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、軍工電子、數碼等,屬於高精技術焊錫機。人人天天日日夜夜狠狠干11年專注於(yú)自(zì)動點膠(jiāo)機、自動(dòng)焊錫機研發生產(chǎn)的小編搜集網絡文章加(jiā)以整理,涵蓋8個方麵,52項不(bú)良現象的定義、產生原因分析和對策措(cuò)施,希望能對廣大網友有所幫助。
1,橋連定(dìng)義:橋連,也叫連(lián)錫。是(shì)指元(yuán)件端頭、元器件相鄰的焊點之間以及焊點與鄰(lín)近的導線、孔等電氣上不該連(lián)接的部(bù)位被焊錫連接在一起的現象。
原因分析和措施:PCB預熱不不足,熔(róng)融焊(hàn)錫接觸PCB瞬間溫度下降,潤濕性變差,相鄰線路間焊點(diǎn)發(fā)生連錫;可以通過(guò)調整合適預(yù)熱(rè)溫度(dù)和(hé)焊接峰值溫度解決(jué)。
焊接溫度過(guò)低,焊(hàn)料粘度增加,流動性變差(chà),產生連錫;選擇合適焊接溫度解決。
元器(qì)件引腳、PCB焊盤不潔淨,或被氧化,導致液態焊料在焊盤或元件引腳上的潤濕性受到影響,在(zài)脫離瞬間,如果相鄰元器件焊點的(de)潤濕角交疊,被迫不親焊(hàn)點(diǎn)的多餘焊料粘在相鄰焊(hàn)點間,形成連錫(xī);針對(duì)元件引腳或PCB焊盤(pán)氧化,加強元器件存儲控(kòng)製或選擇合格助(zhù)焊劑。
通孔連接器引(yǐn)腳長,當(dāng)連(lián)接器相(xiàng)鄰引腳的潤濕角交疊(dié)在一起的時候就(jiù)可能發生連錫;針對腳長超過標準的(de)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(zé)不當,導致錫拖不(bú)開,產生(shēng)連錫;焊(hàn)盤需按照PCB設計規範來進行設計。
選擇性波峰焊拖焊過程中,PCB導錫焊盤缺(quē)失、設計(jì)太細或距離太(tài)遠,產生連錫;將多引腳插裝元件(jiàn)最後(hòu)一個引腳的焊盤設計成一個導錫焊盤,設計必須符合DFM。
插裝(zhuāng)元件(jiàn)引腳不規則或插裝定位歪斜,在焊接前引腳之間已經接近(jìn)或已經碰上;元件插裝後(hòu)必(bì)須(xū)目視檢查,加(jiā)強定位(wèi)措施(shī)。
助焊劑活性差,不能潔(jié)淨PCB焊盤,使焊料在銅箔表麵的潤濕力降低,導致浸潤不良(liáng);使用助焊(hàn)劑之(zhī)前點檢助焊(hàn)劑的比重,使用有效期內的助(zhù)焊劑。
PCB有翹曲變形(xíng)現象,導致吃錫深的地方錫(xī)流不順暢,易(yì)產生(shēng)連錫;針對板變形翹(qiào)曲有兩種措施:a.加擋錫條;b.做載板。
焊料不純,即焊料(liào)中(zhōng)所含(hán)雜質超過允許的標準,焊料的特性發生變化,潤(rùn)濕(shī)性變差,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, 器件浮起定義:插裝(zhuāng)元件過選(xuǎn)擇性(xìng)波峰焊後元件本體有部分翹起,不在一(yī)個平麵,或全部翹起。
原因(yīn)分析和措施:編(biān)者:這裏不得不說(shuō),元器件不允(yǔn)許貼板密閉焊裝,會造成氣體排放(fàng)不暢(chàng),以下原因分析與措(cuò)施,都請考慮在規避上述問題(tí)的情形。
元件插裝時不到位,沒有貼(tiē)板。
改善對策提高插裝質量,插(chā)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,使其處於最佳。
PCB翹曲變形,可能(néng)會導致噴嘴頂起元件。
針對PCB翹曲變形可采取的措施有:a.控製PCB來(lái)料變形不良;b.調整波峰高(gāo)度;c.采用擋錫條控製變形;d.做載板過選擇(zé)焊。
孔徑與腳徑設計不合理,插裝元件較鬆,且元件較輕,稍遇外力元件就會浮起(qǐ),如鏈條抖動、噴嘴(zuǐ)噴塗/焊接(jiē)壓力等。
針對元件插裝較鬆(sōng)問題(tí)可采取的措施有:a.采用壓塊或壓蓋過爐;b.采用點膠工藝;c.修改孔徑與腳(jiǎo)徑比。
,3, 焊點不良定義:焊點幹癟、焊點不完整,有空洞、插裝孔以及(jí)導通孔中焊料(liào)不飽滿或焊料沒有(yǒu)爬到元件麵的焊盤上。
原因分析和措施:元件焊端、引腳、PCB焊盤氧化或汙染,或PCB受潮,這幾種情況(kuàng)會導致助焊劑無法完全清除氧化層或異物,氧化層或異(yì)物將熔(róng)融焊料與鍍層隔開(kāi),焊料無(wú)法潤濕鋪展;元(yuán)件腳部分鍍層有問題或者不合格,元(yuán)件腳可焊性差;元器件先(xiān)進先出,盡量避免存放在(zài)潮濕的環(huán)境中,不要超過規定的使用日期。針對元件腳鍍層不合格(gé)需推動供應商進行改(gǎi)善。對PCB進行清洗和去(qù)潮處理。
助焊劑活性差,不能潔淨PCB焊盤,使焊料在(zài)銅箔表麵的潤濕力降低(dī),導致潤濕(shī)不良;使用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(jì)噴塗量不足或噴塗不均(jun1)勻,導致助焊劑不能完全達到應有的(de)效果;助焊劑的噴塗量需調節到最佳值,一個焊點可實施(shī)多次噴塗。
PCB預熱(rè)溫(wēn)度不恰當,PCB預熱溫度過高,使助焊劑碳化,失去(qù)活性,造成潤濕不良;PCB預熱溫度過低,助焊劑活化不良或PCB板溫度不足,從而導(dǎo)致錫溫不足,使液態焊料潤濕性變差;調(diào)整適當預熱溫度。
PCB焊接溫度不恰當,PCB焊接溫度過高,會使焊料黏度過低;PCB焊接溫度過(guò)低,液態焊料潤濕性變差;調整適當焊接峰值溫度(dù)。
PCB焊盤鍍層太薄或加工不良,使鍍層(céng)在生產過程中脫落,導致焊盤可焊性變差;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(rù)孔中,這兩種(zhǒng)情況會導(dǎo)致焊(hàn)料無法在金屬(shǔ)孔內擴散潤濕;插裝孔的孔徑過大,焊料從孔中(zhōng)流出;插裝孔的孔徑比引腳直徑大(dà)0.2-0.4mm,細引線可取下(xià)限,粗引(yǐn)線可取上限(xiàn)。
物料無Standoff設計,過爐時物料內的氣體無(wú)法逸出,隻能從通孔處逸出,導致吹孔假焊問題;可推動供應商修改物(wù)料或更換物料;設計(jì)必須符合DFM設計。
程序中坐標位置或方向設置(zhì)有誤,偏離焊點中心(xīn),導致焊(hàn)點不良(liáng)產生;培訓(xùn)員工製程能力,提高(gāo)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測試。
焊錫噴嘴氧化,一側錫不流動或流動性差。
焊錫噴嘴(zuǐ)每兩(liǎng)小時衝刷一次,每天上(shàng)班前需點檢,並(bìng)定期更換。
4, 焊點多錫定(dìng)義:元器件焊(hàn)端和引腳周圍被過多的焊料包(bāo)圍,或焊點中間裹有(yǒu)氣(qì)泡,不能形成標準的彎月牙麵焊(hàn)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(zhěng)適當的焊接峰值溫度及焊接時間(jiān)。
PCB預熱過低(dī),焊接時元件與PCB吸熱(rè),使實際焊接溫度降低;根據PCB尺寸、板(bǎn)層、元件多少(shǎo)、有無貼裝元件等設(shè)置預熱溫度。
助焊劑的活性差或比(bǐ)重過小,導致焊料集中在一起無法擴散開來;更換助(zhù)焊劑或調整合適比重。
焊盤、插裝孔或引腳可焊性差(chà),不能充分浸潤,產生的氣泡裹在焊點中;提高(gāo)PCB板的加工質量,元器件先進先出,不(bú)要存放在潮濕的環境(jìng)中。
焊料中錫的比(bǐ)例減少,或Cu的成分增加,焊(hàn)料粘度增加,錫的流動性變差;補充焊料以(yǐ)調(diào)節(jiē)焊料合金成分。
5, 錫珠定義:散布在焊點附近的微小珠狀焊料。
原因分析和措施:PCB和元(yuán)器件拆封後,或者烘烤除濕後,在(zài)產(chǎn)線(xiàn)上滯留(liú)時間比較長,導致PCB和元器件吸潮,水分含量多,過爐易發(fā)生炸錫,產生錫珠;PCB板(bǎn)推薦按照貯時(shí)間規定焊接,超期貯存的應在使用前進行可焊性驗證(zhèng);焊接(jiē)前去潮,去潮後滯留時間不超過8h。
鍍(dù)層和助(zhù)焊劑不相容,助焊劑選用不當,不僅不起作用,而(ér)且會破壞鍍層,導致焊料(liào)潤濕性(xìng)變差,易產生(shēng)錫珠(zhū);選擇正確助焊(hàn)劑。
噴塗助焊(hàn)劑量不合適、助焊劑(jì)吸潮、比重不合理,可能導致濺錫,已噴塗的助焊劑裏的水分(fèn)沒(méi)有在過爐前烘幹可導致濺錫;按照標準控(kòng)製助焊劑存儲控製和塗覆量,采取措施(shī)防止助焊劑吸潮。
PCB焊盤(pán)加(jiā)工不良,孔壁粗糙, 導致錫液積聚而無法鋪展開來,形成錫珠;針對PCB質(zhì)量問(wèn)題,反映供應商改進PCB製(zhì)造工藝,提高孔壁(bì)光潔度。
預熱溫度選擇不當,PCB預熱溫度過(guò)低,導致可能存在的水分未充分揮發,易發生濺錫;合理選(xuǎn)擇預熱溫度(dù)。
噴嘴波峰高(gāo)度過高,錫液在流回錫缸時(shí),由於波峰高(gāo)度過高,濺出的錫珠(zhū)變多(duō);針對選擇(zé)焊波峰較高問題:a.調節合適波峰高度;b.加防錫珠罩。
PCB阻焊層材料Tg點低,在選擇焊焊接過程中會變軟(ruǎn),就像焊料合金粘在(zài)膠黏(nián)劑上一樣;選擇高Tg點的(de)PCB阻焊工藝材料將減少或消除錫珠。
焊錫噴嘴離開焊盤時濺錫,焊錫噴嘴離開焊盤時順著元器件引腳延(yán)伸的方向拉出錫柱,在助焊劑(jì)的潤(rùn)濕作用/自身流動性/表麵張力的作用下,錫液會在流回錫缸時濺出錫珠;調整焊接時間及鏈速(sù)(噴嘴(zuǐ)行進速度)等工藝(yì)參數。
焊接工藝差異,有預上錫工序比無預上錫工序(xù)產生錫珠多;謹慎評估使用預上錫工序(xù)。(編者:本(běn)條(tiáo)僅供參考,歡迎討論(lùn)。)
,6, 掉件定義:應焊接元器件(jiàn)的焊盤上,無(wú)器件。
原因分析和(hé)措施:插裝元器件焊盤與SMD元件間距(jù)一般應不(bú)小(xiǎo)於5mm,若距離SMD元件過近,過選擇(zé)焊時,將導致已焊接(jiē)的(de)SMD元器件(jiàn)焊料受熱(rè)熔化,發(fā)生脫落;優化設計。
噴嘴口徑過大,焊接時易碰(pèng)SMD元件,易(yì)發(fā)生元件(jiàn)掉落;選擇合適噴嘴。
程序(xù)坐標設(shè)置有誤,可能會焊掉旁邊SMD元件;嚴格(gé)按(àn)照製程標準(zhǔn)設置(zhì)程序,結合上述兩點。
元器件鬆動(dòng),鏈條(tiáo)抖動(dòng),插裝元件易掉落;針對元(yuán)件較鬆的情況(kuàng)可采取:a.調(diào)整鏈條;b.增(zēng)加壓塊過爐;c.調整孔徑與腳徑比。
,7, 焊點拉尖定(dìng)義:焊(hàn)點頂(dǐng)部拉尖呈冰柱狀,小旗(qí)狀。
原因分析和措施:PCB預熱過低,使PCB與元器件溫度偏低,焊接時元件與PCB吸熱,焊料粘度較大,不易脫錫,形成焊錫拉尖;根據PCB、板層(céng)、元件多少(shǎo)、有無貼裝元件等綜合考量,設置預(yù)熱溫(wēn)度。
焊接溫度過低,熔融焊料粘度過大,不易脫錫;調整選擇焊焊接峰值溫度及焊接時間。
助焊劑(jì)活性(xìng)差,導致焊錫潤濕性變差;選擇合適助焊劑。
焊料不純,如焊料中Cu合金超標,導致焊料(liào)流動性(xìng)變差,易形成錫尖;定時監控錫缸中(zhōng)焊料(liào)合金成分,對(duì)於不合格錫缸采取換缸或采取補充、稀釋焊料調節焊料比例。
波峰高度高,元件底部與焊(hàn)噴嘴(zuǐ)接觸;調節適當(dāng)波峰高(gāo)度。
焊接元(yuán)器(qì)件引線直徑與焊盤孔徑比例不合理(lǐ),若插(chā)裝孔徑過大,大焊盤吸熱量大,會(huì)導致焊點拉尖現(xiàn)象;插裝孔的孔徑比引腳直徑大0.2-0.4mm,細引線可取(qǔ)下限,粗引線可取上限。
元器件引腳(jiǎo)過長或焊接時間過短,錫未脫離幹淨已冷凝(níng);針對(duì)元器件長腳必須采用預加工剪腳措施。
噴嘴(zuǐ)中心偏離焊盤中心,導致元件腳(jiǎo)浸錫不良;定期檢測選擇焊設備精度。
,8, 冷焊定義:又稱焊錫紊亂。焊點表麵呈現紊(wěn)亂痕跡。
原因分析和措施:鏈條震動,冷卻時受(shòu)到外力影響,使焊錫紊亂;檢查電壓是(shì)否穩定,人工(gōng)取、放PCB時要輕拿輕放。
焊接溫度過低,使熔融焊料的黏度過(guò)大,加之可能的鏈條速度過快(kuài),焊點(diǎn)冷卻(què)過程中(zhōng)受力抖動凝結,表麵發(fā)皺;調整錫波(bō)溫度及焊接時間,加強鏈條速度工藝控製。
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