選擇性波峰焊焊接缺陷和改善措施
選擇性波峰焊接應用於:航天輪船電子、汽車電子、軍工電子、數(shù)碼等,屬於高精技術焊錫機。歐力克斯(sī)11年專注於自動點膠機、自動焊錫機研發生產的小編搜集網絡(luò)文章加以整理,涵蓋8個方(fāng)麵,52項不良現象的定義(yì)、產生原因分析和對策措施,希望能對廣大網友有所幫助。

1,橋連定(dìng)義:橋連,也叫連錫(xī)。是(shì)指(zhǐ)元件端頭、元(yuán)器件相鄰的焊點之(zhī)間以(yǐ)及焊點與鄰近的導線、孔等電氣上不該連接的部位被焊錫連接在一起的(de)現象。
原因分析和措施:PCB預熱不不足,熔融焊錫接觸PCB瞬間溫度下降,潤濕性變差,相鄰線路間焊點發生連錫(xī);可以通過調整合適預熱溫度和焊接峰值溫度解決。
焊接溫度過低,焊料粘度增(zēng)加,流動性變差,產生連(lián)錫;選擇合適焊接溫度解決。
元器件引腳、PCB焊盤不潔淨,或被氧化,導致液態焊(hàn)料在焊盤或元件引腳上的潤濕性受到影響,在(zài)脫離瞬間,如果相鄰元器件焊點的潤(rùn)濕角交疊,被迫不親焊點的多餘焊料粘(zhān)在相(xiàng)鄰焊點間,形成連錫;針對元件引腳或PCB焊盤氧化,加強(qiáng)元器件存儲控製或選擇合格助焊(hàn)劑。
通孔連(lián)接器引腳長,當連接(jiē)器相鄰引腳的潤濕角交疊在一起的(de)時候就可能發(fā)生連錫;針對腳長超過標(biāo)準的元件(jiàn)可采取預加工進行剪腳處理。
焊盤間距過窄,或者(zhě)波峰焊焊嘴選擇不當,導致錫拖不開,產生連錫(xī);焊盤需按照PCB設計規範來進行(háng)設計。
選(xuǎn)擇性波(bō)峰焊拖焊過程中,PCB導錫焊(hàn)盤缺失、設計太細或距離太遠,產生連錫;將多引腳(jiǎo)插裝元件(jiàn)最(zuì)後一個引腳(jiǎo)的焊盤設計成一個導錫焊盤,設計必須符合DFM。
插(chā)裝元件引腳不規則或插裝定位歪斜,在焊接前(qián)引(yǐn)腳之間已經接近或已經碰上;元件插裝後必須(xū)目視檢查,加強(qiáng)定位措施。
助焊劑活性差,不能潔淨PCB焊盤,使焊(hàn)料在銅箔表麵的潤濕力降低,導致浸潤不良;使用助(zhù)焊(hàn)劑之前點檢助焊劑的比重,使用有效(xiào)期內的助焊劑。
PCB有翹曲變形現象,導致吃錫深的地(dì)方錫流不順暢,易產生連錫;針對板變形翹曲有兩種措施:a.加擋錫條;b.做載板。
焊料不純,即焊料中所含雜質超過允許的標準,焊料的(de)特性發生變化,潤濕性變差,易形成連錫不良;及時添加焊(hàn)條或更(gèng)換焊料,完善監測手段。
,2, 器件(jiàn)浮起定義:插裝元件過選擇性波(bō)峰焊後(hòu)元件本體有部分翹起,不在一個平麵,或全部翹起。
原因分析和措施:編者:這裏不得不說,元器(qì)件不允許貼板密閉焊裝,會造成氣體排放不暢,以下原因分析(xī)與措施,都請考慮在規避上述問題的情形。
元件插裝時不到位,沒有貼板。
改善對策提(tí)高插裝質量,插裝完後需目視(shì)檢查。
插裝元件較鬆,若遇鏈條抖(dǒu)動幅度較大,已插裝好的元(yuán)件就(jiù)可能由(yóu)於抖動而不(bú)貼板;調整鏈條運輸狀態,使(shǐ)其處於(yú)最佳(jiā)。
PCB翹曲變形,可能會導致噴嘴頂起元件。
針對PCB翹(qiào)曲變形可采取的措施有:a.控製(zhì)PCB來料變形(xíng)不良(liáng);b.調整波峰高度;c.采用擋錫條控(kòng)製變形;d.做載板過選擇焊。
孔徑(jìng)與腳徑設計(jì)不合理,插裝元件較(jiào)鬆,且元件較輕,稍遇外力元件就會浮起(qǐ),如(rú)鏈條抖動、噴嘴噴塗/焊接壓力等。
針對元件插裝較鬆問(wèn)題可采取的措施(shī)有:a.采(cǎi)用壓塊或壓蓋過爐;b.采用點膠工藝;c.修改孔徑與腳徑比。
,3, 焊(hàn)點不良定義:焊點幹癟(biě)、焊點不完整,有(yǒu)空洞、插裝孔以及導(dǎo)通孔中焊(hàn)料不飽滿或焊料(liào)沒有爬到元件麵的(de)焊盤上。
原因分析和措施:元件焊端、引腳、PCB焊盤氧化或汙染,或PCB受(shòu)潮,這幾種情況會導致助焊劑無法完(wán)全清除氧化(huà)層或異物,氧(yǎng)化層或異物將(jiāng)熔融焊料與鍍層隔開,焊料(liào)無法潤濕鋪展;元件腳部分鍍層有問(wèn)題或者不合格,元件腳可(kě)焊性差;元器件先進先(xiān)出,盡量避免存放在潮濕的環(huán)境中,不要(yào)超過規定的使用日期。針對元件腳鍍層不合格需推動供應商進行改善。對PCB進行清洗和去潮(cháo)處理(lǐ)。
助焊劑(jì)活性差,不能(néng)潔(jié)淨PCB焊(hàn)盤(pán),使焊料在銅箔表麵的潤濕力降低,導致潤濕不良;使用助焊劑之前點檢(jiǎn)助焊劑的比(bǐ)重,使用有(yǒu)效期(qī)內的助焊劑。
助焊劑噴塗量(liàng)不足或(huò)噴塗(tú)不均勻,導(dǎo)致助(zhù)焊劑不能完全達(dá)到應(yīng)有的效(xiào)果(guǒ);助焊劑的噴塗量需調節到最佳值,一個焊點可實施多(duō)次噴塗。
PCB預熱溫度不恰(qià)當,PCB預熱溫度(dù)過高(gāo),使助(zhù)焊劑碳化,失去活性,造成潤濕不良;PCB預熱溫度(dù)過低,助焊劑活化不良或PCB板溫度不足,從而導致錫溫不足,使液態焊料潤濕性變差;調整適當預熱溫度。
PCB焊接溫度不恰當,PCB焊接溫度過高,會使焊料黏度過低;PCB焊接溫度過低,液態焊料潤濕性(xìng)變差;調整適當焊接峰值溫度。
PCB焊盤鍍層太薄或加工不良(liáng),使鍍層在生產過程中脫落,導(dǎo)致焊盤可(kě)焊性變差;針(zhēn)對PCB來料不良推動供(gòng)應(yīng)商改善加工質量。
金屬化孔質量(liàng)差(chà)或阻焊膜流入孔中,這兩種情況會導致焊料無法在金屬孔內擴散潤濕;插裝(zhuāng)孔(kǒng)的孔徑(jìng)過大,焊料從孔中流出;插裝孔的孔徑比引腳直徑大0.2-0.4mm,細引線可(kě)取下限(xiàn),粗引線(xiàn)可取上限。
物料無Standoff設計,過爐時物料內的氣體(tǐ)無法逸出,隻(zhī)能從通孔處逸(yì)出,導致吹孔假焊問題;可推動供應(yīng)商修改物(wù)料或更換物(wù)料;設計必須符合DFM設(shè)計。
程序中坐標位置或方向設置(zhì)有誤,偏離焊點中心,導致焊點不良產生;培訓員工製程(chéng)能力,提高其製程水平,製程時嚴格按照製程標準設置程序,程序製作後須作小批量測試。
焊錫噴嘴氧(yǎng)化,一側(cè)錫不流動或流動性差。
焊錫噴嘴每兩小時衝刷一次,每天上班前需點檢,並(bìng)定期更換。
4, 焊點多錫定(dìng)義:元器件焊端和引腳周圍被過多的焊料包圍,或焊點中間裹有氣泡,不能形成標準的彎月牙麵焊點,潤(rùn)濕(shī)角θ>90°。
原(yuán)因分析和措施:焊接溫度過低,使熔融焊料的粘度過大;調整適當的焊接(jiē)峰值溫度及焊接時間。
PCB預熱過低,焊接時元件與PCB吸熱,使實際焊接溫度降低;根據PCB尺寸、板層、元件多少、有無貼裝元件等(děng)設置預熱溫度。
助焊劑的(de)活性差或比重(chóng)過小,導致焊料集中在一起無法(fǎ)擴散開來(lái);更換助(zhù)焊(hàn)劑或調整合適比重。
焊盤、插裝孔或引腳可焊性差,不能充分浸潤,產(chǎn)生的氣泡(pào)裹在焊點中;提高PCB板的加(jiā)工質量,元器件先進先出,不要存(cún)放在(zài)潮濕的(de)環境中。
焊料中錫的比例減少,或Cu的成分增加,焊料粘度增加,錫的流動(dòng)性變差;補充焊料以調節焊料合金成分。
5, 錫(xī)珠定義(yì):散布(bù)在焊點附近的微小珠狀焊料。
原因分析和措施:PCB和元器件拆(chāi)封後,或者烘烤除濕後,在產線上滯留時間比(bǐ)較長,導(dǎo)致PCB和元器件吸潮,水分含量多(duō),過爐易發生炸錫,產生錫珠;PCB板推薦按照貯時間規定焊接,超期貯存的應在使用前進(jìn)行可焊性驗(yàn)證;焊接前去潮,去潮後滯留時(shí)間不超過8h。
鍍層和助焊劑不相容,助焊劑選用(yòng)不當,不僅不起作用,而且會破壞鍍層(céng),導致焊料潤濕性變差,易產生錫珠;選擇正確(què)助焊劑。
噴塗助焊劑量不(bú)合適、助焊劑吸潮、比重不合(hé)理,可能導致濺錫,已噴塗的助焊(hàn)劑裏的水分沒有在過(guò)爐前烘幹可導致濺錫;按照標準控製助焊劑存儲控製和塗覆量,采取措施防止助焊劑吸潮(cháo)。
PCB焊盤加工不良,孔壁粗糙, 導(dǎo)致錫液積聚(jù)而無法鋪展(zhǎn)開來,形成(chéng)錫珠;針對PCB質量問題,反映供應商改進PCB製造(zào)工藝,提高孔壁光潔度。
預熱溫度選擇不當,PCB預熱溫(wēn)度過低,導致可能存在的水分未充(chōng)分揮發(fā),易發生濺錫;合理選擇預熱溫度。
噴嘴波峰高度過高,錫液在流回錫缸時,由於波(bō)峰高度過高,濺出的錫珠變多;針對選擇(zé)焊波峰較高問題:a.調節合適(shì)波峰高度;b.加防錫珠罩。
PCB阻焊層材料(liào)Tg點低,在(zài)選擇(zé)焊焊接過程中會變軟(ruǎn),就像焊料合(hé)金粘在膠黏劑上一樣(yàng);選(xuǎn)擇高Tg點的(de)PCB阻焊工藝材料將減少或消除錫珠。
焊錫(xī)噴(pēn)嘴離開焊盤時濺錫,焊錫噴嘴離開焊盤時順著元器件引腳延伸的方向拉出錫柱,在助焊劑的潤濕作用/自身流動性/表麵(miàn)張力(lì)的作用下,錫液會在流回錫缸時濺出錫珠;調(diào)整焊接時間(jiān)及鏈速(噴嘴行進速度)等工藝參數。
焊接工(gōng)藝差異,有預上錫工序比(bǐ)無預上錫工序產生錫珠多;謹慎評估使用預上錫工序。(編者:本條(tiáo)僅供參考,歡迎討論。)
,6, 掉件定義:應焊接元(yuán)器件的焊盤上,無器件。
原因分析和措(cuò)施:插裝元器件焊盤與SMD元(yuán)件間距一般應不小(xiǎo)於5mm,若距離SMD元件過近,過選擇焊時,將導(dǎo)致已焊接的SMD元器件焊料受熱熔化,發生脫落;優化設計。
噴嘴口徑(jìng)過大,焊接時(shí)易碰SMD元件,易發生(shēng)元件掉落(luò);選擇合適噴嘴。
程序坐標(biāo)設置(zhì)有誤,可能會焊(hàn)掉旁邊SMD元件(jiàn);嚴格按照(zhào)製程標準設(shè)置程序,結合上述兩點。
元器件鬆動,鏈條抖動,插裝元件易掉落(luò);針對元件較鬆的情況可采取(qǔ):a.調整鏈條;b.增加壓塊(kuài)過爐;c.調整孔徑與腳徑比(bǐ)。
,7, 焊點拉尖定義:焊點頂部拉尖呈冰柱(zhù)狀(zhuàng),小旗狀。
原(yuán)因分析和措施:PCB預熱過低,使PCB與元器件溫(wēn)度偏低,焊接時元件與PCB吸熱,焊料粘度較(jiào)大,不易脫錫,形成(chéng)焊錫拉尖;根據(jù)PCB、板層、元件多少、有無貼裝元件等綜合(hé)考量,設置預熱溫度。
焊接溫度過低,熔融焊料粘(zhān)度過大,不易脫錫;調整(zhěng)選擇焊焊接峰值溫度及焊接時間。
助焊劑活性差,導致焊錫潤濕性變差;選擇合適助焊劑。
焊料不純,如焊料中Cu合金超標(biāo),導致焊料流動性變差,易形成錫尖;定時監控錫缸中焊料合金成分,對於不合格錫缸采取換缸或采(cǎi)取補(bǔ)充、稀釋焊料調節焊料比例。
波峰高度高,元件底部與焊噴嘴接(jiē)觸;調節適當波峰高度。
焊接元器(qì)件引線直徑與焊盤孔徑比例不合理,若插裝孔徑過大,大焊盤吸熱量大,會導致焊點拉尖現象;插裝孔的孔徑比引(yǐn)腳(jiǎo)直徑(jìng)大0.2-0.4mm,細引線可取下限,粗引線可取上限。
元器件引腳過長或焊接時間過短,錫未(wèi)脫離幹淨已冷凝;針對元器件長(zhǎng)腳必(bì)須采用預加工剪腳(jiǎo)措施。
噴嘴(zuǐ)中心偏離焊盤中心,導致元件腳浸錫不良;定期檢測選擇焊設備(bèi)精度。
,8, 冷焊定(dìng)義(yì):又稱焊錫紊亂(luàn)。焊點表麵呈現紊亂痕跡。
原因分析和措(cuò)施:鏈條震動(dòng),冷卻時受到(dào)外力影響,使焊錫紊亂;檢查電壓(yā)是否穩(wěn)定,人工取、放PCB時要輕拿輕放。
焊接溫度過低(dī),使熔融焊料的黏度(dù)過(guò)大,加之可能的鏈條速度(dù)過快,焊點冷卻過程中受力抖動凝結(jié),表麵(miàn)發(fā)皺;調整錫波溫度及焊接時(shí)間,加強鏈條速度工藝控製。
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