THT波峰焊工艺标准规范

波峰焊车间的晨会桌案上，一碗灰白色的锡渣在晨光里泛着冷硬的金属光泽。组长老张用铁勺轻轻一挑，碎屑簌簌落下，在碗底堆成蓬松的小山。“昨天清出 8.5 公斤，创了季度新高。” 他的指节叩着桌面，“SAC305 锡槽的铜含量已经 0.92%，远超 0.85% 的红线，再这么下去，下周的交付计划就得黄。” 操作员们盯着那碗锡渣，没人说话 —— 上周因锡渣导致的连锡不良率已飙升至 12%，仅返工就耗掉三个班次，而这一切都源于对工艺标准的细微偏离。

苏州诺菲尔的工艺总监夏工带着检测工具箱走进车间时，锡炉旁的 XRF 光谱仪正嗡嗡作响。“先别急着换锡。” 他按住准备清炉的老张，指着刚打印出的检测报告，“金含量 0.21%，刚好超过 SAC305 的 0.20% 上限，这才是锡渣暴增的元凶。” 在电子制造的精密世界里，锡渣从来不是孤立的现象，它更像一面镜子，映照着从辅料管控到设备维护的全流程漏洞。

一、锡渣成分解码：从元素超标到标准红线

锡炉旁的检测记录板上，贴着五种焊料的杂质控制表，SAC305 那栏的铜、金、铁数值被红笔圈出。新来的技术员小林对着表格发呆：“为什么 SAC305 对金的容忍度是 0.20%，而 SAC0307 只允许 0.05%？” 夏工拿起两块锡渣样本：“你看这两种锡渣的断面，SAC305 的金超标会形成脆硬的金属间化合物，而 SAC0307 的银含量低，过量金会直接导致焊点开裂。”

（一）不同焊料的 “杂质耐受阈值”

SAC305 锡槽的 “三重警戒”

纬创视讯的 SAC305 锡槽曾连续三周铁含量维持在 0.021%，恰好超过 0.020% 的标准线。夏工在现场发现，操作员为赶工省略了引脚镀层检测，一批镀镍厚度不足 5μm 的连接器导致铁元素持续侵入。“就像堤坝的蚁穴，0.001% 的超标都可能引发溃堤。” 当锡渣中的铋含量达到 0.201% 时，这个厂的焊点脆性测试合格率从 98% 骤降至 72%。

Sn97Ag3.0 的 “铜敏感区”

广州某汽车电子厂的 Sn97Ag3.0 锡槽，因 PCB 板铜箔溶解导致铜含量升至 0.081%，超出 0.08% 的上限。夏工用显微镜观察到，锡渣中出现了针状的 Cu6Sn5 晶体，这些晶体让锡液黏度增加 30%，波峰焊接时形成 “拖尾” 缺陷。“这种焊料对铜最敏感，每超标 0.01%，锡渣量就会增加 15%。”

SAC0307 的 “低银困境”

深圳某智能手表厂的 SAC0307 锡槽，银含量降至 0.58% 时（标准 0.6-1.0%），锡渣中的氧化银颗粒突然增多。夏工检测发现，银含量不足会让锡液抗氧化能力下降 40%，就像合金失去了 “防腐剂”。这个厂后来每两周添加一次 SACX0807 锡条调质，银含量稳定后锡渣量减少 60%。

（二）杂质超标的 “累积效应”

PCB 板的铜溶解速度远超想象。某消费电子厂的测试显示，每焊接 1000 块带有 1000 个通孔的主板，SAC305 锡槽的铜含量就会上升 0.12%。夏工在车间的公告栏贴了张 “铜含量预警图”：当曲线进入黄色区域（0.7-0.85%），就启动锡条调质；触及红色区域（>0.85%），立即停线换锡。这个可视化管理让该厂的非计划停机时间减少 70%。

更隐蔽的是杂质间的 “协同作用”。当 SAC305 锡槽中锌含量 0.004%（接近 0.005% 上限）且铝含量 0.005% 时，锡渣中的 ZnAl2O4 化合物会让清渣难度增加一倍。某医疗设备厂因此制定 “交叉检测” 制度：每次测铜含量时必查锌和铝，避免单一指标合格造成的误判。

二、辅料管控的 “标准执行温差”

辅料仓库的货架上，SAC305 锡条和 SAC0307 锡条被严格分区，每箱都贴着带二维码的材质证明。“上周有个新员工错发了锡条，导致 SAC0307 锡槽银含量超标。” 仓库主管指着监控记录说，“现在扫码入库时系统会自动校验，不同焊料混放会触发警报。”

（一）锡条管理的 “三先原则”

先认证后使用

夏工的文件夹里保存着某客户的辅材准入清单，23 家锡条供应商中只有 7 家通过认证。“未认证的锡条可能含未知杂质，某小厂用了无证锡条后，锡槽中砷含量骤升至 0.04%，远超 0.03% 上限。” 他强调，认证不仅看成分，还要查生产流程，某认证供应商因更换熔炼工艺导致锡条含氧量超标，被暂停供货三个月。

先检测后添加

上海某 PCB 厂的 SACx0807 锡槽，每次添加锡条前都要切取 10g 样本检测。有次发现批次锡条的铋含量达 0.21%，超出 0.08-0.20% 的范围，及时拦截避免了整炉污染。“就像输液前要做皮试，锡条批次差异可能带来致命杂质。”

先入先出的 “先进先出”

仓库的锡条按入库日期排序，最近的批次放在最外侧。某 LED 厂曾因使用过期锡条（存放超 18 个月），锡渣中出现异常的铅富集，检测发现长期存放导致锡条表面氧化层增厚，熔融后释放铅杂质。“锡条也有‘保质期’，超过一年的必须增加表面氧化检测。”

（二）助焊剂的 “隐形影响”

助焊剂槽旁的比重计显示 1.032，恰好符合某品牌醇基助焊剂的标准。“三天前还是 1.040，溶剂挥发让比重升高，助焊剂活性下降。” 操作员小李正在添加新焊剂，“夏工说每偏差 0.005，锡渣量就会增加 8%。”

存储条件的 “温度密码”

危险品库房的温度计严格控制在 5-35℃，水基助焊剂的存储区还装了湿度计。某厂曾将未开封的醇基助焊剂放在 38℃的车间角落，一周后发现助焊剂分层，焊接时锡渣中的松香残留物增加两倍。“就像牛奶变质，高温会破坏助焊剂的胶体结构。”

更换清洗的 “双循环法则”

从醇基助焊剂换为水基时，某汽车线束厂严格执行 “酒精清洗→蒸馏水冲洗→新助焊剂循环” 的流程，每次排出 200ml 以上废液。夏工检测对比发现，未彻底清洗的管道会残留 15% 的旧助焊剂，导致新助焊剂活性下降，间接增加锡渣。

三、设备参数的 “毫米级管控”

波峰焊炉的控制面板上，温度显示 265℃，链速 1.0m/min，轨道仰角 5°。“这些参数不是拍脑袋定的。” 夏工调出 SAC305 的工艺卡片，“温度每波动 ±2℃，都要重新测炉温曲线。”

（一）炉温曲线的 “黄金区间”

预热区的 “斜率禁区”

KIC 测温系统的报告显示，某块 PCB 的预热斜率达 3.2℃/s，超过 1-3℃/s 的标准。夏工在显微镜下看到，焊点边缘出现微小裂纹：“过快升温让助焊剂挥发不充分，残留物质会卷入锡渣。” 调整为 2.5℃/s 后，这类缺陷消失。

峰值温度的 “双轨制”

底部峰值 258℃，顶部 175℃，两者温差 83℃，符合 <150℃的要求。“OSP 板要控制在 260℃以下，而喷锡板可以到 270℃。” 夏工指着不同 PCB 的工艺卡，“就像不同病人的退烧药剂量，峰值温度必须个性化。”

浸锡时间的 “秒级精度”

片波接触 1.8 秒，主波接触 3.5 秒，总浸锡 5.3 秒，在 2-6 秒的区间内。某通讯设备厂曾因链速过快导致浸锡仅 1.5 秒，焊点透锡率不足 75%，锡渣中出现未完全熔融的锡粒。“就像炒菜火候不够，时间太短会产生‘夹生’锡渣。”

（二）锡波形态的 “流体力学”

石英板测量的锡波平稳度报告显示，波峰抖动幅度 0.3mm，在合格范围内。“超过 0.5mm 就会卷进空气。” 夏工指着波峰喷嘴，“磨损 0.2mm 的缺口就会产生漩涡，某厂因此锡渣量增加 20%。”

双波峰间距的 “15cm 红线”

两个波峰间距 16cm，刚好超过 15cm 的标准。夏工用高速相机拍摄发现，间距过小时，前波的锡渣会被后波重新卷入，形成 “二次污染”。某电脑主板厂调整间距后，锡渣中的氧化锡颗粒减少 40%。

波高的 “3cm 黄金值”

波高设定 3cm，比 PCB 厚度高 1.5cm。“太高会导致锡液飞溅，太低则吃锡不足。” 某智能卡厂曾将波高调至 4cm，锡渣中出现大量带气孔的颗粒，检测发现是锡液坠落时卷入空气所致。

四、工装设计的 “防渣细节”

选择焊工装的检测报告上，器件避让距离标注 2.6mm，超过 2.5mm 的标准。“多这 0.1mm，就能减少 5% 的锡渣附着。” 夏工拿着菲林尺检查，“有定位销的地方至少 0.5mm，无定位的必须 1mm 以上。”

（一）避让设计的 “安全边际”

大热容量器件的 “12.5mm 法则”

电源模块引脚四周的工装开口达 13mm，满足至少 12.5mm 的要求。“开口太小会形成阴影区，锡液流动不畅导致渣瘤。” 某服务器厂的 X-Ray 检测显示，开口不足 10mm 时，透锡率低于 75% 的焊点占比达 30%。

导角设计的 “3×3mm 标准”

工装开口的导角 4×4mm，略大于 3×3mm 的推荐值。“导角太小会产生锡液涡流，就像河流的急转弯处容易沉积泥沙。” 某消费电子厂将导角从 2×2mm 增大到 3×3mm 后，焊点拉尖缺陷减少 60%。

（二）定位与压合的 “应力控制”

内存条旁的压杆压力设定 5N，确保 PCB 与工装紧贴。“松动会导致 PCB 变形，锡液灌入产生过量锡渣。” 夏工的力传感器显示，压力不足 3N 时，某型号主板的灌锡不良率上升至 15%。

大型 PCB 的 “加强筋方案”

尺寸 350×250mm 的 PCB 工装，中间加了两根横梁，平面度控制在 0.2mm。“超过 300mm 的板必须加强，否则焊接时会弯曲。” 某医疗器械厂未加加强筋时，锡渣中常发现 PCB 弯曲导致的 “搭桥” 锡块。

压扣位置的 “避件原则”

压扣避开了顶部的电容和条码，距离器件边缘 2mm。“压扣若压住器件，会导致局部温度异常，产生偏析锡渣。” 某汽车电子厂因此优化压扣布局，锡渣中的金属间化合物减少 35%。

五、异常处理的 “标准响应流程”

周五下午的锡渣突发暴增，老张启动了三级响应：立即停线→取样送检→隔离可疑物料。两小时后 XRF 报告显示，铁含量 0.12%，远超 0.02% 的标准，溯源发现是新批次引脚镀层不合格。“这就是我们的‘锡渣应急预案’，每一步都有时间节点。”

（一）超标处理的 “分级响应”

轻微超标（铜 0.8-0.85%）

某厂 SAC305 锡槽铜含量 0.82% 时，立即添加 Sn97.0Ag3.0 锡条调质，每小时检测一次，4 小时后恢复至 0.75%。“就像高血压初期，通过饮食调整就能控制。”

严重超标（铁 > 0.05%）

整炉更换锡液，并用专用清洗剂清洗炉胆。某通讯设备厂曾因节省成本只更换一半，结果 3 天后铁含量再次超标，二次清炉反而多花了 3 倍工时。

突发异常（锡渣量翻倍）

启动 8D 报告，从人、机、料、法、环五个维度排查。某厂锡渣突发暴增后，发现是新员工误将 SAC0307 锡条加入 SAC305 锡槽，最终通过追溯系统召回了 1200 块可疑主板。

（二）预防机制的 “双保险”

定期检测的 “阶梯计划”

初始每 2 个月检测锡液成分，连续 3 次合格延长至 3 个月，一旦超标立即缩短至 1 个月。某 PCB 厂通过这个动态调整，将检测成本降低 40% 同时保证管控效果。

季度校准的 “设备体检”

每年 3、6、9、12 月对波峰焊炉进行全面校准，包括热电偶精度、波峰平稳度、链速均匀性。某厂的校准记录显示，未定期校准的设备锡渣量比校准后的多 25%。

夕阳透过车间窗户，在锡炉表面投下金色光斑。老张看着最新的锡渣报告 ——2.3 公斤，是两周前的三分之一。“以前总觉得锡渣是免不了的，现在才明白，每个数据背后都是标准的执行细节。” 夏工正在更新工艺看板，SAC305 的各项杂质指标都稳稳地落在绿色区间。在电子制造的精密世界里，驯服锡渣的过程，本质上是对每一个工艺标准的敬畏与坚守。

如果你所在的车间也面临锡渣困扰，不妨从今天开始：检查一份锡液检测报告，校准一次炉温曲线，测量一下工装的避让距离。或许改变就从这些毫米、秒、百分比的细微之处开始，而最终收获的，将是焊点的可靠性与生产的稳定性。