banner
关于合明 资讯中心

2019-09-25

波峰焊夹具治具清洗剂合明科技分享:DIP资深工程师谈波峰焊接经验

发布者:合明科技UNIBRIGHT ; 浏览次数:429

波峰焊夹具治具清洗剂合明科技分享:DIP资深工程师谈波峰焊接经验


image.png


波峰焊接是电子行业较为普遍的一种自动焊接技术,它具有焊接质量可靠,焊点外观光亮,饱满,焊接一致性好,操作简便,节省能源,降低工人劳动强度等特点。 

 

波峰焊接工艺虽然具有当今电子行业比较先进的焊接手段,但随着此 项工艺技术的不断发展提高,人们对自动焊接技术的要求也越来越高。

 

目前,有些使用自动焊接的厂家已将疵点率降到很低的限度,所说的疵点不外乎是:连焊,漏焊,半焊,虚焊,假焊,拉尖,堆焊等等。

1自动焊接设备

在自动焊接过程中,使用设备的优劣与焊接质量有着直接的关系。如:焊接设备中的电器控制部分,链条传动装置,传送速度,波峰焊接锡的流向与倾斜角的控制,焊锡槽与区的构造,波峰锡槽喷流口及 锡泵的设计,喷涂方式的选择等等。在焊接过程中,即使焊接工艺条件及工艺过程基本相同,但由于设备的差异,所达到的焊接效果也会有较大差别。

2锡炉(焊锡机)的种类、结构、各部位的作用

 

(1)锡炉(焊锡机)的种类:

按锡炉的结构来分,常见的有以下几种

手浸锡炉

手浸喷流锡炉

自动浸锡炉

高波峰锡炉

单波峰锡炉

双波峰锡炉

单波、浸一体锡炉   

 

(2) 几种常见的锡炉(焊锡机)结构及各部位的作用:

 手浸锡炉:其结构比较简单,主要有锡锅、加热管、温度控制器、定时器、电源箱等组成。他的操作方法一般为浸蘸焊接方法,操作时先用刮板清除悬浮在焊料表面的氧化物和杂质(手浸喷流锡炉及一般的波峰焊炉能保持锡面光洁无氧化物),将蘸有的印制板倾斜一定的角度浸入焊料中,稍加压力,然后左右摆动一次或数次,最后再倾斜拉出焊料液面,时间为3-5秒。通 过这一操作能较好的完成印制板的焊接。

 

自动浸锡锡炉:按清除氧化物的方法,可分为可两种,既自动溢流式浸锡机和自动刮板式浸锡机。他们的结构主要包括:助焊部分、预热部分、锡锅、冷却部分、输送部分、电器控制部分等。该自动浸锡锡炉和高波峰焊机都是为元器件引线长插而设计的。此锡炉的焊接方式有两种。一种是必须使用车载工装的,在焊接时,车载工装沿着导轨轨迹升降,到焊接区时,车载工装沿着导轨轨迹下降,使PCB焊盘与波峰接触而焊接;另一种是采用节拍式,它是通过锡炉的升降来进行焊接的。即在PCB到达锡炉上方时,输送带停止,锡炉通过控制气缸或电极上升,让波峰面与PCB接触,从而完成焊接的。

 

高波、单波、双波、波浸一体锡炉:

他们的结构基本和自动浸锡炉一样,只是按其各自不同使用的特点,改变某些传动结构、喷锡方式、和控制方式。

 

(3)各部位的作用:

助焊区:故名思意,是让PCB在焊接前涂覆的区域,因其构造不同,涂覆的方式也不相同。有浸蘸式、流动式、发泡 式、喷雾式等等。

 

预热区:是对涂覆后的PCB进行加热,从而使达到最佳活性的区域。根据加热方式的不同,可将其分为:裸露电烙管预热器、远红外加热陶瓷板预热器、远红外排管加热预热器、远红外加热陶瓷板加热风双层预热器、石英管式加热预热器等等。

 

预热加热的主要作用是:

1,促进活化;

2,挥发和烘干内的溶剂和水分;

3,防止印制板因过波峰急剧加热而损伤PCB,为其提供一段过渡热。

 

锡锅的作用:焊料有泵(叶轮)从槽低位打到高位的喷嘴处,焊料在隆起处产生波峰(喷流式形成流动镜面),在波峰面上来不及形成氧化膜和杂物,可经常保持洁净状态,印制板能在焊剂的润湿和活化的作用下,保证焊接质量。

 

冷却区: 冷却区是为焊后的PCB进行降温的装制。焊接后印制板的快速冷却是非常必要的。印制板焊接后不快速冷却,则由于焊 接后元器件引线残留热量的影响,其温度还会继续上升到较高的值。因此,焊接后必须尽快将热量放出,以防止印制板铜箔的结合力下降和使元器件损坏。下图是印制线路板上的晶体管引线根部的温升和冷却效果图。

image.png

3有关焊接设备的选择

 

选用焊接设备要与工厂实际情况和发展趋势联系起来,一旦选择好焊接设备,就要建立起围基板生产相应的元器件,焊料及辅助材料应用管理系统。

 

(1)一次性焊接设备(单波峰焊机、浸焊机、双波峰焊机)实用于 短脚插件或中短脚插件法。此类焊接设备对元器件可焊性的要求较高,二端元器件 需要成型加工采用自插机插件需要编带,元器件二 次加工后的管理较严格,防止混料及氧化措施应及时和正确,印制板的可焊性要求要好。

 

(2)二次焊接设备(高波或浸焊机→切脚机→单或双波峰焊机)实用于长脚插件,元器件可不需要二次加工。但由于受 传输夹具结构的限制PCB的宽度不可能太宽,第一次焊接后PCB受热变形后容易造成切脚时切坏基板,并影响第二次进入输送带。此种焊接方式对元器件及印制板抗热冲击的性能要求较 高。元器件如开关件、电感件、塑制元件及非线性元件经过两次热冲击将会出现早期失效,印制板也易变形。

 

DIP工艺技巧及缺陷分析

在原材料价格不断上涨,劳动力成本不断上升的今天,企业能做的就是不断降低自己的成本。DIP制造已经成为一颗烫手山芋,接又难受,不接又不行,如何理性面对DIP制造订单,减少DIP返修成为我们必须研究的课题。

一、DIP工艺--曲线分析

1、润湿时间:指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间。

2、停留时间:PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间,停留/焊接时间的计算方式是﹕停留/焊接时间=波峰宽/速度

3、预热温度:预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度(见右表)

4、焊接温度

焊接温度是非常重要的焊接参数﹐通常高于焊料熔点(183°C)50°C ~60°C大多数情况是指焊锡炉的温度实际运行时﹐所焊接的PCB焊点温度要低于炉温﹐这是因为PCB吸热的结果

SMA类型             元器件           预热温度

单面板组件       通孔器件与混装       90~100

双面板组件       通孔器件             100~110

双面板组件       混装                 100~110

多层板           通孔器件             15~125

多层板           混装                 115~125

二、波峰焊问题

波峰面:波的表面均被一层氧化皮覆盖﹐它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态﹐在波峰焊接过程中﹐PCB接触到锡波的前沿表面﹐氧化皮破裂﹐PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进﹐这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动波峰焊机。

焊点成型:当PCB进入波峰面前端(A)时﹐基板与引脚被加热﹐并在未离开波峰面(B)之前﹐整个PCB浸在焊料中﹐即被焊料所桥联﹐但在离开波峰尾端的瞬间﹐少量的焊料由于润湿力的作用﹐粘附在焊盘上﹐并由于表面张力的原因﹐会出现以引线为中心收缩至最小状态﹐此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此会形成饱满﹐圆整的焊点﹐离开波峰尾部的多余焊料﹐由于重力的原因﹐回落到锡锅中。防止桥联的发生。

防止桥联的发生

1、使用可焊性好的元器件/PCB

2、提高助焊剞的活性

3、提高PCB的预热温度﹐增加焊盘的湿润性能

4、提高焊料的温度

5、去除有害杂质﹐减低焊料的内聚力﹐以利于两焊点之间的焊料分开。

波峰焊机中常见的预热方法

1、空气对流加热

2、红外加热器加热

3、热空气和辐射相结合的方法加热



三、工艺参数调节

1、波峰高度:波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃锡高度。其数值通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3,过大会导致熔融的焊料流到PCB的表面﹐形成“桥连”

2、传送倾角:波峰焊机在安装时除了使机器水平外﹐还应调节传送装置的倾角﹐通过倾角的调节﹐可以调控PCB与波峰面的焊接时间﹐适当的倾角﹐会有助于焊料液与PCB更快的剥离﹐使之返回锡锅内

3、热风刀:所谓热风刀﹐是SMA刚离开焊接波峰后﹐在SMA的下方放置一个窄长的带开口的“腔体”﹐窄长的腔体能吹出热气流﹐尤如刀状﹐故称“热风刀”

4、焊料纯度的影响:波峰焊接过程中﹐焊料的杂质主要是来源于PCB上焊盘的铜浸析﹐过量的铜会导致焊接缺陷增多

5、工艺参数的协调:波峰焊机的工艺参数带速﹐预热时间﹐焊接时间和倾角之间需要互相协调﹐反复调整。

四、焊接缺陷分析

1、沾锡不良POOR WETTING:

这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡.分析其原因及改善方式如下:

(1)外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的.

(2)SILICON OIL通常用于脱模及润滑之用,通常会在基板及零件脚上发现,而SILICON OIL不易清理,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题,因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良.

(3)常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化,而无法去除时会造成沾锡不良,过二次锡或可解决此问题.

(4)沾方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到.

(5)吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔锡需要足够的温度及时间WETTING,通常焊锡温度应高于熔点温度50℃至80℃之间,沾锡总时间约3秒.调整锡膏粘度。

2、局部沾锡不良:此一情形与沾锡不良相似,不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面,只有薄薄的一层锡无法形成饱满的焊点.

3、冷焊或焊点不亮:焊点看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,注意锡炉输送是否有异常振动.

4、焊点破裂:此一情形通常是焊锡,基板,导通孔,及零件脚之间膨胀系数,未配合而造成,应在基板材质,零件材料及设计上去改善.

5、焊点锡量太大:通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖的焊点,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必有所帮助.

(1)锡炉输送角度不正确会造成焊点过大,倾斜角度由1到7度依基板设计方式?#123;整,一般角度约3.5度角,角度越大沾锡越薄角度越小沾锡越厚.

(2)提高锡槽温度,加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽.

(3)提高预热温度,可减少基板沾锡所需热量,曾加助焊效果.

(4)改变比重,略为降低比重,通常比重越高吃锡越厚也越易短路,比重越低吃锡越薄但越易造成锡桥,锡尖.

6、锡尖(冰柱):

此一问题通常发生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡.

(1)基板的可焊性差,此一问题通常伴随着沾锡不良,此问题应由基板可焊性去探讨,可试由提升比重来改善.

(2)基板上金道(PAD)面积过大,可用绿(防焊)漆线将金道分隔来改善,原则上用绿(防焊)漆线在大金道面分隔成5mm乘10mm区块.

(3)锡槽温度不足沾锡时间太短,可用提高锡槽温度加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽来改善.

(4)出波峰后之冷却风流角度不对,不可朝锡槽方向吹,会造成锡点急速,多余焊锡无法受重力与内聚力拉回锡槽.

(5)手焊时产生锡尖,通常为烙铁温度太低,致焊锡温度不足无法立即因内聚力回缩形成焊点,改用较大瓦特数烙铁,加长烙铁在被焊对象的预热时间.

7、防焊绿漆上留有残锡:

(1)基板制作时残留有某些与不能兼容的物质,在过热之,后餪化产生黏性黏着焊锡形成锡丝,可用丙酮(*已被蒙特娄公约禁用之化学溶剂),,氯化烯类等溶剂来清洗,若清洗后还是无法改善,则有基板层材CURING不正确的可能,本项事故应及时回馈基板供货商.

(2)不正确的基板CURING会造成此一现象,可在插件前先行烘烤120℃二小时,本项事故应及时回馈基板供货商.

(3)锡渣被PUMP打入锡槽内再喷流出来而造成基板面沾上锡渣,此一问题较为单纯良好的锡炉维护,锡槽正确的锡面高度(一般正常状况当锡槽不喷流静止时锡面离锡槽边缘10mm高度)

8、白色残留物:在焊接或溶剂清洗过后发现有白色残留物在基板上,通常是松香的残留物,这类物质不会影响表面电阻质,但客户不接受.

(1)通常是此问题主要原因,有时改用另一种即可改善,松香类常在清洗时产生白班,此时最好的方式是寻求供货商的协助,产品是他们供应他们较专业.

(2)基板制作过程中残留杂质,在长期储存下亦会产生白斑,可用或溶剂清洗即可.

(3)不正确的CURING亦会造成白班,通常是某一批量单独产生,应及时回馈基板供货商并使用或溶剂清洗即可.

(4)厂内使用之与基板氧化保护层不兼容,均发生在新的基板供货商,或更改厂牌时发生,应请供货商协助.

(5).因基板制程中所使用之溶剂使基板材质变化,尤其是在镀镍过程中的溶液常会造成此问题,建议储存时间越短越好.

(6)使用过久老化,暴露在空气中吸收水气劣化,建议更新(通常发泡式应每周更新,浸泡式每两周更新,喷雾式每月更新即可).

(7)使用松香型,过完焊锡炉候停放时间太九才清洗,导致引起白班,尽量缩短焊锡与清洗的时间即可改善.

(8)清洗基板的溶剂水分含量过高,降低清洗能力并产生白班.应更新溶剂.

9、深色残余物及浸蚀痕迹:通常黑色残余物均发生在焊点的底部或顶端,此问题通常是不正确的使用或清洗造成.

(1)松香型焊接后未立即清洗,留下黑褐色残留物,尽量提前清洗即可.

(2)酸性留在焊点上造成黑色腐蚀颜色,且无法清洗,此现象在手焊中常发现,改用较弱之并尽快清洗.

(3)有机类在较高温度下烧焦而产生黑班,确认锡槽温度,改用较可耐高温的即可.

10、绿色残留物:绿色通常是腐蚀造成,特别是电子产品但是并非完全如此,因为很难分辨到底是绿锈或是其它化学产品,但通常来说发现绿色物质应为警讯,必须立刻查明原因,尤其是此种绿色物质会越来越大,应非常注意,通常可用清洗来改善.

(1)腐蚀的问题:通常发生在裸铜面或含铜合金上,使用非松香性,这种腐蚀物质内含铜离子因此呈绿色,当发现此绿色腐蚀物,即可证明是在使用非松香后未正确清洗.

(2)COPPER ABIETATES是氧化铜与ABIETIC ACID (松香主要成分)的化合物,此一物质是绿色但绝不是腐蚀物且具有高绝缘性,不影影响品质但客户不会同意应清洗.

(3)PRESULFATE的残余物或基板制作上类似残余物,在焊锡后会产生绿色残余物,应要求基板制作厂在基板制作清洗后再做清洁度测试,以确保基板清洁度的品质.

11、白色腐蚀物:第八项谈的是白色残留物是指基板上白色残留物,而本项目谈的是零件脚及金属上的白色腐蚀物,尤其是含铅成分较多的金属上较易生成此类残余物,主要是因为氯离子易与铅形成氯化铅,再与二氧化碳形成碳酸铅(白色腐蚀物).在使用松香类时,因松香不溶于水会将含氯活性剂包着不致腐蚀,但如使用不当溶剂,只能清洗松香无法去除含氯离子,如此一来反而加速腐蚀.

12、针孔及气孔:针孔与气孔之区别,针孔是在焊点上发现一小孔,气孔则是焊点上较大孔可看到内部,针孔内部通常是空的,气孔则是内部空气完全喷出而造成之大孔,其形成原因是焊锡在气体尚未完全排除即已凝固,而形成此问题.

(1)有机污染物:基板与零件脚都可能产生气体而造成针孔或气孔,其污染源可能来自自动植件机或储存状况不佳造成,此问题较为简单只要用溶剂清洗即可,但如发现污染物为SILICONOIL因其不容易被溶剂清洗,故在制程中应考虑其它代用品.

(2)基板有湿气:如使用较便宜的基板材质,或使用较粗糙的钻孔方式,在贯孔处容易吸收湿气,焊锡过程中受到高热蒸发出来而造成,解决方法是放在烤箱中120℃烤二小时.

(3)电镀溶液中的光亮剂:使用大量光亮剂电镀时,光亮剂常与金同时沉积,遇到高温则挥发而造成,特别是镀金时,改用含光亮剂较少的电镀液,当然这要回馈到供货商.

13、TRAPPED OIL:氧化防止油被打入锡槽内经喷流涌出而机污染基板,此问题应为锡槽焊锡液面过低,锡槽内追加焊锡即可改善.

14、焊点灰暗:此现象分为二种(1)焊锡过后一段时间,(约半载至一年)焊点颜色转暗.(2)经制造出来的成品焊点即是灰暗的.

(1)焊锡内杂质:必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分.

(2)在热的表面上亦会产生某种程度的灰暗色,如RA及有机酸类留在焊点上过久也会造成轻微的腐蚀而呈灰暗色,在焊接后立刻清洗应可改善.

某些无机酸类的会造成ZINC OXYCHLORIDE可用1%的盐酸清洗再水洗.

(3)在焊锡合金中,锡含量低者(如40/60焊锡)焊点亦较灰暗.

15、焊点表面粗糙:焊点表面呈砂状突出表面,而焊点整体形状不改变.

(1)金属杂质的结晶:必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分.

(2)锡渣:锡渣被PUMP打入锡槽内经喷流涌出因锡内含有锡渣而使焊点表面有砂状突出,应为锡槽焊锡液面过低,锡槽内追加焊锡并应清理锡槽及PUMP即可改善.

(3)外来物质:如毛边,绝缘材等藏在零件脚,亦会产生粗糙表面.

16、黄色焊点:系因焊锡温度过高造成,立即查看锡温及温控器是否故障.

17、短路:过大的焊点造成两焊点相接.

(1)基板吃锡时间不够,预热不足调整锡炉即可.

(2)不良:比重不当,劣化等.

(3)基板进行方向与锡波配合不良,更改吃锡方向.

(4)线路设计不良:线路或接点间太过接近(应有0.6mm以上间距);如为排列式焊点或IC,则应考虑盗锡焊垫,或使用文字白漆予以区隔,此时之白漆厚度需为2倍焊垫(金道)厚度以上.

(5)被污染的锡或积聚过多的氧化物被PUMP带上造成短路应清理锡炉或更进一步全部更新锡槽内的焊锡.

后焊是SMT贴片加工之后的一道工序(特殊个例除外:只有插件的PCB板),其加工流程如下:

1、对元器件进行预加工

预加工车间工作人员根据BOM物料清单到物料处领取物料,认真核对物料型号、规格,签字,根据样板进行生产前预加工,利用自动散装电容剪脚机、电晶体自动成型机、全自动带式成型机等成型设备进行加工;

要求:

①整形后的元器件引脚水平宽度需要和定位孔宽度一样,公差小于5%;

②元器件引脚伸出至PCB焊盘的距离不要太大;

③如果客户提出要求,零件则需要进行成型,以提供机械支撑,防止焊盘翘起。

2、贴高温胶纸,进板→贴高温胶纸,对镀锡通孔及必须在后焊的元器件进行封堵;

3、DIP插件加工工作人员需带静电环,防止发生静电,根据元器件BOM清单及元器件位号图进行插件,插件时要仔细认真,不能差错、插漏;

4、对于插装好的元器件,要进行检查,主要检查元器件是否插错、漏插;

5、对于插件无问题的PCB板,下一环节就是波峰焊接,通过波峰焊机进行全方位自动焊接处理、牢固元器件;

6、拆除高温胶纸,然后进行检查,在这一环节主要是目检,通过肉眼观察焊接好的PCB板是否焊接完好;

7、对于检查出未焊接完整的PCB板要进行补焊,进行维修,以防出现问题;

8、后焊,这是针对特别要求的元器件而设定的工序,因为有的元器件根据工艺和物料的自身限制不能直接通过波峰焊机进行焊接,需要通过手工完成;

9、对于所有元器件都焊接完成之后的PCB板要进行功能测试,测试各功能是否正常,如果检查出功能缺陷,要进行维修再测试处理。

DIP插件后焊工序和SMT贴片工序一样重要,DIP插件专设一个车间,无铅和有铅生产线分开,质量控制部门严格把控,杜绝瑕疵品上市。

波峰焊是现代电子制造重要工艺之一,虽然它一直受到SMT技术的冲击,但还是有相当多的电子元器件无法完全采用SMT封装技术替代,如高可靠性要求的插拔连接器,一些大功率电解电容等。因此波峰焊还会在电子制造领域发挥重要作用。

image.png

那么波峰焊焊接制程有哪些不良?原因是什么?又如何改善呢?

焊接过程是一个热加工过程,一个优良的焊接效果,需要考虑焊料配方、、元件和PCB的匹配、工装设计及过程控制参数等。一个不好的结果可能有多个原因,本文就一些常见的焊接不良、产生原因进行分析,并提出改善建议。

image.png

多锡

 

多锡焊点特点是焊锡将焊接引脚完全包裹,且润湿角度大于90度。

image.png

·              如果多锡不良是整板批量性的,首先检查的是温度因素。预热温度和熔锡温度过低都会使得熔锡的粘度高而造成多锡不良。建议重新优化焊接温度曲线。

·              锡炉里的铜含量过高也会使得锡炉里的熔锡粘度升高,造成多锡不良。建议要定期检测熔锡的铜含量,保证铜的含量在可控的范围内。

·              如果设备参数正常,就要考虑PCB的可焊性问题。焊盘和焊接孔过分氧化和污染等因素使得其可焊性极差,造成熔锡无法充分润湿焊接表面,只能形成包裹状。这种情况建议对PCB进行可焊性分析,如需要可增加SEM和EDX检测,最终督促板厂改善制程提高PCB板质量和运输保护。

·              活性降低也有可能造成此不良,因为活性低的已经不能发挥其助焊的作用,此时建议更换。

·              多锡有时会集中发生在同一个元件。此种情况往往是元件的可焊性差造成。建议对元件进行可焊性分析,如有必要将元件退回厂家并督促厂家提高物料质量和运输保护。

·              多锡集中在同一类元件,也有可能是因为PCB设计中没有使用花盘式的隔热设计,尤其是对于直接与多个接地层/电源层连接的焊接孔。因为无隔热设计加速了焊接过程中的热量损失,造成焊接温度低,最终导致熔锡无法润湿爬升,反而在焊盘位置堆积,形成多锡不良。

image.png

 

拉尖

 

拉尖指的是不正常的圆锥状或者钉装焊点。拉尖的原因主要是焊料在冷却时来不及收缩所造成。此类焊点可能在系统组装时与邻板距离太近违反最小电气间隙要求或发生短路。

image.png

·              拉尖跟温度有很大的直接关系,预热温度低,熔锡温度低都会使得过波峰后由于温度不足,熔锡无法有效收缩。熔锡温度低同时增加了熔锡的粘度,加剧了拉尖的形成。建议重新设置测量温度曲线。

·              也和拉尖有很大的关系。当的活性不够或者浓度下降时,就无法胜任去氧化和降低表面张力的作用,使得熔锡离开锡炉时无法有效收缩。增大浓度、活性和喷涂量,增加的喷涂压力改善它的穿透力都有助于拉尖的消除。

·              当链速过快时,多余的焊料也有可能来不及被拉回到锡炉,造成拉尖。

·              个别由于焊接脚穿出过长造成的拉尖,就要将焊接脚剪短。建议焊接脚穿出(L)不要大于2mm。

image.png

 

连锡

 

连锡又称桥接是相邻的不应连接在一起的焊点由焊料连在了一起。这种连接必定会导致电气故障。

image.png

·              连锡的预防要从源头-设计-开始,所以DFM分析尤为重要。如选用pitch不小于2mm的PTH元件,焊接脚穿出不要超出2mm,铜环的间距不要小于0.5mm,铜环间增加白油,元件长度方向与板在轨道的运行方向一致,等等。

·              如果元件的pitch过小,铜环的间距过小,建议将焊接脚穿出剪小到0.5mm,同时在托盘适当位置增加拖锡片(钛合金,马口铁镀镍),以降低连锡的的风险。

image.png

·              熔锡温度低,熔锡的流动性就差,会造成连锡;预热温度低,带来焊接时温度不足,也会造成连锡。所以,适当提高温度,有助于改善连锡不良。

·              链速要适当。链速过低可能加速flux的消耗,使得焊料的润湿下降,造成连锡。

·              更换活性更强的有助于减少连锡,因为活性强的可以增加润湿性。

image.png

锡球

 

锡球是指波峰焊接后小型球状焊锡残留在板子上,阻焊膜或导体上。


·              首先对PCB板进行适当烘烤,排除湿气。过波峰时,水气会造成锡溅,进而产生锡球不良。

·              过多或预热温度偏低可能导致溶剂或水分不能完全蒸发,过波峰的时候会有溅锡的现象而导致锡珠的产生。建议减少的喷涂量,升高预热温度。

image.png

冷焊

 

冷焊是由于热量不足等原因造成焊点出现润湿不佳,呈灰色和有褶皱。


·              此类不良通常是因为热量不足使得焊接时间短,造成焊点灰暗。适当增加焊接时间、调高预热温度和熔锡温度有助于不良的改善。

·              如果焊点看似碎裂、不平,大部分原因是元件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,这种情况下要注意链爪是否有异常振动。

·              焊接面氧化或者污染也会导致冷焊,需要严控来料储存和移动中的保护。

image.png

残留

 

当没从焊料中完全清除则发生残留。有腐蚀性会影响焊点可靠性。


·              减少的喷涂量或者适当提高预热温度,增大的消耗,可以减少残留。

·              中松香树脂固体含量过多或是品质不好很容易容易造成残留过多,要根据产品更换。

·              适当增加焊接时间以增大的消耗,也可以减少的残留。

 

image.png

白斑

 

白斑是一种发生在PCB内部的不良,主要是玻璃纤维与树脂母材部分分离。此不良通常与热应力有关。


·              因为此缺陷与热应力有关,因此,适当提高预热温度,降低焊接温度,减少焊接时间,从总体上降低PCB板材受到的热冲击,以降低白斑产生的风险。

·              低Tg的PCB用于无铅制程,也可能会导致白斑的产生。因为低Tg的PCB往往无法承受无铅制程的高温冲击,发生局部分层形成白斑。建议无铅制程的PCB的Tg要不小于150度。

·              铺铜不平衡也是白斑产生的原因之一。铺铜不平衡,使得PCB各部CTE不同,受热膨胀不平衡而产生白斑不良。因此,在PCB的DFM阶段要做好铺铜平衡处理。

image.png

板子变形

 

板子变形的特点是PCB板受热发生形变时,由于各向形变不均发生弯曲,扭转而导致变形。

铺铜不平衡也是变形产生的原因之一。铺铜不平衡,使得PCB热涨时的CTE不平衡,从而产生变形。因此,在PCB的DFM阶段要做好铺铜平衡处理。

·              焊接温度过高,时间过长也可能造成板子变形。因为高温时间长都增加了PCB的热变形量,也就加大了变形的风险。适当降低熔锡温度,增加链速,有助于减少板子的变形。

·              由于波峰焊的特点使得焊接面和非焊接面存在一定的温差,PCB的变形无法避免。夹具的设计对于PCB的变形却有很大的改善,如适当增加压条,保持PCB与托盘内腔壁0.5mm的间隙,增加带弹簧杆的压盖等以补偿或引导PCB的热涨冷缩。


image.png

溢锡

溢锡指熔锡流到PCB的非焊接面,造成非正常焊点或者锡块。


·  锡波过高是产生此不良的重要原因。锡波高意味着熔锡对PCB板的压力大,流体形态的熔锡就可能通过焊接孔涌到PCB的非焊接面,造成溢锡。一般锡波位于PCB厚度方向的1/2 - 2/3处为宜,实际的高度需要根据具体产品设置。

·      托盘磨损也有可能造成溢锡,因为托盘磨损过大造成托盘过炉时沉锡过低,造成PCB吃锡深度变大。所以要及时报废磨损无法使用的夹具,也可在托盘与导轨接触的部位增加不锈钢块以减少托盘的磨损。


来源:网络整理




以上一文,仅供参考!


欢迎来电咨询合明科技波峰焊夹具治具载具清洗剂、选择性波峰焊喷锡嘴清洗剂、波峰焊链爪清洗剂、电路板水基清洗剂、堆叠组装POP芯片清洗剂、油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案、BMS新能源汽车电池管理系统电路板制程工艺水基清洗解决方案、储能BMS电路板水基清洗剂、PCBA焊后清洗剂、组件和基板除中性水基清洗剂、功率电子除助焊剂水基清洗剂、功率模块/DCB、引线框架和分立器件除助焊剂水基清洗剂、封装及晶圆清洗水基清洗剂、倒装芯片水基清洗、SIP和CMOS芯片封装焊后清洗剂、SMT钢网、丝网和误印板清洗除锡膏、银浆、红胶,SMT印刷机网板底部擦拭水基清洗剂、焊接夹治具、回流焊冷凝器、过滤网、工具清洗除被焙烤后助焊剂和重油污垢清洗剂,电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。

【阅读提示】

以上为合明科技在工业清洗方面的经验的累积,我们是国内自主掌握核心水基清洗技术的先创品牌,在水基清洗、环保清洗方面有着丰富的经验,也成为了IPC清洗标准主席单位。但是因为工业清洗问题内容广泛,没办法面面俱到,本文只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,力争能为客户提供全方位的工业清洗解决方案。

 

【免责声明】

1. 以上文章内容仅供读者参阅,具体操作应咨询技术工程师等;

2. 内容为作者个人观点, 并不代表本网站赞同其观点和对其真实性负责,本网站只提供参考并不构成投资及应用建议。本网站上部分文章为转载,并不用于商业目的,如有涉及侵权等,请及时告知我们,我们会尽快处理。

3. 除了“转载”之文章,本网站所刊原创内容之著作权属于合明科技网站所有,未经本站之同意或授权,任何人不得以任何形式重制、转载、散布、引用、变更、播送或出版该内容之全部或局部,亦不得有其他任何违反本站著作权之行为。“转载”的文章若要转载,请先取得原文出处和作者的同意授权。

4. 本网站拥有对此声明的最终解释权。

上门试样申请 0755-26415802 top