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波峰焊接缺陷分析及预防措施

Click:     Posted:2020-09-23 11:40:44     Author:安徽广晟德
波峰焊接过程是焊接金属表面、熔融焊料和空气等之间相互作用的复杂过程,波峰焊的焊接质量与印制板、元器件、焊料、焊剂、焊接温度和时间等工艺过程参数以及设备条件等诸多因素有关。在生产过程中,要根据本单位的设备以及产品的具体情况,通过选择适当的焊料和焊剂,调整工艺参数,不断总结经验,还要加强设备的日常维护,使设备始终处于良好状态,力求波峰焊接不良率降到最低限度。广晟德科技下面为大家分享一下波峰焊常见焊接缺陷分析及预防措施。

波峰焊工作视频
 
一、波峰焊料不足。
 
波峰焊料不足是指焊点干瘪,焊点不完整,不饱满。插装孔及导通孔中焊料填充高度不足75%,大多是半润湿引起的。预防措施:预热温度控制在90~130℃,复杂板取上限;锡波温度控制在(250±5)℃,焊接时间3~5s;插装孔的孔径比引脚直径大0.15~0.4mm(细引线取下限,粗引线取上限);波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3处;印制板爬坡角度为3°~7°。
 
二、波峰焊料过多(俗称包焊)
 
波峰焊料过多是指元件焊端和引脚周围被过多的焊料包围,或焊点中间裹有气泡,不能形成标准的弯月面焊点。预防措施:根据PCB尺寸、是否多层板、元器件多少、有无贴装元器件等设置预热温度。PCB底面温度在90~130℃,有较多贴装元器件时预热温度取上限;更换焊剂或调整适当的密度;提高印制板加工质量,元器件先到先用,不要存放在潮湿环境中;锡的比例<61.4%时,可适量添加一些纯锡,杂质过高时应更换焊料;每天结束工作后应清理残渣。
 
三、波峰焊点桥接或短路(俗称连锡)
 
波峰焊点桥接又称连桥,是指元件端头之间、元器件相邻的焊点之间以及焊点与邻近的导线、过孔等电气上不该连接的部位被焊锡连接在一起。预防措施:除了对预热温度、锡波温度和焊接时间的控制,PCB设计也必须合理,两个端头的长轴与焊接方向垂直,长轴应与焊接方向平行。将最后一个引脚的焊盘加宽;插装元器件引脚应根据印制板的孔距及装配要求进行成形,如采用短插一次焊工艺,焊接面元件引脚露出印制板表面0.8~3mm,插装时要求元件体端正;提高助焊剂的活性;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。
 
四、波峰焊点漏焊、虚焊。
 
波峰焊点漏焊、虚焊是指元器件焊端、引脚或印制板焊盘不沾锡或局部不沾锡。大多由于润湿不良造成。预防措施:元器件先到先用,不要存放在潮湿环境中,不要超过规定的使用日期。对印制板进行清洗和去潮处理;波峰焊应选择三层端头结构的表面贴装元器件,元器件体和焊端能经受两次以上260℃波峰焊的温度冲击;SMD布局应遵循较小的元件在前和尽量避免互相遮挡的原则。适当延长搭接后剩余焊盘长度;印制电路板翘曲度小于0.8%~1.0%;调整波峰焊机及导轨或PCB传输架的横向水平;大板采用导轨支撑或加工专用工装;PCB设计时大小元件尽量均匀布局;清理波峰喷嘴;使用合适的助焊剂。
 
五、波峰焊后线路板上有焊料球(俗称锡珠)
 
波峰焊料球又称焊锡球、焊锡珠,是指散布在焊点附近的微小珠状焊料。预防措施:严格来料检验,元器件先到先用,不要存放在潮湿环境中,不要超过规定的使用日期。对印制板进行清洗和去潮处理;采用亚光型阻焊膜;设计时尽量使阻焊膜远离焊点。
 
六、波峰焊点气孔。
 
波峰焊点气孔是指分布在焊点表面或内部的气孔、针孔。在焊点内部比较大的吹气孔也称空洞。预防对策:严格来料检验;使用合适的焊料;印制板爬坡角度为3°~7°;每天关机前清理焊料锅表面的氧化物等残渣。
 
七、波峰焊点冷焊和焊点扰动。
 
波峰焊点冷焊又称焊点纹乱,是指焊点表面呈现焊锡紊乱痕迹。预防措施:检查电机是否有故障;检查电压是否稳定,人工取、放PCB时要轻拿轻放;锡波温度为(250±5)℃,焊接时间3~5s。温度略低时,传送带速度调慢一些。
 
还有一些其他常见的问题,例如板面脏,主要是由于焊剂固体含量高、涂覆量过多、预热温度过高或过低,或由于传送带太脏、焊料锅中氧化物及锡渣过多等原因造成的。又例如PCB变形,一般发生在大尺寸PCB,主要由于大尺寸PCB重量大或由于元器件布置不均匀造成重量不平衡所致,这需要PCB设计时尽量使元件分布均匀,在大尺寸PCB中间设计支撑带。又例如焊接贴装元器件时经常发生的掉片现象,其主要原因是贴片胶质量差,或由于贴片胶固化温度不正确,过低或过高都会降低粘接强度。波峰焊时由于经不起高温冲击和波峰剪切力的作用,使贴装元器件掉在焊料锅中。一些肉眼看不见的缺陷,例如焊点晶粒大小、焊点内部应力、焊点内部裂纹、焊点发脆、焊点强度差等,这些要通过X光、焊点疲劳试验等手段才能检测到。

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