選擇性波峰焊焊接缺陷和(hé)改善措施
發表時間:2021-05-19
選擇性波峰焊接應用(yòng)於:航(háng)天輪船電子、汽車電子、軍工電子(zǐ)、數碼等,屬於高精技術焊錫機。歐力克斯11年專注於自動點膠機、自動焊錫(xī)機研發生產的小編搜集(jí)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、產生原因(yīn)分析和對策措施(shī),希望能對廣(guǎng)大網友有所幫助。

1,橋連定義:橋連,也叫連錫。是指元件端(duān)頭、元器件相鄰的焊點之間以及焊點與(yǔ)鄰近的導線、孔等電氣上不該連接的部位(wèi)被(bèi)焊錫連接在一(yī)起的現象。
原因分析(xī)和措施:PCB預熱不(bú)不足,熔(róng)融焊錫接觸PCB瞬間溫度下降,潤濕性變差,相(xiàng)鄰線路間焊點發生連錫;可以(yǐ)通過調整合適預熱溫度和焊接峰(fēng)值溫度解決。
焊接溫度過低,焊料粘度增加,流動性變差,產生連錫;選擇合適焊接溫度解決。
元(yuán)器件引(yǐn)腳、PCB焊盤不潔淨,或被氧(yǎng)化,導致(zhì)液態(tài)焊料在焊盤或元件(jiàn)引腳上的潤濕性受到影響,在脫離瞬間(jiān),如果(guǒ)相鄰元(yuán)器件焊點的潤濕角交疊,被(bèi)迫不親焊點的(de)多餘焊料粘在相鄰焊點間,形成連錫;針對元件引腳或PCB焊盤氧化,加(jiā)強元器件存儲控(kòng)製或選擇合格助焊劑。
通孔連接器引腳長,當連接器相鄰(lín)引腳的潤濕角(jiǎo)交疊在一起(qǐ)的時候就可能發生連錫;針對腳長超過標準的元(yuán)件可采取(qǔ)預加工進行剪腳處理。
焊盤間距過窄,或者波峰焊焊嘴選擇不當,導致錫拖不開,產生連錫;焊盤需按照PCB設計規範來進行設計。
選擇性波峰焊拖(tuō)焊過程中,PCB導錫焊盤缺失、設計太細或距離(lí)太(tài)遠,產生連錫;將多引腳插裝元件最後一個引腳的焊盤設計成一個導錫焊盤,設計必須(xū)符合DFM。
插裝元(yuán)件引腳不規則或插(chā)裝定位歪斜,在焊接前引腳之間已經(jīng)接近或已經碰上;元件插裝後必須目視檢查,加強定位措施。
助焊(hàn)劑活性差,不能潔淨PCB焊盤,使焊料在銅箔表麵的潤濕力(lì)降低,導致浸潤不(bú)良;使(shǐ)用助焊劑之(zhī)前點檢助焊劑的比重,使用有效期內的助焊劑。
PCB有翹曲變形現象,導致吃錫深(shēn)的地方錫流不順暢,易產生(shēng)連錫;針對板變形翹曲有兩種措施(shī):a.加擋錫條;b.做載板。
焊料不純,即焊料(liào)中所(suǒ)含雜質超過允許(xǔ)的(de)標準,焊料的特性發生變化,潤(rùn)濕性(xìng)變差,易形成連錫不良;及時添加焊條或更換焊料,完善監(jiān)測手段。
,2, 器件(jiàn)浮起定義:插裝元件過選擇性(xìng)波(bō)峰焊後元件本體(tǐ)有部分翹起,不(bú)在一個平麵,或全部(bù)翹(qiào)起。
原因分析和措施:編者:這裏(lǐ)不得不說,元器件不允許貼板密(mì)閉焊裝,會造成氣體排放不暢,以下原因分析與措施,都請考慮在規(guī)避上述問題的情形。
元件插裝時不到位,沒有(yǒu)貼板。
改善對策提高插裝質量,插裝完後需目視檢查(chá)。
插(chā)裝元件較鬆,若遇鏈條抖動(dòng)幅度較大,已插裝好的元件就可能由於抖動而(ér)不(bú)貼板;調整鏈條運輸狀(zhuàng)態,使其處於最佳。
PCB翹曲變形,可能會導致噴嘴頂起元件(jiàn)。
針對PCB翹曲變形可采取的措施有:a.控製PCB來料變形不良;b.調整波峰高(gāo)度;c.采用擋錫條控製變形;d.做載(zǎi)板過選擇焊。
孔徑與腳徑設計不合理,插裝元件較鬆,且元件較輕(qīng),稍(shāo)遇外力元件就會浮起,如鏈(liàn)條抖動(dòng)、噴嘴噴塗/焊接壓力等。
針對元(yuán)件插裝較鬆問題可采取(qǔ)的措施有:a.采用壓塊或壓蓋過(guò)爐;b.采用點膠工藝;c.修改孔徑與腳徑比。
,3, 焊點(diǎn)不良定義:焊點幹癟、焊點不完整,有空(kōng)洞(dòng)、插裝孔以及導通孔中焊料不飽滿或焊料沒有爬到元件麵的焊盤上(shàng)。
原因分析(xī)和(hé)措施:元件焊端、引腳、PCB焊盤氧(yǎng)化或汙染,或PCB受潮,這幾種情況會導致助焊劑無法(fǎ)完全清除氧(yǎng)化層或異物,氧化層或(huò)異物將(jiāng)熔(róng)融焊料與鍍(dù)層隔開,焊(hàn)料無法(fǎ)潤濕鋪展;元件腳部(bù)分鍍層有問題或者不合格,元件腳可焊性差;元器件(jiàn)先進先出,盡量避免存放在潮濕的環境中,不要超過(guò)規定的使用日期(qī)。針對元件腳鍍層不合格需推動供應商進行改善。對PCB進(jìn)行清洗(xǐ)和去潮處理。
助焊劑活性差,不能潔淨PCB焊盤,使焊料在銅箔表麵的潤濕力降低,導致潤濕不良;使用(yòng)助焊劑之前點檢助焊劑的比重,使用有效期內的助焊劑。
助焊劑噴塗量不足或噴塗不均勻(yún),導致(zhì)助焊劑不能完全達(dá)到應有(yǒu)的效果;助焊劑的噴(pēn)塗量需調節到最佳值(zhí),一個焊點可實施多次噴塗。
PCB預熱溫度不恰當,PCB預熱(rè)溫度(dù)過高,使助焊劑碳化,失去活(huó)性,造成潤(rùn)濕不良;PCB預熱溫度過低,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(rùn)濕性(xìng)變差;調整適當預熱溫度。
PCB焊接溫度(dù)不恰當,PCB焊接溫度過高,會使焊料黏度過低;PCB焊(hàn)接溫度過低(dī),液態焊料潤濕性變差;調整適(shì)當(dāng)焊接峰(fēng)值溫度。
PCB焊盤鍍層太薄或加工不良,使鍍(dù)層(céng)在生產過程(chéng)中脫落,導致(zhì)焊盤可(kě)焊性變差;針對PCB來料不良推動供應商改善加工質量。
金屬化孔質量差或阻焊膜流入孔(kǒng)中,這(zhè)兩種情況會導致焊料無法在金屬孔內擴散潤濕;插裝孔的孔徑過大(dà),焊料(liào)從孔中(zhōng)流出;插裝孔的孔徑比引腳直徑大0.2-0.4mm,細引線可取下限,粗引線可取上限。
物料無Standoff設計,過爐時物料內的氣體無法逸出,隻能從通孔處逸出,導致吹孔假焊問題;可推(tuī)動供應商修改物(wù)料或更換物料;設計必須符合DFM設計。
程序中坐(zuò)標位置或方向設置有誤,偏離焊點中心(xīn),導致焊點不良產生;培訓員工製(zhì)程能力,提高其製程水平(píng),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(cè)試。
焊(hàn)錫噴嘴氧化,一側(cè)錫不流動或(huò)流動性差。
焊(hàn)錫噴嘴每兩小時衝刷一次,每天上班前需(xū)點檢,並定期更換。
4, 焊點多錫定義:元器件焊端和引腳周圍被過(guò)多的(de)焊料包(bāo)圍,或焊點中間(jiān)裹有氣泡,不能形成(chéng)標準的彎月牙麵焊點,潤濕角θ>90°。
原(yuán)因分析和措施:焊(hàn)接溫度過(guò)低,使熔融焊料的粘度過大;調整適當的(de)焊接峰值溫度及焊接時間。
PCB預熱過低,焊(hàn)接時元件與PCB吸熱,使實際焊接溫度降低(dī);根據PCB尺寸、板層、元件多少、有無貼裝元件等設置預熱溫度。
助焊劑的活性差或比重過小,導致焊料集中在一起無法擴散開來;更換助焊劑或調整合適比重。
焊盤、插裝孔或引腳可(kě)焊(hàn)性差,不能充分浸潤,產生的氣泡裹在焊(hàn)點中;提高PCB板的(de)加工質量,元器件先進先出,不要存放在潮濕的環境中。
焊料中錫的比例(lì)減少,或Cu的成分增加,焊料(liào)粘度增加,錫的流(liú)動性變(biàn)差;補充(chōng)焊料以調節(jiē)焊料合金成分(fèn)。
5, 錫珠定義:散布(bù)在(zài)焊點附近的微小珠狀焊料。
原因分析和措施(shī):PCB和元器(qì)件(jiàn)拆封後,或者烘烤除濕後,在產線上滯留時間比較長,導致PCB和元器件吸潮,水分含量(liàng)多,過爐易發(fā)生炸錫,產生(shēng)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行可焊性驗證;焊接前去(qù)潮,去潮後滯留時間不超過8h。
鍍層和助焊劑不相容,助焊劑選用不當,不僅不起(qǐ)作用,而且會破(pò)壞鍍層,導致(zhì)焊料潤(rùn)濕性變(biàn)差,易產生錫珠;選擇正確助焊劑。
噴塗助焊劑量(liàng)不合適、助焊劑吸潮、比重不合理,可能導致濺錫,已噴塗的助焊劑裏的水分沒有在過爐(lú)前烘(hōng)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。
PCB焊(hàn)盤(pán)加工(gōng)不良,孔壁(bì)粗糙, 導致錫液積聚而無法(fǎ)鋪展開來,形成錫(xī)珠;針對PCB質(zhì)量問題,反映(yìng)供應商改進PCB製造工(gōng)藝(yì),提高孔壁光潔度。
預(yù)熱溫度選(xuǎn)擇(zé)不當,PCB預熱溫度過低,導致可能存在的(de)水分(fèn)未充分揮發,易發生濺錫;合理選擇預熱溫度。
噴嘴波(bō)峰高度過高,錫液在流回錫缸時,由於(yú)波(bō)峰高度過高,濺(jiàn)出的錫珠變多;針(zhēn)對選擇焊波峰較高問題:a.調節合適波峰高度(dù);b.加防錫珠罩。
PCB阻(zǔ)焊層材料Tg點低,在選擇焊(hàn)焊接過程中會變軟,就像焊料合金粘(zhān)在膠黏劑(jì)上一樣;選(xuǎn)擇高Tg點的PCB阻焊工藝材料將減少或消除錫珠。
焊錫噴(pēn)嘴離開焊盤時濺錫,焊錫(xī)噴嘴離開焊盤時順著元器(qì)件引腳延伸的(de)方向拉出錫柱,在助焊劑的潤濕作用/自身流動性/表麵張(zhāng)力的作用下,錫(xī)液(yè)會在流回錫缸時濺出錫珠;調整焊接時間及鏈速(噴嘴行進速度)等工藝參(cān)數。
焊(hàn)接工(gōng)藝差異,有預上錫工(gōng)序比無預上錫工序產生錫珠多;謹慎評估使用預上錫(xī)工序。(編者:本條(tiáo)僅供參考,歡迎討論。)
,6, 掉(diào)件定義:應焊接元器件的焊盤上,無器件。
原因分析和措施:插裝元(yuán)器件焊盤與SMD元件(jiàn)間距一般應不小於5mm,若距離SMD元(yuán)件過近,過選擇焊時,將導致已焊接的SMD元器(qì)件(jiàn)焊料受熱熔化,發生脫落;優化設計。
噴嘴口(kǒu)徑過大(dà),焊(hàn)接時易碰SMD元件,易(yì)發生元件掉落;選擇合適噴嘴。
程序坐標(biāo)設置有(yǒu)誤,可能會焊掉旁邊SMD元件;嚴格按照製程標準設置程序,結合上述兩點。
元(yuán)器件鬆動,鏈條抖動,插裝元件易掉落;針對元件較鬆的情況可(kě)采取:a.調整鏈條;b.增加壓(yā)塊過爐;c.調整孔徑與腳徑比。
,7, 焊點拉尖定義:焊點頂部拉尖呈冰柱狀,小旗狀。
原因分析(xī)和措施:PCB預熱過低,使PCB與元器(qì)件溫度偏(piān)低,焊接時元件與PCB吸熱(rè),焊料粘度較大,不易脫錫,形成焊(hàn)錫拉尖;根(gēn)據PCB、板層、元件多少、有無貼裝元件等綜合考(kǎo)量,設置預熱溫(wēn)度。
焊接溫度過(guò)低,熔融焊料粘度(dù)過大,不易脫錫;調整選擇焊焊接(jiē)峰(fēng)值溫度及焊接時間。
助焊劑活性差,導致(zhì)焊錫潤濕性(xìng)變差;選擇合適(shì)助焊劑。
焊料不(bú)純,如焊料中Cu合金超標,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(qǔ)換缸或(huò)采取補充、稀釋(shì)焊料調節(jiē)焊料比(bǐ)例。
波峰高度高,元件底部與焊噴嘴接觸;調節適(shì)當波峰高度。
焊(hàn)接元器件引線直徑與焊盤孔徑(jìng)比例不合理(lǐ),若插裝孔徑過(guò)大,大焊盤吸熱量大,會導致(zhì)焊點拉尖現象(xiàng);插裝孔的孔徑比引(yǐn)腳直徑大0.2-0.4mm,細(xì)引(yǐn)線可(kě)取下限,粗引線可(kě)取上限。
元(yuán)器件引腳過長或焊接時間過短,錫未脫離幹淨已冷凝;針對元器件長腳必須采用(yòng)預加工剪腳措施。
噴嘴中心偏離焊(hàn)盤中心,導致元件腳浸錫不(bú)良;定期檢測選擇焊(hàn)設備精度。
,8, 冷焊定義:又稱焊錫紊亂。焊點表麵呈現紊亂痕跡。
原因分析和措施:鏈條震動,冷卻時受到外力影響,使焊錫紊亂;檢查電壓是否穩定,人工(gōng)取(qǔ)、放PCB時要(yào)輕拿輕放。
焊接溫度過低,使熔(róng)融焊料(liào)的黏度過大,加之可能的(de)鏈條速度過快,焊點冷卻過程中受(shòu)力抖動凝(níng)結,表麵發皺;調整錫波溫度及焊接時間,加強鏈條速(sù)度(dù)工藝控製。









