1、波峰焊和回流焊典型焊接缺陷及解決措施1、波峰焊和回流焊中的錫球錫球的存在表明工藝不完全正確，而且電子產(chǎn)品存在短路的危險(xiǎn)，因此需要排除。國(guó)際上對(duì)錫球存在認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)是：印刷電路組件在600范圍內(nèi)不能出現(xiàn)超過5個(gè)錫球。產(chǎn)生錫球的原因有多種，需要找到問題根源。1、1波峰焊中錫球 波峰焊中常常出現(xiàn)錫球主要原因有兩方面：第一，由于焊接印刷板時(shí)，印刷板上的通孔附近的水分受熱而變成蒸汽。如果孔壁金屬鍍層較薄或有空隙，水汽就會(huì)通過孔壁排除，如果孔內(nèi)有焊料，當(dāng)焊料凝固時(shí)水汽就會(huì)在焊料內(nèi)產(chǎn)生空隙（針眼），或擠出焊料在印制板正面產(chǎn)生錫球。第二。在印制板反面（即接觸波峰的一面）產(chǎn)生的錫球是由于波峰焊接中一些工藝參數(shù)設(shè)置不

2、當(dāng)而造成的。如果助焊劑涂覆量增加或預(yù)熱溫度設(shè)置過低，就可能影響焊劑內(nèi)組成成分的蒸發(fā)，在印制板進(jìn)入波峰時(shí)，多余的焊劑受高溫蒸發(fā)，將焊料從錫槽中濺出來，在印制板面上產(chǎn)生不規(guī)則的焊料球。 針對(duì)上述兩面原因，我們采取以下相應(yīng)的解決措施：第一，通孔內(nèi)適當(dāng)厚度的金屬鍍層是很關(guān)鍵的，孔壁上的銅鍍層最小應(yīng)為25um，面且無空隙。第二，使用噴霧或發(fā)泡式涂覆助焊劑。發(fā)泡方式中，在調(diào)節(jié)助焊劑的空氣含量時(shí)，應(yīng)保持盡可能產(chǎn)生最小的氣泡，泡沫與PCB接觸面相對(duì)減小。第三，波峰焊機(jī)預(yù)熱區(qū)溫度的設(shè)置應(yīng)使線路板頂面的溫度達(dá)到至少100攝氏度。適當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度不僅可消除焊料球，面且避免線路板受到熱沖擊面變形。1、2回流焊中的錫球

3、1、2、1回流焊中錫球形成的機(jī)理回流焊接中出的錫球，常常藏于矩形片式組件兩端之間的側(cè)面或細(xì)距引腳之間。在組件貼裝過程中，焊膏被置于片式組件的引腳與焊盤這間，隨著印制板穿過回流焊爐，焊膏熔化變成液體，如果與焊盤和器件引腳等潤(rùn)濕不良，液態(tài)焊錫會(huì)因收縮面使焊縫充不充分，所有焊料顆粒不能合成一個(gè)焊點(diǎn)。部分液態(tài)焊錫會(huì)從焊縫流出，形成錫球。因此，焊錫與焊盤和器件引腳潤(rùn)濕性差是導(dǎo)致錫球形成的根本原因。1、2、2原因分析與控制方法 造成焊錫潤(rùn)濕性差的原因很多，以下主要分析與相關(guān)的原因及解決措施： ）回流溫度曲線設(shè)置不當(dāng)。焊膏的回流是溫度與時(shí)間的函數(shù)，如果未到達(dá)足夠的溫度或時(shí)間，焊膏就不會(huì)回流。預(yù)熱區(qū)溫度上升速

4、度過快，達(dá)到平頂溫度的時(shí)間過短，使焊膏內(nèi)部的水分，溶劑未完全揮發(fā)出來，到達(dá)回流焊溫區(qū)時(shí)，引起水分、溶劑沸騰，濺出焊錫球。實(shí)踐證明，將預(yù)熱區(qū)溫度的上升速度控制在14/S是較理想的。 ）如果總在同一位置上出現(xiàn)焊球，就有必要檢查金屬板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。模板開口尺寸腐蝕精度達(dá)不到要求，對(duì)于焊盤大小偏大，以及表面材質(zhì)較軟（如銅模板），造成漏印焊膏的外形輪廓不清晰，互相橋邊，這種情況多出現(xiàn)在對(duì)細(xì)間距器件的焊盤漏印時(shí)，回流焊后必然造成引腳間大量錫珠的產(chǎn)生。因此，應(yīng)針對(duì)焊盤圖形的不同形狀和中心距，選擇適宜的模板材料及模板制作工藝來保證焊膏印刷質(zhì)量。）如果在貼片至回流焊的時(shí)間過長(zhǎng)，則因焊膏中焊料粒子的氧化，焊劑變質(zhì)，活

5、性降低，會(huì)導(dǎo)致焊膏不回流，焊球則會(huì)產(chǎn)生。選用工作壽命長(zhǎng)一些的焊膏（我們認(rèn)為至少4小時(shí)），則會(huì)減輕這種影響。）另外，焊膏印錯(cuò)的印刷板清洗不充分，使焊膏殘留于印刷板表面及通孔中。回流焊之前，被貼放的元器件重新對(duì)準(zhǔn)、貼放，使漏印焊膏變形。這些也是造成焊球的原因。因此應(yīng)加強(qiáng)操作者和工藝人員在生產(chǎn)過程的責(zé)任心，嚴(yán)格遵照工藝要求的原因。因此應(yīng)加強(qiáng)操作者和工藝人員在生產(chǎn)過程的責(zé)任心，嚴(yán)格遵照工藝要求和操作規(guī)程行生產(chǎn)，加強(qiáng)工藝過程的質(zhì)量控制。2、立片問題（曼哈頓現(xiàn)象）矩形片式組件的一端焊接在焊盤上，面另一端則翹立，這種現(xiàn)象就稱為曼哈頓現(xiàn)象。引起該種現(xiàn)象主要原因 是組件兩端受熱不均勻，焊膏熔化有先后所致。在以下

6、情況會(huì)造成組件兩端熱不均勻：）有缺陷的無件排列方向設(shè)計(jì)。我們?cè)O(shè)想在再流焊爐中有一條橫跨爐子寬度的再流焊限線，一旦焊膏通過它就會(huì)立即熔化，如圖1所示。片式矩形組件的一個(gè)端頭先通過再流焊限線，焊膏先熔化，完全浸潤(rùn)組件的金屬表面，具有液態(tài)表面張而另一端未達(dá)到183液相溫度，焊膏未熔化，只有焊劑的粘接力，該力遠(yuǎn)小于再流焊焊膏的表面張力，因而，使未熔化端的組件端頭向上直立。因此，保持組件兩端同時(shí)進(jìn)入再流焊限線，使兩端焊盤上的焊膏同時(shí)熔化，形成均衡的液態(tài)表面張力，保持組件位置不變。）在進(jìn)行汽相焊接時(shí)印刷電路組件預(yù)熱不充分。汽相焊是利用惰性液體蒸汽冷凝在組件引腳和PCB焊盤上時(shí)，釋放出熱量面熔化焊膏。汽相焊

7、分平衡區(qū)和飽和蒸汽區(qū)，在飽和蒸汽區(qū)焊接溫度高達(dá)217，在生產(chǎn)過程中我們發(fā)現(xiàn)，如果被組件預(yù)熱不充分，經(jīng)受一百多度的溫差變化，汽相焊的汽化力容易將小于1206封裝尺寸的片式組件浮起，從而產(chǎn)生立片現(xiàn)象。我們通過將被焊組件在高低箱內(nèi)以145150的溫度預(yù)熱12分鐘，然后在汽相焊的平衡區(qū)內(nèi)再預(yù)熱1分鐘左右，最后緩慢進(jìn)入飽和蒸汽區(qū)焊接消除了立片現(xiàn)象。）焊盤設(shè)計(jì)質(zhì)量的影響。若片式組件的一對(duì)焊盤大小不同或不對(duì)稱，也會(huì)引起漏印的焊膏量不一致，小焊盤對(duì)溫度響應(yīng)快，其上的焊膏易熔化，大焊盤則相反，所以當(dāng)小焊盤上的焊膏熔化后，在焊膏表面張力作用下，將組件拉直豎起。焊盤的寬度或間隙過大，也都可能出現(xiàn)立片現(xiàn)象。嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)

8、規(guī)范進(jìn)行焊盤設(shè)計(jì)是解決該缺陷的先決條件。3、細(xì)間距引腳橋接問題 導(dǎo)致細(xì)間距元器件引腳橋接缺陷的主要因素有：）漏印的焊膏成型不佳）印制板上有缺陷的細(xì)間距引線制作）不恰當(dāng)?shù)幕亓骱笢囟蓉暰€設(shè)置等。因而，應(yīng)從模板的制作、絲印工藝、回流焊工藝等關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制入手，盡可能避免橋接隱患。3、1 模板材料的選擇SMT工藝質(zhì)量問題70%出至于印刷這到工序，而模板是必不可少的關(guān)鍵工裝，直接影響印刷質(zhì)量。通常我們使用的模板材料是銅板和不銹鋼板，不銹鋼與銅板相比有較小的摩擦系數(shù)和較高的彈性，因此在其它條件一定的情況下，更有利于焊膏脫模和焊膏成型效果好。通過0.5mm引腳中心距QFP208器件組裝試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，因銅模板

9、漏印不合格而造成的疵點(diǎn)數(shù)占器件總焊點(diǎn)數(shù)（208個(gè)）的20%左右在其它條件一定的情況下，利用不銹鋼模板漏印，造成的疵點(diǎn)率平均為3%。因此，對(duì)引腳中心距為0.635mm以下的細(xì)間距元器件的印刷，提出必須采用不銹鋼板的要求，厚度優(yōu)選0.15mm0.2mm。3、2絲印過程工藝控制焊膏在進(jìn)行回流焊之前，若出現(xiàn)坍塌，成型的焊膏圖形邊不清晰，在貼放元器件或進(jìn)入回流焊預(yù)熱區(qū)時(shí)，由于焊膏中的助焊劑軟化，則會(huì)造成引腳橋接。焊膏的坍塌是由于使用了不合適的焊膏材料和不宜的環(huán)境條件，如較高的室溫會(huì)造成焊膏坍塌。以絲印工序中，我們通過以下工藝的調(diào)整，小心地控制焊膏的流變特性，減少了坍塌。）絲印細(xì)間距引線，通常選用厚度較薄

10、的模板，為避免漏印的焊膏量偏少，所需的焊膏粘度應(yīng)較低，這樣焊膏流動(dòng)性好，易漏印，而且模板與PCB脫模時(shí)不易帶走焊膏，保證焊膏涂覆量。但同時(shí)為了保持焊膏印刷圖形的理想形態(tài)，又需要較高的焊膏粘度。我們解決這一矛盾的方法是選用4575um的更小粒度和球形顆粒焊膏。如愛法公司的RMA390DH3型焊膏。另外，在絲印時(shí)保持適宜的環(huán)境溫度，焊膏粘度與環(huán)境溫度的關(guān)系式表示如下：logu=A/T+B-(1)式中表示粘度系數(shù)A，B表常數(shù)T表絕對(duì)溫度。通過上式可乍出，溫度越高，粘度越小。因此，為獲得較高的粘度，我們將環(huán)境溫度控制203。） 刮刀的速度和壓力也影響焊膏的流變特性。因?yàn)樗麄儧Q定了焊膏所受的剪切速率和剪

11、切力大小。焊膏粘度與剪切速率的關(guān)系如圖2所示。在焊膏類型和環(huán)境溫度較合適的情況下，在刮刀壓力一定的情況下，將印刷速度調(diào)慢，可以保持焊膏粘度基本不變，這樣供給焊膏的時(shí)間加長(zhǎng)，焊膏量就增多，而且有好的成型。另外，控制脫模速率的減慢和模板與PCB的最小間隙，也會(huì)在減少細(xì)間距引腳橋接方面起到良好的效果。根據(jù)我們使用的SP200型絲印機(jī)，我們認(rèn)為印刷細(xì)間距線較理想的工藝參數(shù)是：印刷速度保持在10mm25mm/s脫模速率控制在2左右模板與PCB的最小間隙小于等于0.2。3、3回流過程工藝控制細(xì)間距引線間距小，焊盤面積小漏印的焊膏量較少，在焊接時(shí)，如果紅外再流焊的預(yù)熱區(qū)溫度較高、時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)將較多的活化劑在達(dá)到回流焊峰值溫度區(qū)域前就被耗盡。然面，只有當(dāng)在峰