波峰焊接過程是焊接金屬表面、熔融焊料和空氣等之間相互作用的復雜過程,波峰焊的焊接質量與印制板、元器件、焊料、焊劑、焊接溫度和時間等工藝過程參數(shù)以及設備條件等諸多因素有關。在生產(chǎn)過程中,要根據(jù)本單位的設備以及產(chǎn)品的具體情況,通過選擇適當?shù)暮噶虾秃竸?,調整工藝參數(shù),不斷總結經(jīng)驗,還要加強設備的日常維護,使設備始終處于良好狀態(tài),力求波峰焊接不良率降到最低限度。廣晟德科技下面為大家分享一下波峰焊常見焊接缺陷分析及預防措施。
波峰焊工作視頻
一、波峰焊料不足
波峰焊料不足是指焊點干癟,焊點不完整,不飽滿。插裝孔及導通孔中焊料填充高度不足75%,大多是半潤濕引起的。預防措施:預熱溫度控制在90~130℃,復雜板取上限;錫波溫度控制在(250±5)℃,焊接時間3~5s;插裝孔的孔徑比引腳直徑大0.15~0.4mm(細引線取下限,粗引線取上限);波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3處;印制板爬坡角度為3°~7°。
二、波峰焊料過多(俗稱包焊)
波峰焊料過多是指元件焊端和引腳周圍被過多的焊料包圍,或焊點中間裹有氣泡,不能形成標準的彎月面焊點。預防措施:根據(jù)PCB尺寸、是否多層板、元器件多少、有無貼裝元器件等設置預熱溫度。PCB底面溫度在90~130℃,有較多貼裝元器件時預熱溫度取上限;更換焊劑或調整適當?shù)拿芏龋惶岣哂≈瓢寮庸べ|量,元器件先到先用,不要存放在潮濕環(huán)境中;錫的比例<61.4%時,可適量添加一些純錫,雜質過高時應更換焊料;每天結束工作后應清理殘渣。
三、波峰焊點橋接或短路(俗稱連錫)
波峰焊點橋接又稱連橋,是指元件端頭之間、元器件相鄰的焊點之間以及焊點與鄰近的導線、過孔等電氣上不該連接的部位被焊錫連接在一起。預防措施:除了對預熱溫度、錫波溫度和焊接時間的控制,PCB設計也必須合理,兩個端頭的長軸與焊接方向垂直,長軸應與焊接方向平行。將最后一個引腳的焊盤加寬;插裝元器件引腳應根據(jù)印制板的孔距及裝配要求進行成形,如采用短插一次焊工藝,焊接面元件引腳露出印制板表面0.8~3mm,插裝時要求元件體端正;提高助焊劑的活性;去除有害雜質,減低焊料的內聚力,以利于兩焊點之間的焊料分開。
四、波峰焊點漏焊、虛焊
波峰焊點漏焊、虛焊是指元器件焊端、引腳或印制板焊盤不沾錫或局部不沾錫。大多由于潤濕不良造成。預防措施:元器件先到先用,不要存放在潮濕環(huán)境中,不要超過規(guī)定的使用日期。對印制板進行清洗和去潮處理;波峰焊應選擇三層端頭結構的表面貼裝元器件,元器件體和焊端能經(jīng)受兩次以上260℃波峰焊的溫度沖擊;SMD布局應遵循較小的元件在前和盡量避免互相遮擋的原則。適當延長搭接后剩余焊盤長度;印制電路板翹曲度小于0.8%~1.0%;調整波峰焊機及導軌或PCB傳輸架的橫向水平;大板采用導軌支撐或加工專用工裝;PCB設計時大小元件盡量均勻布局;清理波峰噴嘴;使用合適的助焊劑。
五、波峰焊后線路板上有焊料球(俗稱錫珠)
波峰焊料球又稱焊錫球、焊錫珠,是指散布在焊點附近的微小珠狀焊料。預防措施:嚴格來料檢驗,元器件先到先用,不要存放在潮濕環(huán)境中,不要超過規(guī)定的使用日期。對印制板進行清洗和去潮處理;采用亞光型阻焊膜;設計時盡量使阻焊膜遠離焊點。
六、波峰焊點氣孔
波峰焊點氣孔是指分布在焊點表面或內部的氣孔、針孔。在焊點內部比較大的吹氣孔也稱空洞。預防對策:嚴格來料檢驗;使用合適的焊料;印制板爬坡角度為3°~7°;每天關機前清理焊料鍋表面的氧化物等殘渣。
七、波峰焊點冷焊和焊點擾動
波峰焊點冷焊又稱焊點紋亂,是指焊點表面呈現(xiàn)焊錫紊亂痕跡。預防措施:檢查電機是否有故障;檢查電壓是否穩(wěn)定,人工取、放PCB時要輕拿輕放;錫波溫度為(250±5)℃,焊接時間3~5s。溫度略低時,傳送帶速度調慢一些。
還有一些其他常見的問題,例如板面臟,主要是由于焊劑固體含量高、涂覆量過多、預熱溫度過高或過低,或由于傳送帶太臟、焊料鍋中氧化物及錫渣過多等原因造成的。又例如PCB變形,一般發(fā)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勻造成重量不平衡所致,這需要PCB設計時盡量使元件分布均勻,在大尺寸PCB中間設計支撐帶。又例如焊接貼裝元器件時經(jīng)常發(fā)生的掉片現(xiàn)象,其主要原因是貼片膠質量差,或由于貼片膠固化溫度不正確,過低或過高都會降低粘接強度。
波峰焊時由于經(jīng)不起高溫沖擊和波峰剪切力的作用,使貼裝元器件掉在焊料鍋中。一些肉眼看不見的缺陷,例如焊點晶粒大小、焊點內部應力、焊點內部裂紋、焊點發(fā)脆、焊點強度差等,這些要通過X光、焊點疲勞試驗等手段才能檢測到。