《波峰焊過(guò)程產(chǎn)生故障的主要原因及預(yù)防對(duì)策》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《波峰焊過(guò)程產(chǎn)生故障的主要原因及預(yù)防對(duì)策（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

波峰焊過(guò)程產(chǎn)生故障的主要愿意及預(yù)防對(duì)策 1.焊料不足——焊點(diǎn)干癟、焊點(diǎn)不完整有空洞（吹氣孔、針孔）、插裝孔以及導(dǎo)通孔中焊料不飽滿或焊料沒(méi)有爬到元件面的焊盤上。 焊點(diǎn)不完整 元件面上錫不好 插裝孔中 焊料不飽滿 導(dǎo)通孔中 焊料不飽滿 2.焊料過(guò)多——元件焊端和引腳周圍被過(guò)多的焊料包圍，或焊點(diǎn) 中間裹有氣泡，不能形成標(biāo)準(zhǔn)的彎月面焊點(diǎn)。潤(rùn)濕角θ＞90。 3.焊點(diǎn)拉尖——或稱冰柱。焊點(diǎn)頂部拉尖呈冰柱狀，小旗狀。 4. 焊點(diǎn)橋接或短路——橋接又稱連橋。元件端頭之間、元器件相鄰的焊點(diǎn)之間以及焊點(diǎn)與鄰近的導(dǎo)線、過(guò)孔等電氣上不該連接的部位被焊錫連接在一起 5. 潤(rùn)濕不良、漏焊、虛焊——元器件焊端、引腳或印制板焊盤不沾錫或局部不沾錫。 6. 焊料球——又稱焊料球、焊錫珠。是指散布在焊點(diǎn)附近的微小珠狀焊料 7. 氣孔——分布在焊點(diǎn)表面或內(nèi)部的氣孔、針孔。或稱空洞。 8. 冷焊——又稱焊錫紊亂。焊點(diǎn)表面呈現(xiàn)焊錫紊亂痕跡 9. 錫絲——元件焊端之間、引腳之間、焊端或引腳與通孔之間的微細(xì)錫絲 10 其他 ? 還有一些常見(jiàn)的問(wèn)題，例如板面臟，主要由于焊劑固體含量高、涂覆量過(guò)多、預(yù)熱溫度過(guò)高或過(guò)低，或由于傳送帶爪太臟、焊料鍋中氧化物及錫渣過(guò)多等原因造成的； ? 又例如PCB變形，一般發(fā)生在大尺寸PCB，主要由于大尺寸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)盡量使元件分布均勻，在大尺寸PCB中間設(shè)計(jì)支撐帶（可設(shè)計(jì)2~3mm寬的非布線區(qū)）； ? 又例如焊接貼裝元器件時(shí)經(jīng)常發(fā)生掉片（丟片）現(xiàn)象，其主要原因是貼片膠質(zhì)量差，或由于貼片膠固化溫度不正確，固化溫度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)降低粘接強(qiáng)度，波峰焊時(shí)由于經(jīng)不起高溫沖擊和波峰剪切力的作用，使貼裝元器件掉在焊料鍋中。 ?還有一些肉眼看不見(jiàn)的缺陷，例如焊點(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，這些要通過(guò)X光，焊點(diǎn)疲勞試驗(yàn)等手段才能檢測(cè)到。 ? 這些缺陷主要與焊接材料、印制板焊盤附著力、元器件焊端或引腳的可焊性以及溫度曲線等因素有關(guān)。 ? 例如焊接材料中雜質(zhì)過(guò)多、Sn/Pb比例失調(diào),造成焊點(diǎn)焊點(diǎn)發(fā)脆。 ? 焊接溫度過(guò)低、焊接時(shí)間過(guò)短，由于不能一定厚度的金屬間化合物而會(huì)造成焊點(diǎn)與被焊接面的機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度差；但焊接溫度過(guò)高或焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，又會(huì)使金屬間化合物厚度過(guò)厚、結(jié)構(gòu)疏松，也會(huì)影響焊點(diǎn)與被焊接面的機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度。冷卻速度過(guò)慢，會(huì)形成大結(jié)晶顆粒，造成焊點(diǎn)抗疲勞性差，但冷卻速度過(guò)快，又容易產(chǎn)生元件體和焊點(diǎn)裂紋； 焊接過(guò)程是焊接金屬表面、熔融焊料和空氣等之間相互作用的復(fù)雜過(guò)程，波峰焊的焊接質(zhì)量與印制板、元器件、焊料、焊劑、焊接溫度和時(shí)間等工藝參數(shù)以及設(shè)備條件等諸多因素有關(guān)。在生產(chǎn)過(guò)程中要根據(jù)本單位的設(shè)備以及產(chǎn)品的具體情況通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)暮噶虾秃竸?，調(diào)整工藝參數(shù)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，還要加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù)，使設(shè)備始終處于良好狀態(tài)，力求焊接不良率降到最低限度。 ?影響波峰焊質(zhì)量的因素 ? a 設(shè)備——助焊劑噴涂系統(tǒng)的可控制性；預(yù)熱和焊接溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性；波峰高度的穩(wěn)定性及可調(diào)整性；傳輸系統(tǒng)的平穩(wěn)性；以及是否配置了擾流（震動(dòng)）波、熱風(fēng)刀、氮?dú)獗Ｗo(hù)等功能。 ? b 材料——焊料、焊劑、防氧化劑的質(zhì)量以及正確的管理和使用。 ? c 印制板——PCB焊盤、金屬化孔與阻焊膜的質(zhì)量、PCB的平整度。 ? d 元器件——焊端與引腳是否污染（包括貼片膠污染）或氧化。 ? e PCB設(shè)計(jì)——PCB焊盤設(shè)計(jì)與排布方向（盡量避免陰影效應(yīng)），以及插裝孔的孔徑和焊盤設(shè)計(jì)是否合理。 ? f 工藝——助焊劑比重和噴涂量、預(yù)熱和焊接溫度、傳輸帶傾斜角度和傳輸速度、波峰高度等參數(shù)的正確設(shè)置、以及工藝參數(shù)的綜合調(diào)整。 ? 在生產(chǎn)過(guò)程中可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)暮噶虾秃竸?，調(diào)整工藝參數(shù)，加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù)等措施，使焊接不良率降到最低限度。 隨傳送帶運(yùn)行印制板進(jìn)入預(yù)熱區(qū)（預(yù)熱溫度在90—130℃），預(yù)熱的作用：①助焊劑中的溶劑被揮發(fā)掉，這樣可以減少焊接時(shí)產(chǎn)生氣體；②助焊劑中松香和活性劑開(kāi)始分解和活性化，可以去除印制板焊盤、元器件端頭和引腳表面的氧化膜以及其它污染物，同時(shí)起到保護(hù)金屬表面防止發(fā)生再氧化的作用③使印制板和元器件充分預(yù)熱，避免焊接時(shí)急劇升溫產(chǎn)生熱應(yīng)力損壞印制板和元器件。 當(dāng)PCB進(jìn)入波峰面前端A處至尾端B處時(shí)， PCB焊盤與引腳全部浸在焊料中，被焊料潤(rùn)濕，開(kāi)始發(fā)生化學(xué)擴(kuò)散反應(yīng),此時(shí)焊料是連成一片（橋連）的。當(dāng)PCB離開(kāi)波峰尾端的瞬間，由于焊盤和引腳表面與焊料之間金屬間化合物的結(jié)合力，使少量焊料沾附在焊盤和引腳上，此時(shí)焊料與焊盤之間的潤(rùn)濕力大于兩焊盤之間焊料的內(nèi)聚力，使各焊盤之間的焊料分開(kāi)，并由于表面張力的作用使焊料以引腳為中心，收縮到最小狀態(tài)，形成飽滿、半月形焊點(diǎn)。相反，如果焊盤和引腳可焊性差或溫度低，就會(huì)出現(xiàn)焊料與焊盤之間的潤(rùn)濕力小于兩焊盤之間焊料的內(nèi)聚力，造成橋接、漏焊或虛焊 波峰焊工藝對(duì)元器件和印制板的基本要求 a 應(yīng)選擇三層端頭結(jié)構(gòu)的表面貼裝元器件，元器件體和焊端能經(jīng)受兩次以上260℃波峰焊的溫度沖擊，焊接后元器件體不損壞或變形，片式元件端頭無(wú)脫帽現(xiàn)象； b 如采用短插一次焊工藝，焊接面元件引腳露出印制板表面0.8—3mm； c 基板應(yīng)能經(jīng)受260℃/50s的耐熱性，銅箔抗剝強(qiáng)度好，阻焊膜在高溫下仍有足夠的粘附力，焊接后阻焊膜不起皺； d 印制電路板翹曲度小于0.8—1.0%； e 對(duì)于貼裝元器件采用波峰焊工藝的印制電路板必須按照貼裝元器件的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，元器件布局和排布方向應(yīng)遵循較小的元件在前和盡量避免互相遮擋的原則； 目前一般采用Sn63/Pb37棒狀共晶焊料，熔點(diǎn)183℃。使用過(guò)程中Sn和Pb的含量分別保持在1%以內(nèi)；焊料的主要雜質(zhì)的最大含量控制在以下范圍內(nèi)：Cu＜0.08%,Al＜0.005%,Fe＜0.02%,Bi＜0.1%,Zn＜0.002%,Sb＜0.01%,As＜0.03%,根據(jù)設(shè)備的使用情況定期（三個(gè)月至半年）檢測(cè)焊料的主要雜質(zhì)以及Sn和Pb的含量，不符合要求時(shí)更換焊錫或采取措施，例如當(dāng)Sn含量少于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可摻加一些純Sn。 a 助焊劑的作用： 助焊劑中的松香樹(shù)脂和活性劑在一定溫度下產(chǎn)生活性化反應(yīng)，能去除焊接金屬表面氧化膜，同時(shí)松香樹(shù)脂又能保護(hù)金屬表面在高溫下不再氧化； 助焊劑能降低熔融焊料的表面張力，有利于焊料的潤(rùn)濕和擴(kuò)散。 b 助焊劑的特性要求： 熔點(diǎn)比焊料低，擴(kuò)展率＞85%； 黏度和比重比熔融焊料小，容易被置換，不產(chǎn)生毒氣。助焊劑的比重可以用溶劑來(lái)稀釋，一般控制在0.82—0.84； 免清洗型助焊劑要求固體含量＜2.0wt%,不含鹵化物，焊后殘留物少，不產(chǎn)生腐蝕作用，絕緣性能好,絕緣電阻＞11011Ω； 水清洗、半水清洗和溶劑清洗型助焊劑要求焊后易清洗；常溫下儲(chǔ)存穩(wěn)定。 c 助焊劑的選擇： 按照清洗要求助焊劑分為免清洗、水清洗、半水清洗和溶劑清洗四種類型，按照松香的活性分類可分為R（非活性）、RMA（中等活性）、RA（全活性）三種類型，要根據(jù)產(chǎn)品對(duì)清潔度和電性能的具體要求進(jìn)行選擇。 一般情況下軍用及生命保障類如衛(wèi)星、飛機(jī)儀表、潛艇通信、保障生命的醫(yī)療裝置、微弱信號(hào)測(cè)試儀器等電子產(chǎn)品必須采用清洗型的助焊劑；其他如通信類、工業(yè)設(shè)備類、辦公設(shè)備類、計(jì)算機(jī)等類型的電子產(chǎn)品可采用免清洗或清洗型的助焊劑；一般家用電器類電子產(chǎn)品均可采用免清洗型助焊劑或采用RMA（中等活性）松香型助焊劑可不清洗。 防氧化劑是為減少焊接時(shí)焊料在高溫下氧化而加入的輔料，起節(jié)約焊料和提高焊接質(zhì)量作用，目前主要采用油類與還原劑組成的防氧化劑。要求防氧化劑還原能力強(qiáng)、焊接溫度下不碳化。 錫渣減除劑能使熔融的焊錫與錫渣分離，起到節(jié)省焊料的作用。 ?設(shè)置焊接參數(shù) ?a 發(fā)泡風(fēng)量或助焊劑噴射壓力：根據(jù)助焊劑接觸PCB底面的情況確定。 ?b 預(yù)熱溫度：根據(jù)波峰焊機(jī)預(yù)熱區(qū)的實(shí)際情況設(shè)定 （90~130） ?c 傳送帶速度：根據(jù)不同的波峰焊機(jī)和待焊接PCB的情況設(shè)定（0.8~1.92m/min） ?d 焊錫溫度：（必須是打上來(lái)的實(shí)際波峰溫度為2505℃時(shí)的表頭顯示溫度） ?e 測(cè)波峰高度：調(diào)到超過(guò)PCB底面，在PCB厚度的2/3處 ?預(yù)熱的作用： ?a 將焊劑中的溶劑揮發(fā)掉，這樣可以減少焊接時(shí)產(chǎn)生氣體 ?b 焊劑中松香和活性劑開(kāi)始分解和活性化，可以去除印制板焊盤、元器件端頭和引腳表面的氧化膜以及其它污染物，同時(shí)起到保護(hù)金屬表面防止發(fā)生再氧化的作用 ?c 使印制板和元器件充分預(yù)熱，避免焊接時(shí)急劇升溫產(chǎn)生熱應(yīng)力損壞印制板和元器件。 印制板預(yù)熱溫度和時(shí)間要根據(jù)印制板的大小、厚度、元器件的大小和多少、以及貼裝元器件的多少來(lái)確定。預(yù)熱溫度在90~130℃（PCB表面溫度），多層板以及有較多貼裝元器件時(shí)預(yù)熱溫度取上限，不同PCB類型和組裝形式的預(yù)熱溫度參考表8-1。參考時(shí)一定要結(jié)合組裝板的具體情況，做工藝試驗(yàn)或試焊后進(jìn)行設(shè)置。有條件時(shí)可測(cè)實(shí)時(shí)溫度曲線。預(yù)熱時(shí)間由傳送帶速度來(lái)控制。如預(yù)熱溫度偏低或和預(yù)熱時(shí)間過(guò)短，焊劑中的溶劑揮發(fā)不充分，焊接時(shí)產(chǎn)生氣體引起氣孔、錫球等焊接缺陷；如預(yù)熱溫度偏高或預(yù)熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，焊劑被提前分解，使焊劑失去活性，同樣會(huì)引起毛刺、橋接等焊接缺陷。因此要恰當(dāng)控制預(yù)熱溫度和時(shí)間，最佳的預(yù)熱溫度是在波峰焊前涂覆在PCB底面的焊劑帶有粘性。 焊接過(guò)程是焊接金屬表面、熔融焊料和空氣等之間相互作用的復(fù)雜過(guò)程，必須控制好焊接溫度和時(shí)間，如焊接溫度偏低。液體焊料的黏度大，不能很好地在金屬表面潤(rùn)濕和擴(kuò)散，容易產(chǎn)生拉尖和橋連、焊點(diǎn)表面粗糙等缺陷；如焊接溫度過(guò)高，容易損壞元器件，還會(huì)產(chǎn)生焊點(diǎn)氧化速度加快、焊點(diǎn)發(fā)烏、焊點(diǎn)不飽滿等問(wèn)題。 ?d根據(jù)印制板的大小、厚度、印制板上搭載元器件的大小和多少來(lái)確定波峰焊溫度，波峰溫度一般為2505℃（必須測(cè)打上來(lái)的實(shí)際波峰溫度）。由于熱量是溫度和時(shí)間的函數(shù)，在一定溫度下焊點(diǎn)和元件受熱的熱量隨時(shí)間的增加而增加，波峰焊的焊接時(shí)間通過(guò)調(diào)整傳送帶的速度來(lái)控制，傳送帶的速度要根據(jù)不同型號(hào)波峰焊機(jī)的長(zhǎng)度、波峰的寬度來(lái)調(diào)整，以每個(gè)焊點(diǎn)接觸波峰的時(shí)間來(lái)表示焊接時(shí)間，一般焊接時(shí)間為3-4s。 ?工藝參數(shù)的綜合調(diào)整對(duì)提高波峰焊質(zhì)量是非常重要的。 ? 焊接溫度和時(shí)間是形成良好焊點(diǎn)的首要條件。焊接溫度和時(shí)間與預(yù)熱溫度、焊料波的溫度、傾斜角度、傳輸速度都有關(guān)系。綜合調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)首先要保證焊接溫度和時(shí)間。雙波峰焊的第一個(gè)波峰一般在235~240℃/1s左右，第二個(gè)波峰一般在240~260℃/3s左右。兩個(gè)波峰的總時(shí)間控制在10s以內(nèi)。 ? 焊接時(shí)間= 焊點(diǎn)與波峰的接觸長(zhǎng)度/傳輸速度 ? 焊點(diǎn)與波峰的接觸長(zhǎng)度可以用一塊帶有刻度的耐高溫玻璃測(cè)試板走一次波峰進(jìn)行測(cè)量。 ? 傳輸速度是影響產(chǎn)量的因素。在保證焊接質(zhì)量的前提下，通過(guò)合理的綜合調(diào)整各工藝參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)盡可能的提高產(chǎn)量的目的