用。 腐蝕性助焊劑是快速的，幾乎不需要預先清洗，但有較高的酸度。

預熱

預熱有助於加速焊接過程並防止熱衝擊。

清潔

有些類型的助焊劑，稱為 「免清洗 」助焊劑，不需要清洗;它們的殘留物在焊接過程後是無害的。 通常，免清洗助焊劑對工藝條件特別敏感，這可能使它們在某些應用中不受歡迎。 然而，其他類型的助焊劑需要一個清洗階段，在這個階段，PCB用溶劑和/或去離子水清洗以去除助焊劑殘留。

完成度和品質

質量取決於加熱時的適當溫度和適當處理的表面。

焊錫類型

錫、鉛和其他金屬的不同組合被用來製造焊料。 使用的組合取決於所需的特性。 最受歡迎的組合是用於無鉛工藝的SAC（錫（Sn）/銀（Ag）/銅（Cu））合金和Sn63Pb37（Sn63A），這是一種由63%锡和37%鉛組成的共晶合金。 後者的組合強度高，熔化範圍小，熔化和凝固速度快（也就是說，在固體和熔化狀態之間沒有像老式的60%锡/40%鉛合金那樣的 “塑性 ”範圍）。 更高的錫成分使焊料具有更高的抗腐蝕能力，但會提高熔點。 另一種常見的成分是11%的锡，37%的鉛，42%的铋，和10%的鎘。 這種組合具有較低的熔點，對於焊接對熱敏感的部件很有用。 環境和性能要求也是選擇合金的因素。 常見的限制包括在需要符合RoHS標準時對鉛（Pb）的限制，以及在關注長期可靠性時對純錫（Sn）的限制。

冷卻率的影響

讓PCB以合理的速度冷卻是很重要的。 如果它們冷卻得太快，那麼PCB可能會變得扭曲，焊料也會受到影響。 另一方面，如果允許PCB冷卻得太慢，那麼PCB會變得很脆，一些元件可能會被熱損壞。 PCB應以細水噴淋或空氣冷卻的方式進行冷卻，以減少對電路板的損壞程度。

熱剖析

熱分析是測量電路板上的幾個點，以確定它在焊接過程中的熱偏移。 在電子製造業中，SPC（統計過程控制）有助於確定過程是否在控制之中，根據焊接技術和元件要求定義的回流參數進行測量。 像Solderstar WaveShuttle和Optiminer這樣的產品已經被開發出來，它們通過過程，可以測量溫度曲線，以及接觸時間、波紋平行度和波紋高度。 這些夾具與分析軟體相結合，使生產工程師能夠建立並控制波峰焊接過程。

焊波高度

焊波的高度是設置波峰焊工藝時需要評估的一個關鍵參數。 焊波和被焊接的元件之間的接觸時間通常設置為2到4秒。 這個接觸時間由機器上的兩個參數控制，即傳送帶速度和波浪高度，這兩個參數中的任何一個改變都會導致接觸時間的改變。 波浪高度通常通過增加或減少機器上的泵速來控制。 如果需要更詳細的記錄，可以用數位方式記錄接觸時間、高度和速度的夾具來評估和檢查變化。 此外，一些波峰焊機可以讓操作者選擇平滑的層狀波或稍高壓力的 「舞動」波。