波峰焊常見焊接缺陷原因分析及預(yù)防對策

1、波峰焊常見焊接缺陷原因分析及預(yù)防對策A、焊料不足：焊點(diǎn)干癟/不完整/有空洞，插裝孔及導(dǎo)通孔焊料不飽滿，焊料未爬到元件面的焊盤上。 原因：a)PCB預(yù)熱和焊接溫度過高，使焊料的黏度過低； b)插裝孔的孔徑過大，焊料從孔中流出；  c) 插裝元件細(xì)引線大焊盤，焊料被拉到焊盤上，使焊點(diǎn)干癟；  d) 金屬化孔質(zhì)量差或阻焊劑流入孔中；  e) PCB爬坡角度偏小，不利于焊劑排氣。  對策：a) 預(yù)熱溫度90-130，元件較多時(shí)取上限，錫波溫度250+/-5，焊接時(shí)間35S。  b) 

2、插裝孔的孔徑比引腳直徑大0.150.4mm，細(xì)引線取下限，粗引線取上線。  c) 焊盤尺寸與引腳直徑應(yīng)匹配，要有利于形成彎月面；    d）反映給PCB加工廠，提高加工質(zhì)量；  e) PCB的爬坡角度為37。 B、焊料過多：元件焊端和引腳有過多的焊料包圍，潤濕角大于90°。原因：a)焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大；  b) PCB預(yù)熱溫度過低，焊接時(shí)元件與PCB吸熱，使實(shí)際焊接溫度降低；  c) 助焊劑的活性差或比重過??；  d)

3、60;焊盤、插裝孔或引腳可焊性差，不能充分浸潤，產(chǎn)生的氣泡裹在焊點(diǎn)中；  e) 焊料中錫的比例減少，或焊料中雜質(zhì)Cu的成份高，使焊料黏度增加、流動性變差。  f) 焊料殘?jiān)?。對策?#160;a) 錫波溫度250+/-5，焊接時(shí)間35S。  b) 根據(jù)PCB尺寸、板層、元件多少、有無貼裝元件等設(shè)置預(yù)熱溫度，PCB底面溫度在90-130。  c) 更換焊劑或調(diào)整適當(dāng)?shù)谋壤?#160; d) 提高PCB板的加工質(zhì)量，元器件先到先用，不要存放在潮濕的環(huán)境中；  e) 錫的比例

4、<61.4%時(shí)，可適量添加一些純錫，雜質(zhì)過高時(shí)應(yīng)更換焊料；  f) 每天結(jié)束工作時(shí)應(yīng)清理殘?jiān)?#160;C、焊點(diǎn)橋接或短路 原因： a) PCB設(shè)計(jì)不合理，焊盤間距過窄；  b) 插裝元件引腳不規(guī)則或插裝歪斜，焊接前引腳之間已經(jīng)接近或已經(jīng)碰上；  c) PCB預(yù)熱溫度過低，焊接時(shí)元件與PCB吸熱，使實(shí)際焊接溫度降低；  d) 焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度降低；  e）阻焊劑活性差。 對策： a) 按照PCB設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)

5、計(jì)。兩個(gè)端頭Chip元件的長軸應(yīng)盡量與焊接時(shí)PCB運(yùn)行方向垂  直，SOT、SOP的長軸應(yīng)與PCB運(yùn)行方向平行。將SOP最后一個(gè)引腳的焊盤加寬（設(shè)計(jì)一個(gè)竊錫焊盤）。  b) 插裝元件引腳應(yīng)根據(jù)PCB的孔距及裝配要求成型，如采用短插一次焊工藝，焊接面元件引  腳露出PCB表面0.83mm，插裝時(shí)要求元件體端正。  c）根據(jù)PCB尺寸、板層、元件多少、有無貼裝元件等設(shè)置預(yù)熱溫度，PCB底面溫度在90-130。  d) 錫波溫度250+/-5，焊接時(shí)間35S。溫度略低時(shí)，傳送帶速度應(yīng)調(diào)慢些。  f) 更換助焊劑

6、。 D、潤濕不良、漏焊、虛焊 原因： a) 元件焊端、引腳、印制板基板的焊盤氧化或污染，或PCB受潮。  b) Chip元件端頭金屬電極附著力差或采用單層電極，在焊接溫度下產(chǎn)生脫帽現(xiàn)象。  c) PCB設(shè)計(jì)不合理，波峰焊時(shí)陰影效應(yīng)造成漏焊。  d) PCB翹曲，使PCB翹起位置與波峰焊接觸不良。  e) 傳送帶兩側(cè)不平行（尤其使用PCB傳輸架時(shí)），使PCB與波峰接觸不平行。  f) 波峰不平滑，波峰兩側(cè)高度不平行，尤其電磁泵波峰焊機(jī)的錫波噴口，如果被氧化物

7、堵塞  時(shí)，會使波峰出現(xiàn)鋸齒形，容易造成漏焊、虛焊。  g) 助焊劑活性差，造成潤濕不良。  h) PCB預(yù)熱溫度過高，使助焊劑碳化，失去活性，造成潤濕不良。 對策： a) 元器件先到先用，不要存在潮濕的環(huán)境中，不要超過規(guī)定的使用日期。對PCB進(jìn)行清洗和去潮處理；  b) 波峰焊應(yīng)選擇三層端頭結(jié)構(gòu)的表面貼裝元器件，元件本體和焊端能經(jīng)受兩次以上的260波峰焊的溫度沖擊。  c) SMD/SMC采用波峰焊時(shí)元器件布局和排布方向應(yīng)遵循較小元件在前和盡量避免互相遮擋原  則

8、。另外，還可以適當(dāng)加長元件搭接后剩余焊盤長度。  d) PCB板翹曲度小于0.81.0。  e) 調(diào)整波峰焊機(jī)及傳輸帶或PCB傳輸架的橫向水平。  f) 清理波峰噴嘴。  g) 更換助焊劑。  h) 設(shè)置恰當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度。 E、焊點(diǎn)拉尖 原因：a) PCB預(yù)熱溫度過低，使PCB與元器件溫度偏低，焊接時(shí)元件與PCB吸熱；  b) 焊接溫度過低或傳送帶速度過快，使熔融焊料的黏度過大；  c) 波峰焊機(jī)的波峰高度太高或引腳過長，使引腳

9、底部不能與波峰接觸。因?yàn)殡姶疟貌ǚ搴笝C(jī)是空心波，厚度為45mm；  d) 助焊劑活性差；  e) 焊接元件引線直徑與插裝孔比例不正確，插裝孔過大，大焊盤吸熱量大。 對策： a) 根據(jù)PCB、板層、元件多少、有無貼裝元件等設(shè)置預(yù)熱溫度，預(yù)熱溫度在90-130；  b) 錫波溫度為250+/-5，焊接時(shí)間35S。溫度略低時(shí)，傳送帶速度應(yīng)調(diào)慢一些。  c) 波峰高度一般控制在PCB厚度的2/3處。插裝元件引腳成型要求引腳露出PCB焊接面 0.83mm  d) 更

10、換助焊劑；  e) 插裝孔的孔徑比引線直徑大0.150.4mm（細(xì)引線取下限，粗引線取上線）。 F、其它缺陷 a) 板面臟污：主要由于助焊劑固體含量高、涂敷量過多、預(yù)熱溫度過高或過低，或由于傳送  帶爪太臟、焊料鍋中氧化物及錫渣過多等原因造成的； b) PCB變形：一般發(fā)生在大尺寸PCB，由于大尺寸PCB重量大或由于元器件布置不均勻造成  重量不平衡。這需要PCB設(shè)計(jì)時(shí)盡量使元器件分布均勻，在大尺寸PCB中間設(shè)計(jì)工藝邊。 c) 掉片（丟片）：貼片膠質(zhì)量差，或貼片膠固化溫度不正確，固化溫

11、度過高或過低都會降低粘  接強(qiáng)度，波峰焊接時(shí)經(jīng)不起高溫沖擊和波峰剪切力的作用，使貼裝元件掉在料鍋中。 d) 看不到的缺陷：焊點(diǎn)晶粒大小、焊點(diǎn)內(nèi)部應(yīng)力、焊點(diǎn)內(nèi)部裂紋、焊點(diǎn)發(fā)脆、焊點(diǎn)強(qiáng)度差等，需要x光、焊點(diǎn)疲勞試驗(yàn)檢測。 這些缺陷主要與焊接材料、PCB焊盤的附著力、元器件焊端或引腳的可焊性及溫度曲線等因素有關(guān)。波峰焊原理及波峰焊結(jié)構(gòu)   波峰焊原理及波峰焊結(jié)構(gòu):波峰焊錫機(jī)主要是由運(yùn)輸帶，助焊劑添加區(qū)，預(yù)熱區(qū)，錫爐組成。 運(yùn)輸代主要用途是將電路底板送入波峰焊錫機(jī)，沿途經(jīng)助焊劑添加區(qū)，預(yù)熱區(qū)，錫爐等。助焊劑添加區(qū)主要是由紅外綫感應(yīng)器及噴嘴組成。紅外綫感

12、應(yīng)器作用是感應(yīng)有沒有電路底板進(jìn)入 ，如果有感應(yīng)器便會量出電路底板的寬度。助焊劑的作用是在電路底板的焊接面上形成以保護(hù)膜。 預(yù)熱區(qū)提供足夠的溫度，以便形成良好的焊點(diǎn)。有紅外綫發(fā)熱可以使電路底板受熱均勻。 在雙波峰系統(tǒng)中，波的湍流部分防止漏焊，它保證穿過電路板的焊料分布適當(dāng)。焊料以較高速通過狹縫滲入，從而透人窄小間隙。噴射方向與電路板進(jìn)行方向相同。單就湍流波本身并不能適當(dāng)焊接元件，它給焊點(diǎn)上留下不平整和過剩的焊料，因此需要第二個(gè)波。     第二層流波或平滑波消除了由第一個(gè)湍流波產(chǎn)生的毛刺和焊橋。層流波實(shí)際上與傳統(tǒng)的通孔插裝組件使用的波一樣。因此，當(dāng)傳統(tǒng)組件

13、在一臺機(jī)器上焊接時(shí)，就可以把湍流波關(guān)掉，用層流波對傳統(tǒng)組件進(jìn)行焊接?，F(xiàn)在市面上應(yīng)用最普遍的雙峰系統(tǒng)，其湍流波往復(fù)運(yùn)動，焊料從噴嘴而不是從一個(gè)狹長的縫中噴射。運(yùn)動著的噴嘴在防止漏焊方面比狹縫更有效，因?yàn)樗粌H產(chǎn)生湍流，而且具有清洗作用。波峰焊的工藝與波形圖3-1顯示了波峰焊的焊接技術(shù)，焊料池中熔化的焊料向上噴射形成一個(gè)凸出的波形。焊接過程中，先在一塊插有元件的PCB (PCBA)上涂敷焊劑、經(jīng)過預(yù)熱後再通過由熔化了的焊料所形成的波峰，從而使PCB接觸波峰頂部將元件和PCB焊盤的連接處焊接起來。根據(jù)機(jī)器所使用不同幾何形狀的波峰，波峰焊系統(tǒng)可以劃分成許多種。雙波峰焊接系統(tǒng) 圖3-3所示的是其中一種波

14、峰焊系統(tǒng)(雙波峰焊接系統(tǒng))，其中第一個(gè)波是一個(gè)湍流波，作用是防止虛焊。第二個(gè)波是一個(gè)平滑波，作用是幫助消除毛刺及焊橋。湍流波既可以通過讓熔化的焊料經(jīng)過一個(gè)振盪器來形成，亦可以通過向焊料池中注入氮?dú)鈦硇纬?。波峰焊工藝參?shù)1.波峰高度 波峰高度是指波峰焊接中pcb吃錫高度。其數(shù)值通?？刂圃趐cb板厚度1/22/3,過大會導(dǎo)致熔融焊料流到pcb表面形成“橋連” 2.傳送傾角 波峰焊機(jī)在安裝時(shí)除了使機(jī)器水平外還應(yīng)調(diào)節(jié)傳送裝置傾角通過傾角調(diào)節(jié)能調(diào)控pcb與波峰面焊接時(shí)間適當(dāng)傾角會有助于焊料液與pcb更快剝離使的返回錫鍋內(nèi) 3.熱風(fēng)刀 所謂熱風(fēng)刀是sma剛離開焊接波峰后在sma下方放置一個(gè)窄長帶開口“腔體

15、”窄長腔體能吹出熱氣流尤如刀狀故稱“熱風(fēng)刀” 4.焊料純度影響 波峰焊接過程中焊料雜質(zhì)主要是來源于pcb上焊盤銅浸析過量銅會導(dǎo)致焊接漏洞增多 5.助焊劑 6.工藝參數(shù)協(xié)調(diào) 波峰焊機(jī)工藝參數(shù)帶速預(yù)熱時(shí)間焊接時(shí)間與傾角的間需互相協(xié)調(diào)反復(fù)調(diào)整。怎樣對波峰焊錫爐進(jìn)行保養(yǎng)隨著電子業(yè)的高速發(fā)展，制作電子的機(jī)械也同步進(jìn)行改進(jìn)，而焊錫爐也隨著生產(chǎn)制造效益，品質(zhì)的要求而不斷改進(jìn)更新，原同長腳作業(yè)的手浸焊，涌錫焊，此類焊接工藝多數(shù)用在手工操作中，生產(chǎn)出的產(chǎn)品多數(shù)為比較低檔的產(chǎn)品，其優(yōu)點(diǎn)是可以生產(chǎn)超高元件腳的產(chǎn)品，作業(yè)簡單靈活幾乎不需要設(shè)備投資，缺點(diǎn)是人工操作不可能每次操作一致，產(chǎn)量和質(zhì)量都達(dá)不到要求，隨著科技的飛

16、躍發(fā)展，出現(xiàn)了長腳作業(yè)的自動環(huán)型爐超高波峰焊接爐，又由AI技術(shù)代替人工插件再由精細(xì)波峰爐焊接的短腳作業(yè)，也就是今天的電子生產(chǎn)技術(shù)。在今天的電子業(yè)竟?fàn)幖ち噎h(huán)境下，一個(gè)企業(yè)要生存，那么企業(yè)的龍頭就是品質(zhì)，如何做好品質(zhì)那就是物料成本和機(jī)械的使用率及保養(yǎng)，機(jī)械的保養(yǎng)可以延長使用壽命提高生產(chǎn)品質(zhì)和效率及使用率。波峰爐如何保養(yǎng)：分四部份1 機(jī)械部分：如果機(jī)臺運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)太長，未保養(yǎng)，點(diǎn)檢就會出現(xiàn)螺絲松脫，齒輪牙輪密和度不好，鏈條速度減慢，傳動軸可能生銹導(dǎo)致軌道變形(如喇叭口，梯形等狀)就會導(dǎo)致掉板，卡板現(xiàn)象，出現(xiàn)爐后品質(zhì)不良，軌道水平變形等狀況。既影響了機(jī)械的本身性能又浪費(fèi)了生產(chǎn)時(shí)間。2 發(fā)熱管部分：如果使用時(shí)間過長未對發(fā)熱管保養(yǎng)和更換，會出現(xiàn)發(fā)熱管發(fā)熱溫度不均勻，發(fā)熱管老化，斷裂，SMT回流焊爐就會影響貼片元件的熔錫焊接效果。如出現(xiàn)冷焊，錫珠，短等不良，DIP波峰焊就會影響助焊劑對PCBA的作用(達(dá)不到潤焊效果)。錫槽的焊錫熔化時(shí)間延長，因溫度不勻?qū)е卤a(因錫在熔化時(shí)爆到鏈條，軸承上而卡死)，溫控表示不準(zhǔn)確(可能會道致誤判)等等。這樣既對品質(zhì)沒有保證又浪費(fèi)了生產(chǎn)時(shí)間，更會增加機(jī)械成本，人工成本和物料成本。3 電氣部分：如果機(jī)臺連轉(zhuǎn)時(shí)太長未保養(yǎng)，檢修或未更換一些部件，就會產(chǎn)生電氣部件(如：交流接觸器，繼電器電流表，電壓表等等)，電線的絕緣電阻增大，使之導(dǎo)電性能不強(qiáng)，接觸