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(zǐ)、軍(jun1)工電子、數碼等,屬於高精技(jì)術(shù)焊錫機。歐力克斯11年專(zhuān)注(zhù)於自動點膠機、自動焊錫機(jī)研發生產的小編搜集網絡文章加以整理,涵蓋8個(gè)方麵(miàn),52項不良現(xiàn)象的定(dìng)義、產生原因分析和對策措施,希望能對廣大網友(yǒu)有所幫助(zhù)。
1,橋連定義:橋(qiáo)連,也(yě)叫連錫(xī)。是指元件端頭、元器件相(xiàng)鄰的焊點之間以(yǐ)及焊(hàn)點與鄰近的導線、孔等(děng)電氣上(shàng)不該(gāi)連接的部位(wèi)被焊(hàn)錫連接(jiē)在一起的現象。
原因分析和措施(shī):PCB預熱不不足,熔融焊錫接觸PCB瞬間溫(wēn)度(dù)下(xià)降,潤濕性變差,相鄰線路間焊點發(fā)生連(lián)錫;可以通過調整合適(shì)預熱溫度和焊接峰值溫度解決。
焊接(jiē)溫度過低,焊料粘度增加,流動性變差,產生連錫;選(xuǎn)擇合適焊接溫度解決(jué)。
元器件引腳、PCB焊盤不潔淨,或被氧化,導致液態焊料(liào)在焊(hàn)盤或元(yuán)件引腳上的潤濕性受到(dào)影響,在脫(tuō)離瞬間,如果相鄰元器(qì)件焊點的潤(rùn)濕(shī)角交疊,被迫(pò)不(bú)親焊點的多餘(yú)焊料粘在相鄰焊點(diǎn)間,形成連錫;針對元件引腳(jiǎo)或PCB焊盤氧化,加強元器件存儲控製或選擇合格(gé)助焊劑。
通孔(kǒng)連接器引(yǐn)腳長,當連接器相鄰引腳的潤濕角交疊在一(yī)起的時候就可能發生連錫;針對腳長超(chāo)過標準的元件可采取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(dāng),導致錫拖不開,產生連錫;焊盤(pán)需按照PCB設計規範來進(jìn)行設計。
選擇(zé)性波峰焊拖焊過程中(zhōng),PCB導錫焊盤(pán)缺失、設計太細或距離太遠,產(chǎn)生連錫;將多引腳插裝元件(jiàn)最後一個(gè)引腳(jiǎo)的焊盤設計成一個導錫焊盤,設(shè)計必須符(fú)合DFM。
插裝元件引(yǐn)腳不規則或插裝(zhuāng)定(dìng)位(wèi)歪斜(xié),在焊接前引腳之間已(yǐ)經接近或(huò)已(yǐ)經碰上;元件插裝(zhuāng)後必須目視檢查,加強定位措施。
助焊劑活性差,不能潔淨PCB焊盤(pán),使焊料(liào)在銅箔(bó)表麵的潤濕力降低,導致浸潤(rùn)不良;使用助焊劑之前點檢助焊(hàn)劑的比重(chóng),使用有效期內的助焊劑。
PCB有翹(qiào)曲(qǔ)變形現象,導致吃錫深的地方錫流不順暢,易產(chǎn)生連錫(xī);針對板變形翹曲有兩種措施:a.加擋錫(xī)條;b.做載板。
焊料不純,即焊料(liào)中所含雜質超過允許的標準,焊料的特性發生變化,潤濕性變差,易形成連錫不良;及(jí)時添加焊條或更換焊料,完善監測手段。
,2, 器件浮起定義:插(chā)裝元件過選擇性波(bō)峰焊(hàn)後元(yuán)件本體有部分翹起,不在一(yī)個平麵,或全部翹起。
原因分析和措(cuò)施:編者:這裏(lǐ)不得不說(shuō),元器件不允許貼板密閉焊裝,會造成氣體排(pái)放不暢(chàng),以下原因分析與措施,都請考(kǎo)慮在規避上述問題的情形。
元件插裝時不到(dào)位,沒有貼板。
改善對策提高插裝質量,插裝完後需目視檢查。
插裝元件較鬆,若遇鏈條抖動幅度較大,已插裝好的元件就可能由於抖動而不貼板;調整鏈條運輸狀態(tài),使其處於最佳。
PCB翹曲變形,可能會(huì)導致噴嘴頂起元件。
針對PCB翹曲變形可采取(qǔ)的措施有:a.控製PCB來料變形不良;b.調整波峰高度(dù);c.采用擋錫條控製變形;d.做載板過選擇焊。
孔徑與腳徑設計不合理,插裝元件較鬆,且元件較輕,稍遇外力元件就(jiù)會浮起,如鏈條抖動、噴嘴噴塗/焊接壓力(lì)等。
針對元件插(chā)裝較鬆問題可采取的措施有:a.采用壓塊或壓蓋(gài)過爐;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(wán)整,有空(kōng)洞、插裝孔以及導(dǎo)通孔中焊料不飽滿或焊料(liào)沒有爬到元件麵的焊盤(pán)上。
原因(yīn)分析和措施:元件焊端、引腳、PCB焊盤氧化或(huò)汙染(rǎn),或PCB受潮,這幾種情況會導致助焊劑無法(fǎ)完全清除氧化層(céng)或異物,氧化層或異物將熔融焊料與鍍(dù)層隔開,焊料無法潤濕鋪展;元件腳部分鍍層有問題或者不合格,元件腳可焊性差;元器(qì)件先進先出,盡(jìn)量避免存放在潮濕的環境中,不要超過規定的使用日期。針對元(yuán)件腳鍍層不合格需推動(dòng)供應商進行改(gǎi)善。對PCB進行清洗和去潮處理(lǐ)。
助焊劑活性差,不能潔淨PCB焊盤,使(shǐ)焊料在銅箔表麵的潤(rùn)濕力(lì)降低,導致潤(rùn)濕不良;使用助焊劑之前點檢助焊劑的比重,使用有效期內(nèi)的助焊劑(jì)。
助焊劑(jì)噴塗量不足或噴塗不均勻,導致助焊劑不能完全達到應有的效果(guǒ);助焊劑的噴塗量(liàng)需調節到最佳值,一個(gè)焊點可實施多次噴塗。
PCB預熱溫度不恰當,PCB預熱溫度(dù)過高,使助焊劑碳化,失去活性,造成潤濕不良;PCB預熱(rè)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,使液態焊料潤濕性變差;調整適當預熱溫度。
PCB焊接溫度不恰(qià)當(dāng),PCB焊接溫度過高,會使(shǐ)焊料黏度過(guò)低(dī);PCB焊接溫度過低,液態(tài)焊料潤濕性變差;調整適當焊接峰值溫度。
PCB焊(hàn)盤鍍層太薄或加(jiā)工不良,使鍍層在生產過程中脫落,導致焊(hàn)盤可焊性變差;針對PCB來(lái)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中,這兩種情況會導致焊(hàn)料無法在金屬孔內擴散潤濕;插裝孔的孔徑過大,焊料從孔中流出;插裝孔的孔徑比引(yǐn)腳直(zhí)徑大0.2-0.4mm,細引(yǐn)線可取下限,粗引線可取上限(xiàn)。
物料無Standoff設計,過(guò)爐時物料內(nèi)的氣體無法(fǎ)逸出(chū),隻能從(cóng)通孔處(chù)逸出(chū),導致吹(chuī)孔假焊問題;可推動供應商修改物料(liào)或更換物料;設計必(bì)須符合DFM設計。
程序中坐標位置或(huò)方向設置有誤,偏離焊點中心,導致焊點不良產生;培訓員工製程能力,提高其製程水平,製程時嚴格按照製程標準設置程序,程(chéng)序製作後須作小批量(liàng)測試。
焊錫噴嘴氧化,一側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,並定期更換。
4, 焊點(diǎn)多錫定義:元器件焊端和引(yǐn)腳周圍被過多(duō)的焊料包圍,或焊點中間裹有氣泡,不能形成標準(zhǔn)的彎月牙麵焊點,潤濕角θ>90°。
原因分析和措施:焊接溫度過低,使熔融焊料的粘度過大;調整適當的焊接峰值溫度及焊接時間。
PCB預熱過(guò)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。
助焊劑的活性差或比重過(guò)小,導致焊料集中在一起無法擴散開來;更換助(zhù)焊劑或調整(zhěng)合適比重。
焊盤、插裝孔或引腳可焊(hàn)性差,不能充分浸潤,產生的氣泡裹在焊點中;提高PCB板的加工質量,元器件先進先出,不要存放在(zài)潮濕的環境中(zhōng)。
焊料中錫的比例減少,或Cu的成分增加,焊料粘度增加,錫的流動性變差;補充焊料以調節焊料(liào)合金成分。
5, 錫珠定(dìng)義:散布在焊點附近的微小珠狀焊料。
原因分析和措施:PCB和元器件拆封後,或者烘烤(kǎo)除濕(shī)後,在產線上(shàng)滯留時間比較長,導致PCB和(hé)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(zài)使用前進行可焊性驗(yàn)證;焊接前去潮,去潮(cháo)後滯留(liú)時間不超過8h。
鍍(dù)層和助焊劑不相容(róng),助(zhù)焊劑選用不當(dāng),不僅不起作用,而且會破壞(huài)鍍層,導致焊料(liào)潤濕性變(biàn)差,易產生錫(xī)珠;選擇正確(què)助焊劑。
噴塗助焊(hàn)劑量不合適、助焊(hàn)劑(jì)吸(xī)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。
PCB焊盤加工不良,孔壁粗糙, 導(dǎo)致錫液積聚而無法鋪展開來,形成錫珠;針對PCB質量問(wèn)題,反映供(gòng)應商改進PCB製造工(gōng)藝,提高孔壁光潔(jié)度。
預熱溫度選擇不當,PCB預熱溫度過低(dī),導致(zhì)可能存在的水分未充分揮發,易發生濺錫(xī);合理選擇預(yù)熱溫度。
噴(pēn)嘴波峰高度過高,錫液在流回錫(xī)缸時,由於波峰高度過高,濺(jiàn)出的錫珠(zhū)變多;針(zhēn)對選擇(zé)焊波峰較高(gāo)問題:a.調節合適波峰高度;b.加防錫珠(zhū)罩。
PCB阻焊層(céng)材(cái)料Tg點(diǎn)低,在選(xuǎn)擇焊焊接過程(chéng)中會(huì)變軟,就像焊料合(hé)金粘在膠黏(nián)劑上一(yī)樣;選擇高Tg點的PCB阻焊工藝(yì)材料(liào)將減少或消除錫珠。
焊錫噴嘴離(lí)開焊盤時濺錫,焊錫噴嘴離開焊盤時順著元器件引腳延(yán)伸的方向拉(lā)出錫柱,在助焊劑的潤濕作用/自(zì)身流動性/表麵張力的作用下,錫液會在流回錫缸時濺出錫珠;調整焊(hàn)接時間(jiān)及鏈速(sù)(噴嘴行進速度)等工藝(yì)參(cān)數。
焊接工(gōng)藝差異,有預上錫工序比無預上(shàng)錫工序(xù)產生(shēng)錫珠多;謹慎評估使(shǐ)用預上錫工序。(編(biān)者:本條僅(jǐn)供參考(kǎo),歡迎討論。)
,6, 掉件定義:應(yīng)焊接元器件的焊盤上,無器件。
原因(yīn)分析和措施(shī):插裝元器件焊盤與SMD元件間距一般應不小於5mm,若距(jù)離(lí)SMD元件過近,過選擇焊時,將(jiāng)導致(zhì)已焊(hàn)接(jiē)的SMD元器件焊料受熱(rè)熔化,發(fā)生脫落;優化設計。
噴(pēn)嘴口徑過大,焊接時易碰SMD元件(jiàn),易發生元件掉落;選(xuǎn)擇合適噴嘴。
程序坐標設(shè)置有誤,可能會焊掉(diào)旁邊SMD元(yuán)件;嚴格按照製程標準設置程序(xù),結合上述兩(liǎng)點。
元器件(jiàn)鬆動,鏈條抖動(dòng),插裝元件(jiàn)易掉落(luò);針對元件較鬆的情況可采取:a.調整鏈條;b.增加壓塊過爐;c.調整孔徑(jìng)與腳徑比。
,7, 焊點拉尖定義:焊點(diǎn)頂部拉尖呈冰柱狀,小旗狀。
原因分析和措施:PCB預熱過低,使PCB與(yǔ)元器件溫度偏低,焊接時元件與PCB吸熱,焊料(liào)粘(zhān)度較大,不易脫錫,形成焊錫拉尖;根據PCB、板層、元件多少、有無貼裝元件等綜合考(kǎo)量,設置(zhì)預熱溫度。
焊接溫度過低,熔融焊料粘度(dù)過大,不易脫錫;調整選擇焊焊接峰值溫度及(jí)焊接時間。
助焊劑(jì)活性差,導致焊錫潤濕性變差;選擇合適助焊(hàn)劑。
焊料不(bú)純,如焊料中(zhōng)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換(huàn)缸或采取補(bǔ)充、稀釋焊料調節焊(hàn)料比例。
波峰高度高,元件底(dǐ)部與焊噴嘴接觸;調節適當波峰高度。
焊接元器件引線直徑與焊盤(pán)孔徑比例不合理(lǐ),若插裝孔徑過大(dà),大焊盤吸熱量(liàng)大,會導致焊點拉尖現象;插裝孔的孔徑(jìng)比引(yǐn)腳直徑大0.2-0.4mm,細引線可(kě)取下(xià)限,粗引(yǐn)線可取上限。
元器件引腳過長或焊接時間過短,錫(xī)未脫離幹淨(jìng)已冷凝;針對元器件長腳必須采(cǎi)用預加工剪腳措施。
噴嘴中心偏離焊盤中(zhōng)心,導致元件(jiàn)腳浸錫不良;定(dìng)期檢測選(xuǎn)擇焊設備精度。
,8, 冷焊定義:又稱焊錫紊亂。焊點表麵(miàn)呈現紊(wěn)亂痕跡。
原因分析和措施:鏈條震動(dòng),冷卻時受到外力影響,使焊錫紊亂;檢查電壓是否穩定,人工取(qǔ)、放PCB時要輕拿輕放。
焊接溫度過低,使熔融焊料的黏度過大,加之可能的鏈條速度過快,焊點冷卻過程中受力抖(dǒu)動凝結,表麵發(fā)皺;調整錫波溫度及焊接(jiē)時間,加強鏈條速度工藝控製。
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