波峰焊常見問題:焊接缺陷原因及解決辦法
本文為您介紹波峰焊平常使用會碰到的焊接問題,以及對應(yīng)的焊接解決方法。
焊點(diǎn)干癟/不完整/有空洞,插裝孔及導(dǎo)通孔焊料不飽滿,焊料未爬到元件面的焊盤上。
原因:a)PCB預(yù)熱和焊接溫度過高,使焊料的黏度過低;
b)插裝孔的孔徑過大,焊料從孔中流出;
c) 插裝元件細(xì)引線大焊盤,焊料被拉到焊盤上,使焊點(diǎn)干癟;
d) 金屬化孔質(zhì)量差或阻焊劑流入孔中;
e) PCB爬坡角度偏小,不利于焊劑排氣。
對策:a) 預(yù)熱溫度90-130℃,元件較多時(shí)取上限,錫波溫度250+/-5℃,焊接時(shí)間3~5S。
b) 插裝孔的孔徑比引腳直徑大0.15~0.4mm,細(xì)引線取下限,粗引線取上線。
c) 焊盤尺寸與引腳直徑應(yīng)匹配,要有利于形成彎月面;
d)反映給PCB加工廠,提高加工質(zhì)量;
e) PCB的爬坡角度為3~7℃。
B、焊料過多:元件焊端和引腳有過多的焊料包圍,潤濕角大于90°。
原因:a)焊接溫度過低或傳送帶速度過快,使熔融焊料的黏度過大;
b) PCB預(yù)熱溫度過低,焊接時(shí)元件與PCB吸熱,使實(shí)際焊接溫度降低;
c) 助焊劑的活性差或比重過小;
d) 焊盤、插裝孔或引腳可焊性差,不能充分浸潤,產(chǎn)生的氣泡裹在焊點(diǎn)中;
e) 焊料中錫的比例減少,或焊料中雜質(zhì)Cu的成份高,使焊料黏度增加、流動性變差。
f) 焊料殘?jiān)唷?
對策:a) 錫波溫度250+/-5℃,焊接時(shí)間3~5S。
b) 根據(jù)PCB尺寸、板層、元件多少、有無貼裝元件等設(shè)置預(yù)熱溫度,PCB底面溫度在90-130。
c) 更換焊劑或調(diào)整適當(dāng)?shù)谋壤?
d) 提高PCB板的加工質(zhì)量,元器件先到先用,不要存放在潮濕的環(huán)境中;
e) 錫的比例<61.4%時(shí),可適量添加一些純錫,雜質(zhì)過高時(shí)應(yīng)更換焊料;
f) 每天結(jié)束工作時(shí)應(yīng)清理殘?jiān)?
C、焊點(diǎn)橋接或短路原因:a) PCB設(shè)計(jì)不合理,焊盤間距過窄;
b) 插裝元件引腳不規(guī)則或插裝歪斜,焊接前引腳之間已經(jīng)接近或已經(jīng)碰上;
c) PCB預(yù)熱溫度過低,焊接時(shí)元件與PCB吸熱,使實(shí)際焊接溫度降低;
d) 焊接溫度過低或傳送帶速度過快,使熔融焊料的黏度降低;
e)阻焊劑活性差。
對策:a) 按照PCB設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。兩個端頭Chip元件的長軸應(yīng)盡量與焊接時(shí)PCB運(yùn)行方向垂直,SOT、SOP的長軸應(yīng)與PCB運(yùn)行方向平行。將SOP最后一個引腳的焊盤加寬(設(shè)計(jì)一個竊錫焊盤)。
b) 插裝元件引腳應(yīng)根據(jù)PCB的孔距及裝配要求成型,如采用短插一次焊工藝,焊接面元件引腳露出PCB表面0.8~3mm,插裝時(shí)要求元件體端正。
c)根據(jù)PCB尺寸、板層、元件多少、有無貼裝元件等設(shè)置預(yù)熱溫度,PCB底面溫度在90-130。
d) 錫波溫度250+/-5℃,焊接時(shí)間3~5S。溫度略低時(shí),傳送帶速度應(yīng)調(diào)慢些。
f) 更換助焊劑。
D、潤濕不良、漏焊、虛焊原因:a) 元件焊端、引腳、印制板基板的焊盤氧化或污染,或PCB受潮。
b) Chip元件端頭金屬電極附著力差或采用單層電極,在焊接溫度下產(chǎn)生脫帽現(xiàn)象。
c) PCB設(shè)計(jì)不合理,波峰焊時(shí)陰影效應(yīng)造成漏焊。
d) PCB翹曲,使PCB翹起位置與波峰焊接觸不良。
e) 傳送帶兩側(cè)不平行(尤其使用PCB傳輸架時(shí)),使PCB與波峰接觸不平行。
f) 波峰不平滑,波峰兩側(cè)高度不平行,尤其電磁泵波峰焊機(jī)的錫波噴口,如果被氧化物堵塞時(shí),會使波峰出現(xiàn)鋸齒形,容易造成漏焊、虛焊。
g) 助焊劑活性差,造成潤濕不良。
h) PCB預(yù)熱溫度過高,使助焊劑碳化,失去活性,造成潤濕不良。
對策:a) 元器件先到先用,不要存在潮濕的環(huán)境中,不要超過規(guī)定的使用日期。對PCB進(jìn)行清洗和去潮處理;
b) 波峰焊應(yīng)選擇三層端頭結(jié)構(gòu)的表面貼裝元器件,元件本體和焊端能經(jīng)受兩次以上的260℃波峰焊的溫度沖擊。
c) SMD/SMC采用波峰焊時(shí)元器件布局和排布方向應(yīng)遵循較小元件在前和盡量避免互相遮擋原則。另外,還可以適當(dāng)加長元件搭接后剩余焊盤長度。
d) PCB板翹曲度小于0.8~1.0%。
e) 調(diào)整波峰焊機(jī)及傳輸帶或PCB傳輸架的橫向水平。
f) 清理波峰噴嘴。
g) 更換助焊劑。
h) 設(shè)置恰當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度。
E、焊點(diǎn)拉尖原因:a) PCB預(yù)熱溫度過低,使PCB與元器件溫度偏低,焊接時(shí)元件與PCB吸熱;
b) 焊接溫度過低或傳送帶速度過快,使熔融焊料的黏度過大;
c) 電磁泵波峰焊機(jī)的波峰高度太高或引腳過長,使引腳底部不能與波峰接觸。因?yàn)殡姶疟貌ǚ搴笝C(jī)是空心波,空心波的厚度為4~5mm;
d) 助焊劑活性差;
e) 焊接元件引線直徑與插裝孔比例不正確,插裝孔過大,大焊盤吸熱量大。
對策:a) 根據(jù)PCB、板層、元件多少、有無貼裝元件等設(shè)置預(yù)熱溫度,預(yù)熱溫度在90-130℃;
b) 錫波溫度為250+/-5℃,焊接時(shí)間3~5S。溫度略低時(shí),傳送帶速度應(yīng)調(diào)慢一些。
c) 波峰高度一般控制在PCB厚度的2/3處。插裝元件引腳成型要求引腳露出PCB焊接面0.8~3mm
d) 更換助焊劑;
e) 插裝孔的孔徑比引線直徑大0.15~0.4mm(細(xì)引線取下限,粗引線取上線)。
F、其它缺陷a) 板面臟污:主要由于助焊劑固體含量高、涂敷量過多、預(yù)熱溫度過高或過低,或由于傳送帶爪太臟、焊料鍋中氧化物及錫渣過多等原因造成的;
b) PCB變形:一般發(fā)生在大尺寸PCB,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。這需要PCB設(shè)計(jì)時(shí)盡量使元器件分布均勻,在大尺寸PCB中間設(shè)計(jì)工藝邊。
c) 掉片(丟片):貼片膠質(zhì)量差,或貼片膠固化溫度不正確,固化溫度過高或過低都會降低粘接強(qiáng)度,波峰焊接時(shí)經(jīng)不起高溫沖擊和波峰剪切力的作用,使貼裝元件掉在料鍋中。
d) 看不到的缺陷:焊點(diǎn)晶粒大小、焊點(diǎn)內(nèi)部應(yīng)力、焊點(diǎn)內(nèi)部裂紋、焊點(diǎn)發(fā)脆、焊點(diǎn)強(qiáng)度差等,需要X光、焊點(diǎn)疲勞試驗(yàn)等檢測。這些缺陷主要與焊接材料、PCB焊盤的附著力、元器件焊端或引腳的可焊性及溫度曲線等因素有關(guān)。
4次