1、波峰焊技術(shù) 波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料，借助與泵的作用，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波插裝了元器件的PCB通過傳送鏈條，經(jīng)過特定的焊錫角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過程。波峰面 波的表面均被一層氧化膜覆蓋，它在沿焊料波的整個(gè)長度方向上幾乎都保持靜態(tài)，在波峰焊接過程中，PCB接觸到錫波的前沿表面，氧化膜破裂，PCB前面的錫波無皺褶地被推向前進(jìn)，這說明整個(gè)氧化膜與PCB以同樣的速度移動(dòng) 。波峰焊機(jī)焊點(diǎn)成型 當(dāng)PCB進(jìn)入波峰面前端(A)時(shí)，基板與引腳被加熱，并在未離開波峰面(B)之前，整個(gè)PCB浸在焊料中，即被焊料所橋聯(lián)，但在離開波峰尾端的瞬間，少量的焊料由于潤濕力的作用，粘附在

2、焊盤上，并由于表面張力的原因，會(huì)出現(xiàn)以引線為中心收縮至最小狀態(tài)，此時(shí)焊料與焊盤之間的潤濕力大于兩焊盤之間的焊料的內(nèi)聚力，因此會(huì)形成飽滿，圓整的焊點(diǎn)，離開波峰尾部的多余焊料，由于重力的原因，回落到錫槽中 。防止橋聯(lián)的發(fā)生 1、使用可焊性好的元器件/PCB 。 2、提高助焊劑的活性 。 3、提高PCB的預(yù)熱溫度增加焊盤的濕潤性能 。 4、提高焊料的溫度。 5、去除有害雜質(zhì)，減低焊料的內(nèi)聚力，以利于兩焊點(diǎn)之間的焊料分開 。 波峰焊機(jī)中常見的預(yù)熱方法 1、空氣對(duì)流加熱。 2、紅外加熱器加熱 。 3、熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱 。波峰焊工藝曲線解析 1、潤濕時(shí)間 ：指焊點(diǎn)與焊料相接觸后潤濕開始的時(shí)間

3、。 2、停留時(shí)間：PCBB上某一個(gè)焊點(diǎn)從接觸波峰面到離開波峰面的時(shí)間 。 停留/焊接時(shí)間的計(jì)算方式：停留/焊接時(shí)間=波峰寬/速度 3、預(yù)熱溫度： 預(yù)熱溫度是指PCB與波峰面接觸前達(dá)到的溫度。 SMA類型 元器件 預(yù)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 4、焊接溫度 焊接溫度是非常重要的焊接參數(shù)，通常高于焊料熔點(diǎn)50 60，通常情況下是指焊錫爐的溫度實(shí)際運(yùn)行時(shí)，所焊接的PCB焊點(diǎn)溫度要低于爐溫，這是因?yàn)镻CB吸熱的原因所造成。波峰焊工藝參數(shù)調(diào)節(jié) 1、波峰高度

4、波峰高度是指波峰焊接中PCB的吃錫高度.其數(shù)值通?？刂圃赑CB板厚度的1/22/3,過高會(huì)導(dǎo)致熔融的焊料流到PCB的表面。 2、傳送傾角 波峰焊機(jī)在安裝時(shí)除了使機(jī)器水平外，還應(yīng)調(diào)節(jié)傳送裝置的傾角，通過傾角的調(diào)節(jié)，可以調(diào)控PCB與波峰面的焊接時(shí)間，適當(dāng)?shù)膬A角，會(huì)有助于液態(tài)焊料與PCB更快的剝離使之返回錫槽內(nèi)。 3、熱風(fēng)刀 所謂熱風(fēng)刀，是SMA剛離開焊接波峰后，在SMA的下方放置一個(gè)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(fēng)刀"。 4、焊料純度的影響 波峰焊接過程中，焊料的雜質(zhì)主要是來源于PCB上焊盤的銅浸析，過量的銅會(huì)導(dǎo)致焊接缺陷增多 。 5、助焊劑

5、 6、工藝參數(shù)的協(xié)調(diào) 波峰焊機(jī)的工藝參數(shù)帶速，預(yù)熱時(shí)間，焊接時(shí)間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào)反復(fù)調(diào)整。波峰焊接缺陷分析 1.沾錫不良 POOR WETTING: 這種情況是不可接受的缺點(diǎn),在焊點(diǎn)上只有部分沾錫.分析其原因及改善方式如下: 1-1.外界的污染物如油,脂,臘等,此類污染物通常可用溶劑清洗,此類油污有 時(shí)是在印刷防焊劑時(shí)沾上的. 1-2.SILICON OIL 通常用于脫模及潤滑之用,通常會(huì)在基板及零件腳上發(fā)現(xiàn),而 SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是當(dāng)它做抗氧化油常會(huì)發(fā)生問題,因它會(huì)蒸發(fā)沾在基板上而造成沾錫不良. 1-3.常因：貯存狀況不良或基板制程上的問題發(fā)生氧

6、化,而助焊劑無法去除時(shí)會(huì)造成沾錫不良,過二次錫或可解決此問題. 1-4.沾助焊劑方式不正確,造成原因?yàn)榘l(fā)泡氣壓不穩(wěn)定或不足,致使泡沫高度不穩(wěn)或不均勻而使基板部分沒有沾到助焊劑。 1-5.吃錫時(shí)間不足或錫溫不足會(huì)造成沾錫不良,因?yàn)槿坼a需要足夠的溫度及時(shí)間WETTING,通常焊錫溫度應(yīng)高于熔點(diǎn)溫度50至80之間,沾錫總時(shí)間約3秒。 2.局部沾錫不良 : 此一情形與沾錫不良相似,不同的是局部沾錫不良不會(huì)露出銅箔面,只有薄薄的一層錫無法形成飽滿的焊點(diǎn). 3.冷焊或焊點(diǎn)不亮: 焊點(diǎn)看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊錫正要冷卻形成焊點(diǎn)時(shí)振動(dòng)而造成,注意錫爐輸送是否有異常振動(dòng)。 4.焊點(diǎn)破裂: 此一情形通

7、常是焊錫,基板,導(dǎo)通孔,及零件腳之間膨脹系數(shù),未配合而造成,應(yīng)在基板材質(zhì),零件材料及設(shè)計(jì)上去改善. 5.焊點(diǎn)錫量太大: 通常在評(píng)定一個(gè)焊點(diǎn),希望能又大又圓又胖的焊點(diǎn),但事實(shí)上過大的焊點(diǎn)對(duì)導(dǎo)電性及抗拉強(qiáng)度未必有所幫助. 5-1.錫爐輸送角度不正確會(huì)造成焊點(diǎn)過大,傾斜角度由 5到8度依基板設(shè)計(jì)方式，一般角度約5度角,相對(duì)來說角度越大沾錫越薄角度越小沾錫越厚. 5-2.提高錫槽溫度,加長焊錫時(shí)間,使多余的錫再回流到錫槽. 5-3.提高預(yù)熱溫度,可減少基板沾錫所需熱量,增加助焊效果. 5-4.改變助焊劑比重,略為降低助焊劑比重,通常比重越高吃錫越厚也越易短路,比重越低吃錫越薄但越易造成錫橋,錫尖. 6

8、.錫尖 (冰柱) : 此一問題通常發(fā)生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零件腳頂端或焊點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)有冰尖般的錫。 6-1.基板的可焊性差,此一問題通常伴隨著沾錫不良,此問題應(yīng)由基板可焊性去探討,可試由提升助焊劑比重來改善。 6-2.基板上金道(PAD)面積過大,可用綠(防焊)漆線將金道分隔來改善,原則上用綠(防焊)漆線在大金道面分隔成5mm*10mm區(qū)塊. 6-3.錫槽溫度不足沾錫時(shí)間太短,可用提高錫槽溫度加長焊錫時(shí)間,使多余的錫再回流到錫槽來改善。 6-4.出波峰后之冷卻風(fēng)流角度不對(duì),不可朝錫槽方向吹,會(huì)造成錫點(diǎn)急速,多余焊錫無法受重力與內(nèi)聚力拉回錫槽。 7.防焊綠漆上留有殘錫 : 7-1.基板

9、制作時(shí)殘留有某些與助焊劑不能兼容的物質(zhì),在過熱之,后餪化產(chǎn)生黏性黏著焊錫形成錫絲,可用丙酮(*已被蒙特婁公約禁用之化學(xué)溶劑),氯化烯類等溶劑來清洗,若清洗后還是無法改善,則有基板層材CURING不正確的可能,本項(xiàng)事故應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商。 7-2.不正確的基板CURING會(huì)造成此一現(xiàn)象,可在插件前先行烘烤120二小時(shí),本項(xiàng)事故應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商. 7-3.錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)再噴流出來而造成基板面沾上錫渣,此一問題較為單純良好的錫爐維護(hù),錫槽正確的錫面高度(一般正常狀況當(dāng)錫槽不噴流靜止時(shí)錫面離錫槽邊緣10mm高度) 8.白色殘留物 : 在焊接或溶劑清洗過后發(fā)現(xiàn)有白色殘留物在基板上,通常是

10、松香的殘留物,這類物質(zhì)不會(huì)影響表面電阻質(zhì),但客戶不接受。 8-1.助焊劑通常是此問題主要原因,有時(shí)改用另一種助焊劑即可改善,松香類助焊劑常在清洗時(shí)產(chǎn)生白色殘留物,此時(shí)最好的方式是尋求助焊劑供貨商的協(xié)助,產(chǎn)品是他們供應(yīng)他們較專業(yè)。 8-2.基板制作過程中殘留雜質(zhì),在長期儲(chǔ)存下亦會(huì)產(chǎn)生白斑,可用助焊劑或溶劑清洗即可. 8-3.不正確的CURING亦會(huì)造成白班,通常是某一批量單獨(dú)產(chǎn)生,應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商并使用助焊劑或溶劑清洗即可。 8-4.廠內(nèi)使用之助焊劑與基板氧化保護(hù)層不兼容,均發(fā)生在新的基板供貨商,或更改助焊劑廠牌時(shí)發(fā)生,應(yīng)請(qǐng)供貨商協(xié)助。 8-5.因基板制程中所使用之溶劑使基板材質(zhì)變化,尤其是

11、在鍍鎳過程中的溶液常會(huì)造成此問題,建議儲(chǔ)存時(shí)間越短越好。 8-6.助焊劑使用過久老化,暴露在空氣中吸收水氣劣化,建議更新助焊劑(通常發(fā)泡式助焊劑應(yīng)每周更新,浸泡式助焊劑每兩周更新,噴霧式每月更新即可)。 8-7.使用松香型助焊劑,過完焊錫爐后停放時(shí)間太久才清洗,導(dǎo)致引起白斑,盡量縮短焊錫與清洗的時(shí)間即可改善。 8-8.清洗基板的溶劑水分含量過高，降低清洗能力并產(chǎn)生白班.應(yīng)更新溶劑。 9.深色殘余物及浸蝕痕跡 : 通常黑色殘余物均發(fā)生在焊點(diǎn)的底部或頂端,此問題通常是不正確的使用助焊劑或 清洗造成。 9-1.松香型助焊劑焊接后未立即清洗,留下黑褐色殘留物,盡量提前清洗即可。 9-2.酸性助焊劑留在

12、焊點(diǎn)上造成黑色腐蝕顏色,且無法清洗,此現(xiàn)象在手焊中常發(fā)現(xiàn),改用較弱之助焊劑并盡快清洗。 9-3.有機(jī)類助焊劑在較高溫度下燒焦而產(chǎn)生黑班,確認(rèn)錫槽溫度,改用較可耐高溫的助焊劑即可。 10.綠色殘留物 : 綠色通常是腐蝕造成,特別是電子產(chǎn)品但是并非完全如此,因?yàn)楹茈y分辨到底是綠銹或是其它化學(xué)產(chǎn)品,但通常來說發(fā)現(xiàn)綠色物質(zhì)應(yīng)為警訊,必須立刻查明原因,尤其是此種綠色物質(zhì)會(huì)越來越大,應(yīng)非常注意,通?？捎们逑磥砀纳?。 10-1.腐蝕的問題 通常發(fā)生在裸銅面或含銅合金上,使用非松香性助焊劑,這種腐蝕物質(zhì)內(nèi)含銅離子，因此呈綠色,當(dāng)發(fā)現(xiàn)此綠色腐蝕物,即可證明是在使用非松香助焊劑后未正確清洗。 10-2.COPPE

13、R ABIETATES 是氧化銅與 ABIETIC ACID (松香主要成分)的化合物,此一物質(zhì)是綠色但絕不是腐蝕物且具有高絕緣性,不影響品質(zhì)但客戶不會(huì)同意應(yīng)清洗。 10-3.PRESULFATE 的殘余物或基板制作上類似殘余物,在焊錫后會(huì)產(chǎn)生綠色殘余物,應(yīng)要求基板制作廠在基板制作清洗后再做清潔度測(cè)試,以確保基板清潔度的品質(zhì)。 11.白色腐蝕物 : 第八項(xiàng)談的是白色殘留物是指基板上白色殘留物,而本項(xiàng)目談的是零件腳及金屬上的白色腐蝕物,尤其是含鉛成分較多的金屬上較易生成此類殘余物,主要是因?yàn)槁入x子易與鉛形成氯化鉛,再與二氧化碳形成碳酸鉛(白色腐蝕物).在使用松香類助焊劑時(shí),因松香不溶于水會(huì)將含氯

14、活性劑包著不致腐蝕,但如使用不當(dāng)溶劑,只能清洗松香無法去除含氯離子,如此一來反而加速腐蝕。 12.針孔及氣孔 : 針孔與氣孔之區(qū)別,針孔是在焊點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)一小孔,氣孔則是焊點(diǎn)上較大孔可看到內(nèi)部,針孔內(nèi)部通常是空的,氣孔則是內(nèi)部空氣完全噴出而造成之大孔,其形成原因是焊錫在氣體尚未完全排除即已凝固,而形成此問題。 12-1.有機(jī)污染物:基板與零件腳都可能產(chǎn)生氣體而造成針孔或氣孔,其污染源可能來自AI或儲(chǔ)存狀況不佳造成,此問題較為簡單只要用溶劑清洗即可,但如發(fā)現(xiàn)污染物SILICONOIL 因其 不容易被溶劑清洗,故在制程中應(yīng)考慮其它代用品。 12-2.基板有濕氣:如使用較便宜的基板材質(zhì),或使用較粗糙的鉆

15、孔方式,在貫孔處容易吸收濕氣,焊錫過程中受到高熱蒸發(fā)出來而造成,解決方法是放在烤箱中120烤二小時(shí)。 12-3.電鍍?nèi)芤褐械墓饬羷?使用大量光亮劑電鍍時(shí),光亮劑常與金同時(shí)沉積,遇到高溫則揮發(fā)而造成,特別是鍍金時(shí),改用含光亮劑較少的電鍍液,當(dāng)然這要回饋到供貨商。 13.TRAPPED OIL: 氧化防止油被打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出而機(jī)污染基板,此問題應(yīng)為錫槽焊錫液面過低,錫槽內(nèi)追加焊錫即可改善。 14.焊點(diǎn)灰暗 : 此現(xiàn)象分為二種(1)焊錫過后一段時(shí)間,(約半載至一年)焊點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)暗. (2)經(jīng)制造出來的成品焊點(diǎn)即是灰暗的。 14-1.焊錫內(nèi)雜質(zhì):必須每三個(gè)月定期檢驗(yàn)焊錫內(nèi)的金屬成分。 14-2.助焊

16、劑在熱的表面上亦會(huì)產(chǎn)生某種程度的灰暗色,如RA及有機(jī)酸類助焊劑留在焊點(diǎn)上過久也會(huì)造成輕微的腐蝕而呈灰暗色,在焊接后立刻清洗應(yīng)可改善.某些無機(jī)酸類的助焊劑會(huì)造成 ZINC OXYCHLORIDE 可用 1% 的鹽酸清洗再水洗。 14-3.在焊錫合金（有鉛焊錫）中,錫含量低者(如40/60焊錫)焊點(diǎn)亦較灰暗。 15.焊點(diǎn)表面粗糙: 焊點(diǎn)表面呈砂狀突出表面,而焊點(diǎn)整體形狀不改變。 15-1.金屬雜質(zhì)的結(jié)晶:必須每三個(gè)月定期檢驗(yàn)焊錫內(nèi)的金屬成分。 15-2.錫渣:錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出因錫內(nèi)含有錫渣而使焊點(diǎn)表面有砂狀突出,應(yīng)為錫槽焊錫液面過低,錫槽內(nèi)追加焊錫并應(yīng)清理錫槽及PUMP即可改善。

17、 15-3.外來物質(zhì):如毛邊,絕緣材等藏在零件腳,亦會(huì)產(chǎn)生粗糙表面。 16.黃色焊點(diǎn) : 主要原因?yàn)楹稿a溫度過高造成,立即查看錫溫及溫控器是否故障。 17.短路: 不同線路的兩個(gè)焊點(diǎn)相連。 17-1.基板吃錫時(shí)間不夠,預(yù)熱不足調(diào)整錫爐即可。 17-2.助焊劑不良:助焊劑比重不當(dāng),劣化等。 17-3.基板進(jìn)行方向與錫波配合不良,更改吃錫方向。 17-4.線路設(shè)計(jì)不良:線路或焊點(diǎn)間太過接近(應(yīng)有0.6mm以上間距)；如為排列式焊點(diǎn)，如IC等,則應(yīng)考慮盜錫焊墊（拖錫焊盤）,或使用文字白漆（阻焊漆）予以區(qū)隔,此時(shí)之白漆厚度需為2倍焊墊(金道)厚度以上。 17-5.被污染的錫或積聚過多的氧化物被PUMP

18、帶上造成短路應(yīng)清理錫爐或更進(jìn)一步全部更新錫槽內(nèi)的焊錫.提高波峰焊質(zhì)量的方法及效果 。摘要:分別從焊接前的質(zhì)量控制、生產(chǎn)工藝材料及工藝參數(shù)這三個(gè)方面探討了提高波峰焊質(zhì)量的有效方法。關(guān)鍵詞:波峰焊;焊盤設(shè)計(jì);印制電路板;助焊劑;焊料;工藝參數(shù) 。 插件元件與表面貼裝元件同時(shí)組裝于電路基板的混裝工藝仍是當(dāng)前電子產(chǎn)品中采用最普遍的一種組裝形式.SMT混裝波峰焊接技術(shù)對(duì)工藝參數(shù)的要求是相當(dāng)苛刻.焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng),不但影響焊接質(zhì)量,而且還會(huì)出現(xiàn)橋接、虛焊等焊接缺陷,嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量.下面將就一些提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施做些討論. 一、焊接前對(duì)印制板質(zhì)量及元件的控制 1.1 焊盤設(shè)計(jì) (1)在設(shè)計(jì)插

19、件元件焊盤時(shí),焊盤大小尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)合適.焊盤太大,焊料鋪展面積較大,形成的焊點(diǎn)不飽滿,而較小的焊盤銅箔表面張力太小,形成的焊點(diǎn)為不浸潤焊點(diǎn).孔徑與元件引線的配合間隙太大,容易虛焊,當(dāng)孔徑比引線寬0.05 - 0.2mm,焊盤直徑為孔徑的2 - 2.5倍時(shí),是焊接比較理想的條件. (2)在設(shè)計(jì)貼片元件焊盤時(shí),應(yīng)考慮以下幾點(diǎn): 為了盡量去除"陰影效應(yīng)",SMD的焊端或引腳應(yīng)正對(duì)著錫流的方向,以利于與錫流的接觸,減少虛焊和漏焊。波峰焊接不適合于細(xì)間距QFO、PLCC、BGA和小間距SOP器件焊接,也就是說在要波峰焊接的這一面盡量不要布置這類元件. 較小的元件不應(yīng)排在較大元件后,以免

20、較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤接觸 造成漏焊. 1.2 PCB平整度控制 波峰焊接對(duì)印制板的平整度要求很高,一般要求翹曲度（板彎變形）要小于0.5mm,如果大于0.5mm要做平整處理.尤其是某些印制板厚度只有1.5mm左右,其翹曲度要求就更高,否則無法保證焊接質(zhì)量. 1.3 妥善保存印制板及元件,盡量縮短儲(chǔ)存周期。在焊接中,無塵埃、油脂、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點(diǎn),因此印制板及元件應(yīng)保存在干燥、清潔的環(huán)境下,并且盡量縮短儲(chǔ)存周期.對(duì)于放置時(shí)間較長的印制板,其表面一般要做清潔處理,這樣可提高可焊性,減少虛焊和橋接,對(duì)表面有一定程度氧化的元件引腳,應(yīng)先除去其表面氧化層。二、生產(chǎn)工

21、藝材料的質(zhì)量控制 在波峰焊接中,使用的生產(chǎn)工藝材料有:助焊劑和焊料.分別討論如下: 2.1 助焊劑質(zhì)量控制 助焊劑在焊接質(zhì)量的控制上舉足輕重,其作用是: (1)除去焊接表面的氧化物; (2)防止焊接時(shí)焊料和焊接表面再氧化; (3)降低焊料的表面張力; (4)有助于熱量傳遞到焊接區(qū). 目前,波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑.選擇助焊劑時(shí)有以下要求: (1)熔點(diǎn)比焊料低; (2)浸潤擴(kuò)散速度比熔化焊料快; (3)粘度和比重比焊料小; (4)在常溫下貯存穩(wěn)定. 2.2 焊料的質(zhì)量控制 有鉛焊錫中：錫鉛焊料在高溫下(250)不斷氧化,使錫鍋中錫-鉛焊料含錫量不斷下降,偏離共晶點(diǎn),導(dǎo)致流動(dòng)性差,出現(xiàn)連焊

22、、虛焊、焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠等質(zhì)量問題.可采用以下幾個(gè)方法來解決這個(gè)問題: 添加氧化還原劑,使已氧化的SnO還原為Sn,減小錫渣的產(chǎn)生. 不斷除去浮渣. 每次焊接前添加一定量的錫. 采用含抗氧化磷的焊料. 采用氮?dú)獗Ｗo(hù),讓氮?dú)獍押噶吓c空氣隔絕開來,取代普通氣體,這樣就避免了浮渣的產(chǎn)生. 這種方法要求對(duì)設(shè)備改型,并提供氮?dú)? 目前最好的方法是在氮?dú)獗Ｗo(hù)的氛圍下使用含磷的焊料,可將浮渣率控制在最低程度,焊接缺陷最少、工藝控制最佳. 三、焊接過程中的工藝參數(shù)控制 焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接表面質(zhì)量的影響比較復(fù)雜,并涉及到較多的技術(shù)范圍. 3.1 預(yù)熱溫度的控制 預(yù)熱的作用:使助焊劑中的溶劑充分揮發(fā),以免印制板通過焊

23、錫時(shí),影響印制板的潤濕和焊點(diǎn)的形成;使印制板在焊接前達(dá)到一定溫度,以免受到熱沖擊產(chǎn)生翹曲變形.根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),一般預(yù)熱溫度控制在90-130（板面溫度）,預(yù)熱時(shí)間80-110秒。 3.2 焊接軌道傾角 軌道傾角對(duì)焊接效果的影響較為明顯,特別是在焊接高密度SMT器件時(shí)更是如此.當(dāng)傾角太小時(shí),較易出現(xiàn)橋接,特別是焊接中,SMT器件的"遮蔽區(qū)"更易出現(xiàn)橋接;而傾角過大,雖然有利于橋接的消除,但焊點(diǎn)吃錫量太小,容易產(chǎn)生虛焊.軌道傾角應(yīng)控制在5°- 8°之間. 3.3 波峰高度 波峰的高度會(huì)因焊接工作時(shí)間的推移而有一些變化,應(yīng)在焊接過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?以保證理想

24、高度進(jìn)行焊接波峰高度,以壓錫深度為PCB厚度的1/2 - 2/3為準(zhǔn). 3.4 焊接溫度 焊接溫度是影響焊接質(zhì)量的一個(gè)重要的工藝參數(shù).焊接溫度過低時(shí),焊料的擴(kuò)展率、潤濕性能變差,使焊盤或元器件焊端由于不能充分的潤濕,從而產(chǎn)生虛焊、拉尖、橋接等缺陷;焊接溫度過高時(shí),則加速了焊盤、元器件引腳及焊料的氧化,易產(chǎn)生虛焊.焊接溫度應(yīng)控制在250-260. 四、常見焊接缺陷及排除 影響焊接質(zhì)量的因素是很多的,下表列出的是一些常見缺陷及排除方法：缺陷產(chǎn)生原因 半焊 1、助焊劑噴涂量不足 2、預(yù)熱不夠 3、傳送速度過快 4、波峰不平穩(wěn) 5、元件腳氧化 6、焊盤氧化 7、焊錫有較多浮渣 解決方法 1、加大助焊劑

25、噴涂量 2、提高預(yù)熱溫度、延長預(yù)熱時(shí)間 3、降低傳送速度 4、穩(wěn)定波峰 5、除去元件氧化層或更換元件 6、更換不同D/C的PCB 7、除去浮渣 橋接 （連錫）1、焊接溫度過高 2、焊接時(shí)間過長 3、軌道傾角太小 解決方法 1、降低焊接溫度 2、減少焊接時(shí)間 3、提高軌道傾角 焊錫沖上印制板 1、印制板壓錫深度太深 2、波峰高度太高 3、印制板葬翹曲 解決方法 1、降低壓錫深度 2、降低波峰高度 3、整平或采用框架固 培訓(xùn)教程 (助焊劑) 助焊劑是一種促進(jìn)焊接的化學(xué)物質(zhì).在錫焊中,它是一種不可缺少的輔助材料,其作用極為重要. 1助焊劑的作用 (1)溶解PCB焊盤表面的氧化膜 在大氣中,被焊母材表

26、面總是被氧化膜覆蓋著,其厚度大約為2×10-9至2×10-8mm.在焊接時(shí),氧化膜必然會(huì)阻止焊料對(duì)母材的潤濕,焊接就不能正常進(jìn)行,因此必須在母材表面涂敷助焊劑,使母材表面的氧化物還原,從而達(dá)到消除氧化膜的目的. (2)防止被焊母材的再氧化 母材在焊接過程中需要加熱,高溫時(shí)金屬表面會(huì)加速氧化,因此液態(tài)助焊劑覆蓋在母材和焊料的表面可防止它們氧化. (3)降低熔融焊料的表面張力 熔融焊料表面具有一定的張力,就像雨水落在荷葉上,由于液體的表面張力會(huì)立即聚結(jié)成圓珠狀的水滴.熔融焊料的表面張力會(huì)阻止其向母材表面漫流,影響潤濕的正常進(jìn)行.當(dāng)助焊劑覆蓋在熔融焊料的表面時(shí),可降低液態(tài)焊料的表

27、面張力,使?jié)櫇裥阅苊黠@得到提高. 2助焊劑應(yīng)具備的性能 (1)助焊劑應(yīng)有適當(dāng)?shù)幕钚詼囟确秶?在焊料熔化前開始起作用,在施焊過程中較好地發(fā)揮清除氧化膜、降低液態(tài)焊料表面張力的作用.助焊劑的熔點(diǎn)應(yīng)低于焊料的熔點(diǎn),但不易相差過大. (2)助焊劑應(yīng)有良好的熱穩(wěn)定性,一般熱穩(wěn)定溫度不小于100. (3)助焊劑的密度應(yīng)小于液態(tài)焊料的密度,這樣助焊劑才能均勻地在被焊金屬表面鋪展,呈薄膜狀覆蓋在焊料和被焊金屬表面,有效地隔絕空氣,促進(jìn)焊料對(duì)母材的潤濕. (4)助焊劑的殘留物不應(yīng)有腐蝕性且容易清洗;不應(yīng)析出有毒、有害氣體;要有符合電子工業(yè)規(guī)定的水溶性電阻和絕緣電阻;不吸潮,不產(chǎn)生霉菌;化學(xué)性能穩(wěn)定,易于貯藏.

28、1助焊劑的種類 助焊劑的種類繁多,一般可分為無機(jī)系列、有機(jī)系列和樹脂系列. (1)無機(jī)系列助焊劑 無機(jī)系列助焊劑的化學(xué)作用強(qiáng),助焊性能非常好,但腐蝕作用大,屬于酸性焊劑.因?yàn)樗芙庥谒?故又稱為水溶性助焊劑,它包括無機(jī)酸和無機(jī)鹽2類. 含有無機(jī)酸的助焊劑的主要成分是鹽酸、氫氟酸等,含有無機(jī)鹽的助焊劑的主要成分是氯化鋅、氯化銨等,它們使用后必須立即進(jìn)行非常嚴(yán)格的清洗,因?yàn)槿魏螝埩粼诒缓讣系柠u化物都會(huì)引起嚴(yán)重的腐蝕.這種助焊劑通常只用于非電子產(chǎn)品的焊接,在電子設(shè)備的裝聯(lián)中嚴(yán)禁使用這類無機(jī)系列的助焊劑. (2)有機(jī)系列助焊劑(OA) 有機(jī)系列助焊劑的助焊作用介于無機(jī)系列助焊劑和樹脂系列助焊劑之間,

29、它也屬于酸性、水溶性焊劑.含有有機(jī)酸的水溶性焊劑以乳酸、檸檬酸為基礎(chǔ),由于它的焊接殘留物可以在被焊物上保留一段時(shí)間而無嚴(yán)重腐蝕,因此可以用在電子設(shè)備的裝聯(lián)中,但一般不用在SMT的焊膏中,因?yàn)樗鼪]有松香焊劑的粘稠性(起防止貼片元器件移動(dòng)的作用). (3)樹脂系列助焊劑 在電子產(chǎn)品的焊接中使用比例最大的是松香樹脂型助焊劑.由于它只能溶解于有機(jī)溶劑,故又稱為有機(jī)溶劑助焊劑,其主要成分是松香.松香在固態(tài)時(shí)呈非活性,只有液態(tài)時(shí)才呈活性,其熔點(diǎn)為127活性可以持續(xù)到315.錫焊的最佳溫度為240250,所以正處于松香的活性溫度范圍內(nèi),且它的焊接殘留物不存在腐蝕問題,這些特性使松香為非腐蝕性焊劑而被廣泛應(yīng)用

30、于電子設(shè)備的焊接中. 為了不同的應(yīng)用需要,松香助焊劑有液態(tài)、糊狀和固態(tài)3種形態(tài).固態(tài)的助焊劑適用于烙鐵焊,液態(tài)和糊狀的助焊劑分別適用于波峰焊和再流焊. 在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn),松香為單體時(shí),化學(xué)活性較弱,對(duì)促進(jìn)焊料的潤濕往往不夠充分,因此需要添加少量的活性劑,用以提高它的活性.松香系列焊劑根據(jù)有無添加活性劑和化學(xué)活性的強(qiáng)弱,被分為非活性化松香、弱活性化松香、活性化松香和超活性化松香4種,美國MIL標(biāo)準(zhǔn)中分別稱為R、RMA、RA、RSA,而日本JIS標(biāo)準(zhǔn)則根據(jù)助焊劑的含氯量劃分為AA(0.1wt%以下)、A(0.10.5wt%)、B(0.51.0wt%)3種等級(jí). 非活性化松香(R):它是由純松香溶解

31、在合適的溶劑(如異丙醇、乙醇等)中組成,其中沒有活性劑,消除氧化膜的能力有限,所以要求被焊件具有非常好的可焊性.通常應(yīng)用在一些使用中絕對(duì)不允許有腐蝕危險(xiǎn)存在的電路中,如植入心臟的起搏器等. 弱活性化松香(RMA):這類助焊劑中添加的活性劑有乳酸、檸檬酸、硬脂酸等有機(jī)酸以及鹽基性有機(jī)化合物.添加這些弱活性劑后,能夠促進(jìn)潤濕的進(jìn)行,但母材上的殘留物仍然不具有腐蝕性,除了具有高可靠性的航空、航天產(chǎn)品或細(xì)間距的表面安裝產(chǎn)品需要清洗外,一般民用消費(fèi)類產(chǎn)品(如收錄機(jī)、電視機(jī)等)均不需設(shè)立清洗工序.在采用弱活性化松香時(shí),對(duì)被焊件的可焊性也有嚴(yán)格的要求. 活性化松香(RA)及超活性化松香(RSA):在活性化松

32、香助焊劑中,添加的強(qiáng)活性劑有鹽酸苯胺、鹽酸聯(lián)氨等鹽基性有機(jī)化合物,這種助焊劑的活性是明顯提高了,但焊接后殘留物中氯離子的腐蝕變成不可忽視的問題,所以,在電子產(chǎn)品的裝聯(lián)中一般很少應(yīng)用.隨著活性劑的改進(jìn),已開發(fā)了在焊接溫度下能將殘?jiān)纸鉃榉歉g性物質(zhì)的活性劑,這些大多數(shù)是有機(jī)化化合物的衍生物. 免清洗技術(shù) 1免清洗的概念 (1)什么是免清洗 免清洗是指在電子裝聯(lián)生產(chǎn)中采用低固態(tài)含量、無腐蝕性的助焊劑,在惰性氣體環(huán)境下焊接,焊后電路板上的殘留物極微、無腐蝕,且具有極高的表面絕緣電阻(SIR),一般情況下不需要清洗既能達(dá)到離子潔凈度的標(biāo)準(zhǔn)(美軍標(biāo)MIL-P-228809離子污染等級(jí)劃分為:一級(jí)1.5u

33、gNaCl/cm2無污染;二級(jí)1.55.0ugNACl/cm2質(zhì)量高;三級(jí)5.010.0ugNaCl/cm2符合要求;四級(jí)>10.0ugNaCl/cm2不干凈),可直接進(jìn)入下道工序的工藝技術(shù). 必須指出的是"免清洗"與"不清洗"是絕對(duì)不同的2個(gè)概念,所謂"不清洗"是指在電子裝聯(lián)生產(chǎn)中采用傳統(tǒng)的松香助焊劑(RMA)或有機(jī)酸助焊劑,焊接后雖然板面留有一定的殘留物,但不用清洗也能滿足某些產(chǎn)品的質(zhì)量要求,如家用電子產(chǎn)品、專業(yè)聲視設(shè)備、低成本辦公設(shè)備等產(chǎn)品,它們生產(chǎn)時(shí)通常是"不清洗"的,但絕對(duì)不是"免清洗&q

34、uot;. (2)免清洗的優(yōu)越性 提高經(jīng)濟(jì)效益:實(shí)現(xiàn)免清洗后,最直接的就是不必進(jìn)行清洗工作,因此可以大量節(jié)約清洗人工、設(shè)備、場(chǎng)地、材料(水、溶劑)和能源的消耗,同時(shí)由于工藝流程的縮短,節(jié)約了工時(shí)提高了生產(chǎn)效率. 提高產(chǎn)品質(zhì)量:由于免清洗技術(shù)的實(shí)施,要求嚴(yán)格控制材料的質(zhì)量,如助焊劑的腐蝕性能(不允許含有鹵化物)、元器件和印制電路板的可焊性等;在裝聯(lián)過程中,需要采用一些先進(jìn)的工藝手段,如噴霧法涂敷助焊劑、在惰性氣體保護(hù)下焊接等.實(shí)施免清洗工藝,可避免清洗應(yīng)力對(duì)焊接組件的損傷,因此免清洗對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量是極為有利的. 有利于環(huán)境保護(hù):采用免清洗技術(shù)后,可停止使用ODS物質(zhì),也大幅度地減少了揮發(fā)性有機(jī)物

35、(VOC)的使用,從而對(duì)保護(hù)臭氧層具有積極作用. 2免清洗材料的要求 (1)免清洗助焊劑 要使焊接后的PCB板面不用清洗就能達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量水平,助焊劑的選擇是一個(gè)關(guān)鍵,通常對(duì)免清洗助焊劑有下列要求: 低固態(tài)含量:2%以下 傳統(tǒng)的助焊劑有較高的固態(tài)含量(2040%)、中等的固態(tài)含量(1015%)和較低的固態(tài)含量(510%),用這些助焊劑焊接后的PCB板面留有或多或少的殘留物,而免清洗助焊劑的固態(tài)含量要求低于2%,而且不能含有松香,因此焊后板面基本無殘留物. 無腐蝕性:不含鹵素、表面絕緣電阻>1.0×1011 傳統(tǒng)的助焊劑因?yàn)橛休^高的固態(tài)含量,焊接后可將部分有害物質(zhì)"包裹

36、起來",隔絕與空氣的接觸,形成絕緣保護(hù)層.而免清洗助焊劑,由于極低的固態(tài)含量不能形成絕緣保護(hù)層,若有少量的有害成分殘留在板面上,就會(huì)導(dǎo)致腐蝕和漏電等嚴(yán)重不良后果.因此,免清洗助焊劑中不允許含有鹵素成分. 對(duì)助焊劑的腐蝕性通常采用下列幾種方法進(jìn)行測(cè)試: a銅鏡腐蝕測(cè)試:測(cè)試助焊劑(焊膏)的短期腐蝕性 b鉻酸銀試紙測(cè)試:測(cè)試焊劑中鹵化物的含量 c表面絕緣電阻測(cè)試:測(cè)試焊后PCB的表面絕緣電阻,以確定焊劑(焊膏)的長期電學(xué)性能的可靠性 d腐蝕性測(cè)試:測(cè)試焊后在PCB表面殘留物的腐蝕性 e電遷移測(cè)試:測(cè)試焊后PCB表面導(dǎo)體間距減小的程度 可焊性:擴(kuò)展率80% 可焊性與腐蝕性是相互矛盾的一對(duì)指

37、標(biāo),為了使助焊劑具有一定的消除氧化物的能力,并且在預(yù)熱和焊接的整個(gè)過程中均能保持一定程度的活性,就必須包含某種酸.在免清洗助焊劑中用得最多的是非水溶性醋酸系列,配方中可能還有胺、氨和合成樹脂,不同的配方會(huì)影響其活性和可靠性.不同的企業(yè)有不同的要求和內(nèi)部控制指標(biāo),但必須符合焊接質(zhì)量高和無腐蝕性的使用要求. 助焊劑的活性通常是用pH值來衡量的,免清洗助焊劑的pH值應(yīng)控制在產(chǎn)品規(guī)定的技術(shù)條件范圍內(nèi)(各生產(chǎn)廠家的pH值略有不同). 符合環(huán)保要求:無毒,無強(qiáng)烈刺激性氣味,基本不污染環(huán)境,操作安全. (2)免清洗印制電路板和元器件 在實(shí)施免清洗焊接工藝中,制電路板及元器件的可焊性和清潔度是需要重點(diǎn)控制的方面.為確?？珊感?在要求供應(yīng)商保證可焊性的前提下,生產(chǎn)廠應(yīng)將其存放在恒溫干燥的環(huán)境中,并嚴(yán)格控制在有效的儲(chǔ)存時(shí)間內(nèi)使用.為確保清潔度,生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格地控制環(huán)境和操作規(guī)范,避免人為的污染,如手跡、汗跡、油脂、灰塵等. 3免清洗焊接工藝 在采用免清洗助焊劑后,雖然焊接工藝過程不變,但實(shí)施的方法和有關(guān)的工藝參數(shù)必須適應(yīng)免清洗技術(shù)的特定要求,主要內(nèi)容如下: (1)助焊劑的涂敷 為了獲得