選擇性波峰焊焊接(jiē)缺陷和改善措施
發表時間:2021-05-19
選(xuǎn)擇(zé)性波峰焊(hàn)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年專注於自動點膠機、自動焊(hàn)錫機研發生產的小(xiǎo)編搜集(jí)網絡文章加以整理,涵蓋8個方麵,52項不良現象的定義、產生原因分析和對策措施,希望能對廣大網友有所(suǒ)幫助(zhù)。
1,橋連定義:橋連,也叫連錫。是指元件端頭、元器件相鄰的(de)焊點(diǎn)之間以及焊點與鄰近的導(dǎo)線、孔等電氣上不該連接的部位被焊錫連接在一起的現象。
原因(yīn)分析和措(cuò)施:PCB預(yù)熱不不足,熔融焊錫接觸PCB瞬間溫度下降,潤濕性(xìng)變差,相鄰線路間焊(hàn)點發生連(lián)錫;可以通過調整合適預熱溫度和焊接峰值溫度解決。
焊接溫度過低,焊料粘度增加,流動(dòng)性變差,產生(shēng)連錫;選擇合適焊接溫度解決。
元器件引腳、PCB焊盤不潔淨,或被氧化,導致液態焊料在焊(hàn)盤或元件引(yǐn)腳上的潤濕性受(shòu)到影響,在(zài)脫離(lí)瞬間,如果(guǒ)相鄰(lín)元器件(jiàn)焊點(diǎn)的潤濕角交疊,被迫(pò)不親焊點的多餘焊料粘在相鄰焊點間,形成連錫;針對元(yuán)件引腳或PCB焊盤氧化,加強元器件存儲控製或選擇合格助焊(hàn)劑。
通(tōng)孔連接器引腳長,當連(lián)接器相鄰引腳的潤濕角交疊在一起的時候就可能發生連錫;針對(duì)腳長超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(hàn)焊嘴選擇不當,導致錫拖不開,產生連錫;焊盤(pán)需按照PCB設計(jì)規範來(lái)進行設計。
選擇性波峰焊拖焊過程中,PCB導錫焊盤缺(quē)失、設(shè)計太細或距離太遠,產生連錫;將多引腳插裝元件最後一個引(yǐn)腳的焊盤設(shè)計成一個導錫焊盤,設計必須符合DFM。
插裝元件引腳不規則或插裝定位歪斜,在焊接前引腳之間已經接近或已經碰(pèng)上;元件插裝後必(bì)須(xū)目視檢查,加強定位措施。
助焊劑(jì)活(huó)性差,不能潔淨PCB焊盤,使焊料在銅箔表麵的潤濕力降低(dī),導致浸潤不良;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。
PCB有翹(qiào)曲變形現(xiàn)象,導致吃錫深的地方錫流不順暢,易產生連錫;針對板變形(xíng)翹曲有兩種措施:a.加擋錫條;b.做載板。
焊料不純,即(jí)焊料中所含雜質超(chāo)過允許(xǔ)的標(biāo)準,焊料的(de)特性發生變化,潤濕性變(biàn)差,易形成連錫不良(liáng);及時添加焊條或更換焊料,完善監測手(shǒu)段。
,2, 器件浮起定義:插裝元(yuán)件過選擇性波峰焊後元件本體有部分翹起,不在一個平麵(miàn),或全部翹起。
原因分析和措施:編者:這(zhè)裏不得不說,元器件(jiàn)不允許貼板密閉焊裝,會造成氣體排放不暢,以下原因分析與措施,都請考慮在規避上述問(wèn)題的情形。
元件插裝時不到位,沒有貼板。
改善對(duì)策提高插(chā)裝(zhuāng)質量,插裝完後需目視檢查。
插裝元(yuán)件較鬆(sōng),若遇鏈條(tiáo)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(diào)整鏈條(tiáo)運輸狀態,使其處於最佳。
PCB翹曲變形,可能會導致噴嘴頂起元件。
針(zhēn)對PCB翹曲變形可采取(qǔ)的(de)措施有:a.控製PCB來料變形不良;b.調整波峰高度;c.采用擋錫條控製變形;d.做載(zǎi)板過選擇焊。
孔徑與腳徑設計不合理,插(chā)裝元件較鬆,且元(yuán)件較輕,稍(shāo)遇外力元件(jiàn)就會浮起,如鏈條抖動、噴嘴噴塗(tú)/焊接壓力等。
針對元件插裝(zhuāng)較(jiào)鬆問題可采取的(de)措施有(yǒu):a.采用壓塊或(huò)壓蓋過爐;b.采用點膠工藝;c.修改(gǎi)孔徑與腳徑比(bǐ)。
,3, 焊點不良定義(yì):焊點幹癟、焊點不完整(zhěng),有空洞、插裝孔以及(jí)導通孔(kǒng)中焊料不飽滿或焊料沒有爬到元件麵的焊盤上(shàng)。
原因分析(xī)和措施:元(yuán)件(jiàn)焊(hàn)端、引腳、PCB焊盤氧化或汙(wū)染,或PCB受潮,這幾種情況會導致(zhì)助焊(hàn)劑無法完全清除氧(yǎng)化層或異物,氧化層或異物將熔融焊料與鍍層隔開,焊料無法(fǎ)潤濕鋪展;元件腳部分鍍層有問題或者不合格,元件腳可(kě)焊性差;元器件先進先出,盡量避免存放在潮濕的環境中,不要超過規定的使用日(rì)期。針對元件腳鍍層不合格需推動供應商進行改善。對PCB進行清洗和去潮處理。
助焊劑活性差,不能潔淨PCB焊盤,使焊料在銅(tóng)箔表(biǎo)麵的潤濕(shī)力降低(dī),導致潤濕不良;使用助(zhù)焊劑之前點檢助焊劑的比重(chóng),使用有效期內的助焊劑。
助焊劑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;助焊劑的噴塗(tú)量需調節到最佳值,一個(gè)焊點(diǎn)可實施(shī)多次(cì)噴塗。
PCB預熱溫度不(bú)恰當,PCB預熱溫(wēn)度過高,使助焊劑(jì)碳化,失去(qù)活性,造成潤濕不良;PCB預熱溫(wēn)度過低(dī),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(wēn)度不恰當,PCB焊接溫度過高,會使焊料黏度過低;PCB焊接溫度過低,液態焊料(liào)潤濕性變差;調整適當焊接峰值溫度。
PCB焊(hàn)盤鍍層太薄或加工不良,使鍍層(céng)在生產過程中脫落,導致焊(hàn)盤可焊性變(biàn)差;針對PCB來料不良推動供應商改善加工質(zhì)量。
金(jīn)屬化孔質量(liàng)差或阻焊膜流(liú)入孔中,這兩種情況會導致焊料無法在金屬(shǔ)孔內擴(kuò)散(sàn)潤濕;插裝孔的孔徑過大,焊料從孔中流出;插裝孔的孔徑(jìng)比引腳直徑大0.2-0.4mm,細引線(xiàn)可取下限,粗引線可取上限。
物料無Standoff設計,過爐時物料內(nèi)的氣體無法逸出(chū),隻能從通孔處逸(yì)出,導致吹孔假焊問題;可推動供應商修改物料或更換物料(liào);設計必須(xū)符合DFM設計。
程序中坐標位置或方向設置有誤(wù),偏離焊點中心,導致焊點(diǎn)不良產(chǎn)生;培訓員(yuán)工製程能力,提高其製程水平,製程時(shí)嚴格按照製程標準設置程序,程序製作後須作(zuò)小(xiǎo)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)每兩小時衝刷一次,每(měi)天上班前需點檢,並定期更換。
4, 焊點多錫定義:元(yuán)器(qì)件焊端(duān)和引腳(jiǎo)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(de)彎(wān)月牙麵焊點(diǎn),潤濕角θ>90°。
原因(yīn)分析和措施:焊接溫度(dù)過低,使熔(róng)融焊料的粘度過大;調整適當的(de)焊接峰值(zhí)溫度及焊接時間。
PCB預熱過低,焊接時元(yuán)件與PCB吸熱,使(shǐ)實際焊接溫度降低;根據(jù)PCB尺寸(cùn)、板層、元(yuán)件(jiàn)多少、有無貼裝元件等設(shè)置預熱溫度。
助焊劑的活性差或比重過小(xiǎo),導致焊料集中在一起無法擴散開來;更換助焊劑或調整合(hé)適比重。
焊盤、插(chā)裝孔或引(yǐn)腳可焊性差,不能充分浸潤,產(chǎn)生的氣泡裹在焊點中;提高PCB板的加工質(zhì)量,元器件先(xiān)進先出,不要存放在潮濕的環境中。
焊料(liào)中錫的(de)比例減少,或Cu的成分增加,焊料粘(zhān)度增加,錫的流動性變(biàn)差;補充焊料(liào)以調節(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(hàn)料。
原因分析和措施:PCB和(hé)元器件拆封後,或者烘烤除(chú)濕後,在產線上滯留時間比(bǐ)較長,導致PCB和元器件吸潮,水分含量(liàng)多,過爐易發(fā)生炸錫,產生錫珠;PCB板推薦按照貯時間規定焊接,超期貯存的應在使用前進行(háng)可焊性驗證(zhèng);焊接前去潮,去潮後滯(zhì)留時間不超過8h。
鍍層和助焊劑不相容,助焊劑選用(yòng)不當,不僅不起作用,而且會破壞(huài)鍍(dù)層,導致焊料潤濕性變差,易產生錫珠;選擇正確助焊劑。
噴塗助焊劑量不合適、助焊劑吸潮、比重不合理,可能導致濺錫,已噴塗的助(zhù)焊劑裏的水分沒有(yǒu)在過爐前烘幹(gàn)可導致濺錫;按照標(biāo)準控製助焊劑存儲控製(zhì)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(jī)聚而(ér)無法鋪展開來,形成錫珠;針對PCB質量(liàng)問題,反映供應商改進PCB製造工藝,提(tí)高孔(kǒng)壁光(guāng)潔度。
預熱溫度選擇(zé)不當,PCB預熱溫度過低,導致可能存在的水分未充(chōng)分揮發,易發生濺錫;合理(lǐ)選擇(zé)預熱溫度。
噴嘴波峰(fēng)高度過高,錫液在(zài)流回錫缸時,由於波峰高度過高,濺出的錫珠(zhū)變多;針對選擇焊波峰(fēng)較高問題:a.調(diào)節合適波峰高度;b.加防錫珠(zhū)罩。
PCB阻焊層材料Tg點低,在選(xuǎn)擇焊焊接過程中會變軟,就像焊(hàn)料合金粘在膠黏劑上一樣;選擇高Tg點的PCB阻焊工藝材料將減少(shǎo)或消除錫(xī)珠。
焊錫噴嘴離開焊盤時濺錫,焊錫噴嘴離開焊盤時順著元(yuán)器件引腳延伸的方向拉出錫(xī)柱,在助(zhù)焊劑的(de)潤濕作用(yòng)/自身流(liú)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(噴嘴行進速度)等工藝(yì)參數。
焊接(jiē)工藝差異,有預上錫工序比無預上錫工序產生錫珠多(duō);謹慎評估使用預上錫工序。(編(biān)者:本條僅供參考,歡迎討論。)
,6, 掉件定義:應焊(hàn)接元器(qì)件的焊盤上(shàng),無器件。
原因分析和措(cuò)施:插裝元器件焊盤與SMD元件(jiàn)間距一般應不小於5mm,若距離SMD元件過近,過選(xuǎn)擇焊時(shí),將導致已(yǐ)焊接的SMD元器件焊料受熱熔化,發生脫落;優化設計。
噴嘴口徑過大,焊接時易碰SMD元件(jiàn),易發生元件掉落;選擇合適噴(pēn)嘴。
程序坐(zuò)標設置有誤,可能會焊掉旁邊SMD元件;嚴格按照製程標準(zhǔn)設(shè)置程序,結合上述兩點。
元器件鬆動(dòng),鏈條抖動,插裝元件易(yì)掉(diào)落;針對元件較鬆的情(qíng)況可采取:a.調整鏈條;b.增加壓塊過(guò)爐;c.調整孔徑與腳徑比。
,7, 焊點拉尖定義:焊點頂部拉(lā)尖呈冰柱狀,小(xiǎo)旗狀。
原因分析和措施(shī):PCB預熱過低,使PCB與元器件溫度偏低,焊接(jiē)時(shí)元件與(yǔ)PCB吸熱(rè),焊(hàn)料粘度較大,不易(yì)脫錫,形成焊錫拉尖;根據PCB、板層、元件多少(shǎo)、有無貼裝元件等綜合考量,設(shè)置預熱溫度。
焊接溫度過低,熔(róng)融焊料粘(zhān)度過大,不易(yì)脫錫;調(diào)整選擇焊焊接峰值溫度(dù)及焊接時間。
助焊劑活性差,導致焊(hàn)錫潤濕性變差;選擇合適(shì)助焊劑。
焊料不純,如焊料中Cu合金超標,導(dǎo)致焊料流動性變差,易形成錫尖;定(dìng)時(shí)監控錫(xī)缸(gāng)中焊料合金成分,對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(lì)。
波峰高度高,元件底部與焊噴嘴接觸;調節適當波峰高度。
焊接元器件引線直徑與焊盤孔徑比例不(bú)合理,若插裝孔徑過大,大焊盤吸熱量大,會導致焊點拉尖現象;插裝孔的孔徑比引腳直徑大0.2-0.4mm,細引(yǐn)線可取下限,粗(cū)引線可取上限。
元(yuán)器件引腳過長或焊接時間過短,錫未脫離(lí)幹淨已冷凝;針對元器件長腳必須采用預加工(gōng)剪腳措施(shī)。
噴嘴中心偏離焊盤中心,導致元件腳浸錫不良;定(dìng)期(qī)檢測選擇焊設備精度。
,8, 冷焊定義:又(yòu)稱焊錫紊亂。焊點表麵呈現紊亂痕跡。
原因分析和(hé)措施:鏈條(tiáo)震動,冷卻時(shí)受到外力影響,使焊錫紊亂;檢查電壓是否穩定,人工取、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(guò)快,焊點冷卻過程(chéng)中(zhōng)受力抖動凝結,表麵發皺;調整錫波溫度及焊接時(shí)間,加強鏈條速度工藝控製。
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