电子元器件波峰焊常识

电子元器件常识波峰焊原理介绍 类别测试仪表阅读2692 来源互联网 波峰焊是将熔融的液态焊料、借助与泵的作用、在焊料槽液面形成特定形状的焊料波、插装 了元器件的 PCB 置与传送链上、经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点 焊接的过程。 波峰面的表面均被一层氧化皮覆盖、它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态、在波 峰焊接过程中、PCB 接触到锡波的前沿表面、氧化皮破裂、 PCB 前面的锡波无皲褶地被推向前进、这 说明整个氧化皮与 PCB 以同样的速度移动波峰焊机焊点成型当 PCB 进入波峰面前端（A）时、基 板与引脚被加热、并在未离开波峰面（B）之前、整个PCB 浸在焊料中、即被焊料所桥联、但在离开 波峰尾端的瞬间、少量的焊料由于润湿力的作用、粘附在焊盘上、并由于表面张力的原因、会出现以 引线为中心收缩至最小状态、此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此会 形成饱满、圆整的焊点、离开波峰尾部的多余焊料、由于重力的原因、回落到锡锅中。防止桥联的发 生。 1、使用可焊性好的元器件/PCB 2、提高助焊剞的活性 3、提高 PCB 的预热温度、增加焊盘的湿润性能 4、提高焊料的温度 5、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。 波峰焊机中常见的预热方法 1、空气对流加热 2、红外加热器加热 3、热空气和辐射相结合的方法加热 波峰焊工艺曲线解析 1、润湿时间 指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间 2、停留时间 PCB 上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间 停留/焊接时间的计算方式是﹕ 停留/焊接时间波峰宽/速度 3、预热温度 预热温度是指 PCB 与波峰面接触前达到的温度見右表） 4、焊接温度 焊接温度是非常重要的焊接参数、通常高于焊料熔点（ 183C）50C60C 大多数情况是指焊 锡炉的温度实际运行时、所焊接的 PCB 焊点温度要低于炉温、这是因为 PCB 吸热的结果 SMA 類型元器件預熱溫度 單面板組件通孔器件與混裝 90100 雙面板組件通孔器件 100110 雙面板組件混裝 100110 多層板通孔器件 115125 多層板混裝 115125 波峰焊工艺参数调节 1、波峰高度 波峰高度是指波峰焊接中的 PCB 吃錫高度。 其數值通常控制在 PCB 板厚度的 1/22/3,過大會導致熔融的焊料流到 PCB 的表面、形成“橋 連“ 2、傳送傾角 波峰焊機在安裝時除了使機器水平外、還應調節傳送裝置的傾角、通過傾角的調節、可以調 控 PCB 與波峰面的焊接時間、適當的傾角、會有助于焊料液與 PCB 更快的剝離、使之返回錫鍋內 3、熱風刀 所謂熱風刀、是 SMA 剛離開焊接波峰后、在 SMA 的下方放置一個窄長的帶開口的“腔體“、 窄長的腔體能吹出熱氣流、尤如刀狀、故稱“熱風刀“ 4、焊料純度的影響 波峰焊接過程中、焊料的雜質主要是來源于PCB 上焊盤的銅浸析、過量的銅會導致焊接缺陷 增多 5、助焊劑 6、工藝參數的協調 波峰焊機的工藝參數帶速、預熱時間、焊接時間和傾角之間需要互相協調、反復調整。 波峰焊接缺陷分析 1.沾锡不良 POORWETTING 这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡.分析其原因及改善方式如下 1-1.外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂 时沾上的. 1-2.SILICONOIL 通常用于脱模及润滑之用,通常会在基板及零件脚上发现,而 SILICONOIL 不 易清理,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题,因它会蒸发沾在基板上而造成沾 锡不良. 1-3.常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化,而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良,过 二次锡或可解决此问题. 1-4.沾助焊剂方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使 基板部分没有沾到助焊剂. 1-5.吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔锡需要足够的温度及时间 WETTING,通 常焊锡温度应高于熔点温度 50℃至 80℃之间,沾锡总时间约 3 秒.调整锡膏粘度。 2.局部沾锡不良 此一情形与沾锡不良相似,不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面,只有薄薄的一层锡无法形 成饱满的焊点. 3.冷焊或焊点不亮 焊点看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,注意锡炉输送 是否有异常振动. 4.焊点破裂 此一情形通常是焊锡,基板,导通孔,及零件脚之间膨胀系数,未配合而造成,应在基板材质,零件 材料及设计上去改善. 5.焊点锡量太大 通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖的焊点,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度 未必有所帮助. 5-1.锡炉输送角度不正确会造成焊点过大,倾斜角度由 1 到 7 度依基板设计方式123;整,一般 角度约 3.5 度角,角度越大沾锡越薄角度越小沾锡越厚. 5-2.提高锡槽温度,加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽. 5-3.提高预热温度,可减少基板沾锡所需热量,曾加助焊效果. 5-4.改变助焊剂比重,略为降低助焊剂比重,通常比重越高吃锡越厚也越易短路,比重越低吃锡 越薄但越易造成锡桥,锡尖. 6.锡尖冰柱 此一问题通常发生在 DIP 或 WIVE 的焊接制程上,在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡. 6-1.基板的可焊性差,此一问题通常伴随着沾锡不良,此问题应由基板可焊性去探讨,可试由提 升助焊剂比重来改善. 6-2.基板上金道PAD面积过大,可用绿防焊漆线将金道分隔来改善,原则上用绿防焊漆线在 大金道面分隔成 5mm 乘 10mm 区块. 6-3.锡槽温度不足沾锡时间太短,可用提高锡槽温度加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽来 改善. 6-4.出波峰后之冷却风流角度不对,不可朝锡槽方向吹,会造成锡点急速,多余焊锡无法受重力 与内聚力拉回锡槽. 6-5.手焊时产生锡尖,通常为烙铁温度太低,致焊锡温度不足无法立即因内聚力回缩形成焊点, 改用 较大瓦特数烙铁,加长烙铁在被焊对象的预热时间. 7.防焊绿漆上留有残锡 7-1.基板制作时残留有某些与助焊剂不能兼容的物质,在过热之,后餪化产生黏性黏着焊锡形成 锡丝,可用丙酮*已被蒙特娄公约禁用之化学溶剂,,氯化烯类等溶剂来清洗,若清洗后还是无法改善,则 有基板层材 CURING 不正确的可能,本项事故应及时回馈基板供货商. 7-2.不正确的基板 CURING 会造成此一现象,可在插件前先行烘烤 120℃二小时,本项事故应及 时回馈基板供货商. 7-3.锡渣被 PUMP 打入锡槽内再喷流出来而造成基板面沾上锡渣,此一问题较为单纯良好的锡 炉维护,锡槽正确的锡面高度一般正常状况当锡槽不喷流静止时锡面离锡槽边缘 10mm 高度 8.白色残留物 在焊接或溶剂清洗过后发现有白色残留物在基板上,通常是松香的残留物,这类物质不会影响 表面电阻质,但客户不接受. 8-1.助焊剂通常是此问题主要原因,有时改用另一种助焊剂即可改善,松香类助焊剂常在清洗时 产生白班,此时最好的方式是寻求助焊剂供货商的协助,产品是