波峰焊焊接桥连现象的分析和解决
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波峰焊接不良原因及解决对策讲义波峰焊是让插件PCBA电路板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫'波峰焊',其主要材料是焊锡条。
下面是示意图,展示了波浪状的熔化焊锡从电路板下表面通过,使PCB焊盘与元器件焊脚充分焊接可靠牢固连接在一起。
波峰焊焊接制程有哪些不良?有什么检测方法?造成的原因是什么?又如何改善呢?焊接过程是一个热加工过程,一个优良的焊接效果,需要考虑焊料配方、助焊剂、元件和PCB的匹配、工装设计及过程控制参数等。
一个不好的结果可能有多个原因,接下来介绍一些常见的波峰焊焊接不良、产生原因的分析方法及改善建议。
关系波峰焊品质的特定因素连锡连锡又称桥接是相邻的不应连接在一起的焊点由焊料连在了一起。
这种连接必定会导致电气故障。
连锡的预防要从源头-设计-开始,所以DFM分析尤为重要。
如选用pitch不小于2mm的PTH元件,焊接脚穿出不要超出2mm,铜环的间距不要小于0.5mm,铜环间增加白油,元件长度方向与板在轨道的运行方向一致,等等。
如果元件的pitch过小,铜环的间距过小,建议将焊接脚穿出剪小到0.5mm,同时在托盘适当位置增加拖锡片(钛合金,马口铁镀镍),以降低连锡的的风险。
熔锡温度低,熔锡的流动性就差,会造成连锡;预热温度低,带来焊接时温度不足,也会造成连锡。
所以,适当提高温度,有助于改善连锡不良。
链速要适当。
链速过低可能加速flux的消耗,使得焊料的润湿下降,造成连锡。
更换活性更强的助焊剂有助于减少连锡,因为活性强的助焊剂可以增加润湿性。
冷焊冷焊是由于热量不足等原因造成焊点出现润湿不佳,呈灰色和有褶皱。
此类不良通常是因为热量不足使得焊接时间短,造成焊点灰暗。
适当增加焊接时间、调高预热温度和熔锡温度有助于不良的改善。
如果焊点看似碎裂、不平,大部分原因是元件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,这种情况下要注意链爪是否有异常振动。
同行经常问我并列举波峰焊接缺陷,是不是波峰焊焊接会存在这些问题呢?回答:波峰焊是器件焊接主要的设备,因为自动化程度高,相应对操作员的操作技术有更高的要求,一台经过调整后的波峰焊,焊接缺陷就很少,但如果PCB 设计与助焊剂,锡条材质所影响的问题就要进行分析,所以整理了相关的文章给广大网友作参考。
定义:桥连即相邻的两个焊点连接在一起,具体来说就是焊锡在毗邻的不同导线或元件之间形成非正常连接现象,随着元件引脚间距的变小及PCB 线路密度的提高,这种缺陷出现的几率逐渐增加。
在波峰焊中,桥连经常产生于SMD 元件朝向不正确的方向、不正确的焊盘设计,元件之间的距离不足够远也会产生桥连。
(注:桥接不一定短路,而短路一定桥接)成因:(1)PCB 板焊接面没有考虑钎料流的排放,线路分布太密,引脚太近或不规律;(2)PCB焊盘太大或元件引脚过长(一般为008~3mm),焊接时造成沾锡过多;(3)PCB 板浸入钎料太深,焊接时造成板面沾锡太多;触;(6)焊材可焊性不良或预热温度不够或是助焊剂活性不够;(7)焊接温度过低或传送带速度过快,焊点热量吸收不足。
在SnCu 钎料中,由于流动性较差,对温度更为敏感,这种现象非常明显;(8)钎料被污染,比如Fe(铁)污染形成的污染物或钎料的氧化物会造成桥连现象。
注:一定搭配的焊盘与引脚焊点在一定条件下能承载的钎料(锡膏)量是一定的,如果处理不当,多余的部分都可能造成桥连现象。
防止措施:(1)QFP 和PLCC 与波峰成45°,钎料流排放必须放置特殊设计在引脚角上;(2)SOIC 元件与波峰之间应该成90°,最后离开波峰的两个焊盘应该稍微加宽以承载多余钎料;(3)引脚间距小于008mm的IC 建议不要采用波峰焊(最小为0065mm);(4)适当提高预热温度,同时考虑在一定范围内提高焊接温度(250ºC→260~270ºC)以提高钎料流动性,但注意高温对电路板造成损伤及对焊接设备造成的腐蚀;(5)SnCu 中可以添加微量Ni(镍)以提高钎料流动性;(6)采用活性更高的助焊剂;(7)减短引脚长度(推荐为105mm,并成外分开15°),减小焊盘面积。
波峰焊十大缺陷原因分析及解决方法波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫“波峰焊”,其主要材料是焊锡条。
下面小编为大家分析下线路板波峰焊接后常见缺陷及解决办法:一、元件脚间焊接点桥接连锡原因:桥接连锡是波峰焊中个比较常见的缺陷,元件引脚间距过近或者波不稳都有可能导致桥接连锡,可能原因如下,焊接温度设置过低,焊接时间过短,焊接完成后下降时间过快,助焊剂喷涂量过少。
般这种情况下要检查波和确认焊接坐标是否正确,可以通过提高焊接温度或预热温度,提高焊接时间,增加下降时间,提高助焊剂喷涂量的方法来改善。
二、线路板焊锡面的上锡高度达不到原因:对于二以上产品来说这也是个比较常见的缺陷,般来讲些金属材质的大元件如电源模块等,由于他们大多与接地脚相接散热较快上锡困难,当然般上锡高度标准会有相应的放松。
除此外焊接温度低,助焊剂喷涂量少,波高度低都会导致上锡高度不够。
提高预热和焊接温度,多喷涂些助焊剂等可以解决问题。
三、线路板过波峰焊时正面元件浮高原因:元件过轻或波抬高会导致波将元件冲击浮高上去,或者在插装元件的时候元件没有插到位,轨道速度过快或不稳导致元件歪斜抬高。
可以制作夹具将原件压住,由于夹具的吸热可能需要提高预热或焊接温度。
推荐阅读:再次焊锡产生的不良原因四、波峰焊接后线路板有焊点空洞原因:元件引脚太短尚不能伸出通孔或元件引脚横截面被氧化不上锡,可以加喷助焊剂。
五、波峰焊接后焊点拉原因:这是个和桥接样发生频率较高的缺陷种类,预热和焊接温度过低,焊接时间太短会导致拉的发生。
六、波峰焊接后线路板上有锡珠原因:有锡珠时要检查助焊剂的质量或者板子表面是否沾上锡膏,助焊剂中含水在焊接时会炸裂导致锡珠。
波峰焊连锡的原因与解决方法
波峰焊连锡一般是由于焊接过程中缺乏一定的焊接控制而导致的,也可能是由于焊膏中含有高水分导致的,总体上可以分为这样几种:
一是焊锡温度不足。
如果焊接温度过低,铜箔的拉线强度将变弱,拉线脆弱,易破裂,从而导致焊锡接触不良,甚至形成波峰状。
可以通过添加焊锡温度来解决这个问题。
二是焊膏含水过高。
如果焊膏中含有太多的水分,则焊膏本身就会变得不稳定,而且含水量高的焊膏介电性能低,焊膏易燃损失,焊接接触锡头就会发现波峰。
可以通过烘干设备,来把焊膏中的水分剥落出来,然后使用水吸收剂等来减少水分的含量,以解决这一问题。
三是焊針的质量不够好。
如果一个焊針的质量不是很好,那么尝试把原来的焊針改为高质量的焊針,可以有效解决波峰状焊接。
波峰焊接常见不良情况及改进措施波峰焊接是一种常见的电子元器件焊接方法。
在进行波峰焊接过程中,常常会出现一些不良情况。
下面是一些常见的波峰焊接不良情况及相应的改进措施:1.焊接不良焊接不良是最常见的问题之一、主要表现为焊接点明显不良、焊接点形状不规则、焊接点飞溅等。
这种情况可能是由于焊接温度不到位、焊接时间过长、焊接速度过快等原因造成的。
改进措施可以是优化焊接参数,确保温度和时间的准确控制,并进行焊接前的材料准备。
2.焊接过热焊接过热是指焊接温度过高,导致焊接点产生熔化或烧毁。
这种情况可能是由于焊接温度设置过高、焊接时间过长、焊接速度过慢等原因造成的。
改进措施可以是降低焊接温度,缩短焊接时间,并确保焊接速度适中。
3.焊接不牢固焊接不牢固是指焊接点容易脱落或松动。
这种情况可能是由于焊接材料选择不当、焊接技术不熟练等原因造成的。
改进措施可以是选择适当的焊接材料,提高焊接技术,并进行焊接前的材料表面处理。
4.焊接变形焊接变形是指焊接后的零件出现形状偏差或形变。
这种情况可能是由于焊接过程中的热应力导致的。
改进措施可以是优化焊接工艺,采用合适的预热和冷却措施,以减少焊接过程中的热应力。
5.焊接气泡焊接气泡是指焊接点表面出现气泡或孔洞。
这种情况可能是由于焊接前的材料处理不当、焊接速度过快、焊接温度不到位等原因造成的。
改进措施可以是优化焊接前的材料处理工艺,控制焊接速度和温度,并确保焊接材料的质量。
总之,为了避免以上不良情况的发生,可以通过优化焊接参数、提高焊接技术、优化焊接材料等方式来改进焊接质量。
此外,还可以进行焊接前的材料准备、焊接中的温度和时间控制、焊接后的质量检验等措施,以确保焊接质量的稳定性和可靠性。
波峰焊连焊的原因和对策一、引言波峰焊连焊是电子制造过程中常见的一种焊接方法,通过将电子元件与电路板焊接在一起,实现电气连接。
然而,在波峰焊连焊过程中,常常会出现一些问题,如焊接不良、焊点开裂等,这些问题会严重影响产品的质量和可靠性。
本文将分析波峰焊连焊的原因,并提出相应的对策,以提高焊接质量和可靠性。
二、波峰焊连焊原因分析1. 焊接温度过高:波峰焊连焊的一个重要参数是焊接温度,如果温度过高,会导致焊点变形、焊接不良等问题。
有以下原因会导致焊接温度过高:a. 波峰焊机设定温度过高;b. 老化的热敏电阻造成温控信号错误;c. 传热不良,导致焊接区域温度过高。
2. 焊接速度过快:焊接速度是指焊锡在基板上运动的速度,如果焊接速度过快,会导致焊锡未被充分熔化,无法与元件和基板形成良好的焊接。
有以下原因会导致焊接速度过快:a. 波峰焊机传动系统故障;b. 传送带调节不当,导致焊接速度失控;c. 波峰焊机波形不稳定,导致焊接速度变化。
3. 焊接时间不足:焊接时间是指焊锡停留在焊接区域的时间,如果焊接时间不足,会导致焊锡未能完全熔化、扩散到焊点与焊盘的接触面积不够。
有以下原因会导致焊接时间不足:a. 波峰焊机焊接时间参数设置错误;b. 传动系统故障导致焊接时间变化;c. 焊接区域温度不稳定,导致焊接时间不均匀。
4. 焊锡质量差:焊锡作为波峰焊连焊的焊接材料,其质量对焊接质量有很大的影响。
如果焊锡质量差,会导致焊锡熔化温度不均匀、流动性差等问题。
有以下原因会导致焊锡质量差:a. 焊锡中含有杂质;b. 焊锡合金配比不正确;c. 焊锡存放时间过长,导致氧化。
三、波峰焊连焊对策1. 控制焊接温度:为了控制焊接温度,可以采取以下对策:a. 合理设置波峰焊机的温度参数;b. 定期更换和校准热敏电阻,确保温控信号准确;c. 对波峰焊机进行定期维护和保养,保证传热系统正常运行。
2. 确保适当的焊接速度:为了保证焊接速度合适,可以采取以下对策:a. 定期检查和维护波峰焊机的传动系统;b. 合理调节传送带和焊接波形;c. 定期检查和调整波峰焊机的焊接速度。
波峰焊焊接桥连现象的分析和解决
同行经常问我并列举波峰焊接焊接缺陷,是不是波峰焊焊接会存在这些问题呢?
回答:波峰焊是器件焊接主要的设备,因为自动化程度高,相应对操作员的操作技术有更高的要求,一台经过调整后的波峰焊,焊接缺陷就很少,但如果PCB设计与助焊剂,锡条材质所影响的问题就要进行分析,所以整理了相关的文章给广大网友作参考。
定义:
桥连即相邻的两个焊点连接在一起,具体来说就是焊锡在毗邻的不同导线或元件之间形成非正常连接现象,随着元件引脚间距的变小及PCB 线路密度的提高,这种缺陷出现的几率逐渐增加。
在波峰焊中,桥连经常产生于SMD 元件朝向不正确的方向、不正确的焊盘设计,元件之间的距离不足够远也会产生桥连。
(注:桥接不一定短路,而短路一定桥接)
成因:
(1) PCB 板焊接面没有考虑钎料流的排放,线路分布太密,引脚太近或不规律;(2) PCB焊盘太大或元件引脚过长(一般为008~3mm),焊接时造成沾锡过多;(3) PCB 板浸入钎料太深,焊接时造成板面沾锡太多;
(4) PCB 板面或元件引脚上有残留物;
(5) PCB 板面插装元件引脚不规则或插装歪斜,焊接前引脚之间已经接近或已经接触;
(6)焊材可焊性不良或预热温度不够或是助焊剂活性不够;
(7)焊接温度过低或传送带速度过快,焊点热量吸收不足。
在SnCu 钎料中,由于流动性较差,对温度更为敏感,这种现象非常明显;
(8)钎料被污染,比如Fe(铁)污染形成的污染物或钎料的氧化物会造成桥连现象。
注:一定搭配的焊盘与引脚焊点在一定条件下能承载的钎料(锡膏)量是一定的,如果处理不当,多余的部分都可能造成桥连现象。
防止措施:
(1) QFP 和PLCC 与波峰成45°,钎料流排放必须放置特殊设计在引脚角上;
(2) SOIC 元件与波峰之间应该成90°,最后离开波峰的两个焊盘应该稍微加宽以承载多余钎料;
(3)引脚间距小于008mm 的IC 建议不要采用波峰焊(最小为0065mm);
(4)适当提高预热温度,同时考虑在一定范围内提高焊接温度(250ºC→260~270ºC)以提高钎料流动性,但注意高温对电路板造成损伤及对焊接设备造成的腐蚀;
(5) SnCu 中可以添加微量Ni(镍)以提高钎料流动性;
(6)采用活性更高的助焊剂;
(7)减短引脚长度(推荐为105mm,并成外分开15°),减小焊盘面积。
返修:
桥连可用一种特殊的电烙铁来返修处理。
先增加一点助焊剂到桥连的地方,加热钎料合金并且沿着引脚移走电烙铁,一直到焊角顶端提起,带走多余的钎料。
通过移走焊
盘之间大量钎料来截断纤维。
如果必要的话,用等丙烷、棉花球或刷子、麻布清洗返修点,直到所有助焊剂移走。
检查焊点是否增加助焊剂可重新钎焊。
波峰焊产生桥连的原因和解决方法:
1、助焊剂的成分不符合造成它的活性不够或是喷的助焊剂的喷量太少(更换其它的助焊剂或增加喷量)
2、预热、锡炉的温度设置不当(调高点温度)
3、运输的速度过快(调节速度102m/MIN试试看)
4、PCB的本身设计的问题焊盘的拖锡位不够(可以适当将焊盘移一点位置)
助焊剂产品的基本知识
一、表面贴装用助焊剂的要求
1、具一定的化学活性
2、具有良好的热稳定性
3、具有良好的润湿性
4、对焊料的扩展具有促进作用
5、留存于基板的焊剂残渣,对基板无腐蚀性
6、具有良好的清洗性
7、氯的含有量在002%(W/W)以下0
二、助焊剂的作用
焊接工序:预热/焊料开始熔化/焊料合金形成/焊点形成/焊料固化
作用:辅助热传异/去除氧化物/降低表面张力/防止再氧化
说明:溶剂蒸发/受热,焊剂覆盖在基材和焊料表面,使传热均匀/放出活化剂与基材表面的离子状态的氧化物反应,去除氧化膜/使熔融焊料表面张力小,润湿良好/覆盖
在高温焊料表面,控制氧化改善焊点质量0
三、助焊剂的物理特性
助焊剂的物理特性主要是指与焊接性能相关的溶点,沸点,软化点,玻化温度,蒸气压, 表面张力,粘度,混合性等0
四、助焊剂残渣产生的不良与对策
助焊剂残渣会造成的问题:
1、对基板有一定的腐蚀性
2、降低电导性,产生迁移或短路
3、非导电性的固形物如侵入元件接触部会引起接合不良
4、树脂残留过多,粘连灰尘及杂物
5、影响产品的使用可靠性
使用理由及对策:
1、选用合适的助焊剂,其活化剂活性适中
2、使用焊后可形成保护膜的助焊剂
3、使用焊后无树脂残留的助焊剂
4、使用低固含量免清洗助焊剂
5、焊接后清洗
五、0QQ-S-571E规定的焊剂分类代号
代号焊剂类型
S 固体适度(无焊剂)
R 松香焊剂
RMA 弱活性松香焊剂
RA 活性松香或树脂焊剂
AC 不含松香或树脂的焊剂
美国的合成树脂焊剂分类:
SR 非活性合成树脂,松香类
SMAR 中度活性合成树脂,松香类
SAR 活性合成树脂,松香类
SSAR 极活性合成树脂,松香类
六、助焊剂喷涂方式和工艺因素
喷涂方式有以下三种:
1、超声喷涂: 将频率大于20KHz的振荡电能通过压电陶瓷换能器转换成机械能,把焊剂雾化,经压力喷嘴到PCB上0
2、丝网封方式:由微细,高密度小孔丝网的鼓旋转空气刀将焊剂喷出,由产生的喷雾,喷到PCB上0
3、压力喷嘴喷涂:直接用压力和空气带焊剂从喷嘴喷出
喷涂工艺因素:
1、设定喷嘴的孔径,烽量,形状,喷嘴间距,避免重叠影响喷涂的均匀性0
2、设定超声雾化器电压,以获取正常的雾化量0
3、喷嘴运动速度的选择
4、PCB传送带速度的设定
5、焊剂的固含量要稳定
6、设定相应的喷涂宽度
七、免清洗助焊剂的主要特性
1、可焊性好,焊点饱满,无焊珠,桥连等不良产生
2、无毒,不污染环境,操作安全
3、焊后板面干燥,无腐蚀性,不粘板
4、焊后具有在线测试能力
5、与SMD和PCB板有相应材料匹配性
6、焊后有符合规定的表面绝缘电阻值(SIR)
7、适应焊接工艺(浸焊,发泡,喷雾,涂敷等)。