助焊剂对焊接的影响及常见的不良状况原因分析
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助焊剂常见状况与分析助焊剂(FLUX)这个字来源于拉丁文“流动”(Flow in soldering)的意思,但在此它的作用不只是帮助流动,还有其他功能。
助焊剂的主要有以下几大功能有:1、清除焊接金属表面的氧化膜;2、在焊接物表面形成一液态的保护膜隔绝高温时四周的空气,防止金属表面的再氧化;3、降低焊锡的表面张力,增加其扩散能力;4、焊接的瞬间,可以让熔融状的焊锡取代,顺利完成焊接。
助焊剂还具有以下几个特性:1、化学活性(Chemical Activity)要达到一个好的焊点,被焊物必须要有一个完全无氧化层的表面,但金属一旦曝露于空气中回生成氧化层,这中氧化层无法用传统溶剂清洗,此时必须依赖助焊剂与氧化层起化学作用,当助焊剂清除氧化层之后,干净的被焊物表面,才可与焊锡结合。
助焊剂与氧化物的化学放映有几种:1、相互化学作用形成第三种物质;2、氧化物直接被助焊剂剥离;3、上述两种反应并存。
松香助焊剂去除氧化层,即是第一中反应,松香主要成份为松香酸(Abietic Acid)和异构双萜酸(Isomeric diterpene acids),当助焊剂加热后与氧化铜反应,形成铜松香(Copper abiet),是呈绿色透明状物质,易溶入未反应的松香内与松香一起被清除,即使有残留,也不会腐蚀金属表面。
氧化物曝露在氢气中的反应,即是典型的第二种反应,在高温下氢与氧发生反应成水,减少氧化物,这种方式长用在半导体零件的焊接上。
几乎所有的有机酸或无机酸都有能力去除氧化物,但大部分都不能用来焊锡,助焊剂被使用除了去除氧化物的功能外,还有其他功能,这些功能是焊锡作业时,必不可免考虑的。
2、热稳定性(Thermal Stability)当助焊剂在去除氧化物反应的同时,必须还要形成一个保护膜,防止被焊物表面再度氧化,直到接触焊锡为止。
所以助焊剂必须能承受高温,在焊锡作业的温度下不会分解或蒸发,如果分解则会形成溶剂不溶物,难以用溶剂清洗,W/W级的纯松香在280℃左右会分解,此应特别注意。
助焊剂短路报告概述助焊剂是电子产品制造中常用的一种材料,它具有提高焊接质量和效率的作用。
然而,助焊剂在使用过程中可能会出现短路的问题,本报告详细分析了助焊剂短路的原因、影响以及预防措施。
助焊剂短路的原因助焊剂短路是指在焊接过程中,助焊剂未能完全被清洗或去除,残留在焊接区域,导致电路短路的现象。
以下列举了助焊剂短路的几个主要原因:1.清洗不彻底:助焊剂在焊接后需要进行清洗,如果清洗不彻底,残留的助焊剂会造成短路。
常见的情况是清洗过程中使用的清洗剂不够强力,无法完全去除助焊剂。
2.施焊不当:在焊接过程中,如果施焊过多、过于浓厚,助焊剂的残余量就会较大,增加了发生短路的风险。
3.助焊剂品质问题:助焊剂的品质不合格也会导致短路的发生。
助焊剂中可能存在着导电物质,或者助焊剂化学成分不稳定,容易在焊接后产生导电的残留物。
助焊剂短路的影响助焊剂短路会对电子产品的性能和可靠性产生一系列负面影响,包括但不限于以下几个方面:1.降低产品质量:助焊剂短路会导致产品线路短路,从而影响产品的正常功能和性能。
如果产品中存在多个短路点,可能导致整个产品失效。
2.热失控:短路点具有较低的电阻,当电流通过短路点时,会产生大量的热量。
如果短路点处于高温环境或电流较大的情况下,可能产生热失控,引发火灾等严重后果。
3.损坏其他元器件:助焊剂短路点的高温和电流可能会对其他电子元器件造成损坏,导致整个电路板的失效。
4.修复困难:一旦发生助焊剂短路,修复的成本和难度都会相对较大。
清洗助焊剂需要对焊接区域进行精细的操作,如果清洗不彻底,可能会造成二次短路。
助焊剂短路的预防措施为了避免助焊剂短路的问题,可以采用以下预防措施:1.检查助焊剂的品质:在使用助焊剂前,首先要检查其质量是否合格。
购买助焊剂时,最好选择有证书的正规生产厂家的产品,以减少助焊剂短路的风险。
2.进行适当的清洗:在焊接后,必须对焊接区域进行适当的清洗,以确保助焊剂残留量达到要求。
有关助焊剂的问题助焊剂通常是以松香为主要成分的混合物,是保证焊接过程顺利进行的辅助材料。
焊接是电子装配中的主要工艺过程,助焊剂是焊接时使用的辅料,助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度.它防止焊接时表面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊接性能.助焊剂性能的优劣,直接影响到电子产品的质量.(1)助焊剂成分近几十年来,在电子产品生产锡焊工艺过程中,一般多使用主要由松香、树脂、含卤化物的活性剂、添加剂和有机溶剂组成的松香树脂系助焊剂.这类助焊剂虽然可焊性好,成本低,但焊后残留物高.其残留物含有卤素离子,会逐步引起电气绝缘性能下降和短路等问题,要解决这一问题,必须对电子印制板上的松香树脂系助焊剂残留物进行清洗.这样不但会增加生产成本,而且清洗松香树脂系助焊剂残留的清洗剂主要是氟氯化合物.这种化合物是大气臭氧层的损耗物质,属于禁用和被淘汰之列.目前仍有不少公司沿用的工艺是属于前述采用松香树指系助焊剂焊锡再用清洗剂清洗的工艺,效率较低而成本偏高免洗助焊剂主要原料为有机溶剂,松香树脂及其衍生物、合成树脂表面活性剂、有机酸活化剂、防腐蚀剂,助溶剂、成膜剂.简单地说是各种固体成分溶解在各种液体中形成均匀透明的混合溶液,其中各种成分所占比例各不相同,所起作用不同有机溶剂:酮类、醇类、酯类中的一种或几种混合物,常用的有乙醇、丙醇、丁醇;丙酮、甲苯异丁基甲酮;醋酸乙酯,醋酸丁酯等.作为液体成分,其主要作用是溶解助焊剂中的固体成分,使之形成均匀的溶液,便于待焊元件均匀涂布适量的助焊剂成分,同时它还可以清洗轻的脏物和金属表面的油污天然树脂及其衍生物或合成树脂表面活性剂:含卤素的表面活性剂活性强,助焊能力高,但因卤素离子很难清洗干净,离子残留度高,卤素元素(主要是氯化物)有强腐蚀性,故不适合用作免洗助焊剂的原料,不含卤素的表面活性剂,活性稍有弱,但离子残留少.表面活性剂主要是脂肪酸族或芳香族的非离子型表面活性剂,其主要功能是减小焊料与引线脚金属两者接触时产生的表面张力,增强表面润湿力,增强有机酸活化剂的渗透力,也可起发泡剂的作用有机酸活化剂:由有机酸二元酸或芳香酸中的一种或几种组成,如丁二酸,戊二酸,衣康酸,邻羟基苯甲酸,葵二酸,庚二酸、苹果酸、琥珀酸等.其主要功能是除去引线脚上的氧化物和熔融焊料表面的氧化物,是助焊剂的关键成分之一防腐蚀剂:减少树脂、活化剂等固体成分在高温分解后残留的物质助溶剂:阻止活化剂等固体成分从溶液中脱溶的趋势,避免活化剂不良的非均匀分布成膜剂:引线脚焊锡过程中,所涂复的助焊剂沉淀、结晶,形成一层均匀的膜,其高温分解后的残余物因有成膜剂的存在,可快速固化、硬化、减小粘性.(2)常用助焊剂的作用1)破坏金属氧化膜使焊锡表面清洁,有利于焊锡的浸润和焊点合金的生成。
助焊剂在过波峰焊时着火的原因分析及对策夏杰在助焊剂过波峰焊时,有客人发现助焊剂会着火,特别是在夏季气温较高、风干物燥时,这种情况发生率相对较高。
助焊剂着火不仅带来了一定的经济损失,同时也易导致火灾引起对工作设备或人身的伤害。
通过对多年助焊剂研发技术及焊接工艺的经验总结,我们对助焊剂着火的原因进行了以下几点分析,并提出相应对策。
总体来讲,这种情况发生的原因,可以从三个方面来进行大致概括,一方面是助焊剂本身的问题,还有一方面是工艺问题,最后一个是设备工作状况的原因。
除水基助焊剂或某些特属助焊剂外,常用助焊剂的溶剂部份多是以醇类物质为主体,主要有甲醇、乙醇及异丙醇三种,因为甲醇的毒害性,及其在助焊剂中的相对不稳定性,单独使用甲醇作为单一溶剂的较少,因此使用乙醇、异丙醇或异丙醇与甲醇混合溶剂的厂家较多。
醇类物质本身具有易燃易爆的特性,参照下面三种醇类物质的性能参数对照表(表一),三种醇的闪点都相差不多,都在11-12℃,而其蒸汽压分别是:甲醇为13.33kPa/21.2℃,乙醇为5.33kPa/19℃,异丙醇为4.40kPa/20℃,由此可见,在相同的操作环境下,甲醇的可燃(或可爆)性能最强,其次是乙醇,最弱是异丙醇。
在助焊剂的配比中,通过不同物质(特别是阻燃剂)的添加,可将助焊剂本身的闪点进行提升,一般助焊剂闪点可升至20.8℃左右,这也是为什么助焊剂的闪点并不等同于溶剂闪点的原因所在。
因此可以理解,在助焊剂中添加了阻燃剂,比没有添加阻燃剂的产品,其易燃(或易爆)的可能性要低一些。
虽然,上面所讲的通过添加阻燃剂等物质,可以降低助焊剂的易燃(或易爆)性能,但是,并不是添加了阻燃剂助焊剂就不易燃(或不易爆)了,只是相对于未添加阻燃剂的助焊剂来讲可燃(或可爆)的程度要低一些而已。
所以,助焊剂本身还是属于易燃(易爆)品。
这样,就要求我们的使用者在使用助焊剂时,应特别注意远离明火,并消除各种可能引起助焊剂燃(爆)的隐患。
助焊剂相关知识一、助焊剂的作用:关于助焊剂的作用概括来讲主要有“辅助热传导”、“去除氧化物”、“降低被焊接材质表面张力”、“去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积”、“防止再氧化”等几个方面,在这几个方面中比较关键的作用有两个就是:“去除氧化物”与“降低被焊接材质表面张力”。
1、关于“辅助热传导”作用的理解“在焊接时,焊锡基本处于完全熔融的高温状态,在这种高温状态下,被焊接元器件与焊盘必然会经受一定的高温考验,至于最高温度的热冲击,人们在实际操作中会采用各种应对措施加以防范,同时要求被焊接物之材质的耐热性能要比较强,一般根据标准工艺之温度要求,将其材质最终能够承受的温度极限(也叫耐热温度),设计在可能遭受的最高温度线以上20-300C左右,应该说是这比较保险的安全范围。
所以,一旦被焊物材质确定下来后,最终会承受热冲击的可能性基本都在安全许可范围内,但是,在实际的工艺操作过程中变数太多,如每台机器之间与标准工艺的误差,可能会造成整个焊接过程所有参数的改变,既使最高温度是在事先设定的安全范围内,但如果升温速率过大,会使所有可能接触到锡液的每一个零部件或零部件之局部骤然升温,温度的急骤上升或急骤下降都能够引起材质性能的蠕变,对这种材质性能的蠕变,在短期内几乎所有的检测手段都无能为力,它所造成的危害是长期的、潜在的、不易被查明原因的,这种危害对一些精密电子信息产品而言,可算是致命的内伤。
基于以上阐述,我们对助焊剂“辅助热传导”的作用就极易理解了,当前所有助焊剂的组份中,溶剂基本上是不可缺少的,同时溶剂中也有高沸点的添加剂,这些物质在遇热后能吸收一部分热量,同时在达到沸点的温度后开始逐步挥发,同时带走部分热量,使被焊接材质不至于在瞬间产生急骤的温度变化;另外,因为助焊剂在焊接材质表面的涂覆,还能使整个板面的受热情况趋于均匀。
所以,我们对种状况理解为“辅助热传导”,它所辅助的整个过程可以看成是延缓热冲击、使焊材受热均匀的过程,而不是在破坏热传导或帮助热能迅速传导的这样一个过程或作用。
助焊剂应用常见问题与相应解决对策助焊剂的种类较多,根据是否环保可分为无铅助焊剂和有铅助焊剂;根据应用领域可分为铜焊助焊剂、不锈钢助焊剂、铝助焊剂、铝铜异种材料助焊剂以及难焊材料助焊剂等;根据钎焊温度的高低分为软钎焊助焊剂和硬钎焊助焊剂。
一、焊后PCB板面残留多板子脏:1、焊接前未预热或预热温度过低(浸焊时,时间太短)。
2、走板速度太快(助焊剂未能充分挥发)。
3、锡炉温度不够。
4、锡液中加了防氧化剂或防氧化油造成的。
5、助焊剂涂布太多。
6、组件脚和板孔不成比例(孔太大)使助焊剂上升。
7、助焊剂使用过程中,较长时间未添加稀释剂。
二、着火:1、波峰炉本身没有风刀,造成助焊剂涂布量过多,预热时滴到加热管上。
2、风刀的角度不对(使助焊剂在PCB上涂布不均匀)。
3、PCB上胶条太多,把胶条引燃了。
4、走板速度太快(助焊剂未完全挥发,助焊剂滴下)或太慢(造成板面热温度太高)。
5、工艺问题(PCB板材不好同时发热管与PCB距离太近)。
三、腐蚀(元器件发绿,焊点发黑)1、预热不充分(预热温度低,走板速度快)造成助焊剂残留多,有害物残留太多)。
2、使用需要清洗的助焊剂,焊完后未清洗或未及时清洗。
四、连电,漏电(绝缘性不好)1、PCB设计不合理,布线太近等。
2、PCB阻焊膜质量不好,容易导电。
五、漏焊,虚焊,连焊1、助焊剂涂布的量太少或不均匀。
2、部分焊盘或焊脚氧化严重。
3、PCB布线不合理(元零件分布不合理)。
4、发泡管堵塞,发泡不均匀,造成助焊剂在PCB上涂布不均匀。
5、手浸锡时操作方法不当。
6、链条倾角不合理。
7、波峰不平。
六、焊点太亮或焊点不亮1、可通过选择光亮型或消光型的助焊剂来解决此问题)。
2、所用锡不好(如:锡含量太低等)。
七、短路1、锡液造成短路:1)发生了连焊但未检出。
2)锡液未达到正常工作温度,焊点间有“锡丝”搭桥。
3)焊点间有细微锡珠搭桥。
4)发生了连焊即架桥。
2、PCB的问题:如:PCB本身阻焊膜脱落造成短路。
焊接不良的原因分析吃锡不良其现象为线路的表面有部份未沾到锡,原因为:1.表面附有油脂、杂质等,可以溶剂洗净。
2.基板制造过程时打磨粒子遗留在线路表面,此为印刷电路板制造厂家的问题。
3.硅油,一般脱模剂及润滑油中含有此种油类,很不容易被完全清洗干净。
所以在电子零件的制造过程中,应尽量避免化学品含有硅油者。
焊锡炉中所用的氧化防止油也须留意不是此类的油。
4.由于贮存时间、环境或制程不当,基板或零件的锡面氧化及铜面晦暗情形严重。
换用助焊剂通常无法解决此问题,重焊一次将有助于吃锡效果。
5.助焊剂使用条件调整不当,如发泡所需的空气压力及高度等。
比重亦是很重要的因素之一,因为线路表面助焊剂分布数量的多寡受比重所影响。
检查比重亦可排除因卷标贴错,贮存条件不良等原因而致误用不当助焊剂的可能性。
6.焊锡时间或温度不够。
一般焊锡的操作温度较其溶点温度高55~80℃7.不适合之零件端子材料。
检查零件,使得端子清洁,浸沾良好。
8.预热温度不够。
可调整预热温度,使基板零件侧表面温度达到要求之温度约90℃~110℃。
9.焊锡中杂质成份太多,不符合要求。
可按时测量焊锡中之杂质,若不合规定超过标准,则更换合于标准之焊锡。
退锡多发生于镀锡铅基板,与吃锡不良的情形相似;但在欲焊接的锡路表面与锡波脱离时,大部份已沾在其上的焊锡又被拉回到锡炉中,所以情况较吃锡不良严重,重焊一次不一定能改善。
原因是基板制造工厂在渡锡铅前未将表面清洗干净。
此时可将不良之基板送回工厂重新处理。
冷焊或点不光滑此情况可被列为焊点不均匀的一种,发生于基板脱离锡波正在凝固时,零件受外力影响移动而形成的焊点。
保持基板在焊锡过后的传送动作平稳,例如加强零件的固定,注意零件线脚方向等;总之,待焊过的基板得到足够的冷却再移动,可避免此一问题的发生。
解决的办法为再过一次锡波。
至于冷焊,锡温太高或太低都有可能造成此情形。
焊点裂痕造成的原因为基板、贯穿孔及焊点中零件脚等热膨胀收缩系数方面配合不当,可以说实际上不算是焊锡的问题,而是牵涉到线路及零件设计时,材料及尺寸在热方面的配合..另,基板装配品的碰撞、得叠也是主因之一。
SMT再流焊接中常见的焊接缺陷分析与预防对策
一、焊接不良
1.焊接开关不全:焊接不良的主要原因是焊锡不足或焊盘上的元件安装不准确。
预防对策是加强操作者的培训,确保他们按照工艺要求进行焊接,定期维护和校准设备。
2.元件未焊接到位:元件未正确焊接到位会导致焊接不良,可能是由于焊盘上的焊膏不均匀或元件安装错误引起的。
预防对策是优化焊膏的设计和应用,确保焊膏均匀涂布并满足焊盘的要求。
二、控制问题
1.温度过高或过低:焊接过程中温度控制不当会导致焊接不良,可能是由于温度曲线不准确或设备故障引起的。
预防对策是在焊接过程中严格控制温度,确保温度曲线的准确性,并进行定期的设备维护和检修。
2.焊锡过量或不足:焊锡过量会导致元件无法正确安装,而焊锡不足则会导致焊盘无法完全湿润,影响焊接效果。
预防对策是优化焊锡的设计和应用,确保焊锡量的准确控制,以及监测焊锡的质量。
三、材料问题
1.焊膏问题:焊膏的质量问题可能导致焊接不良,比如焊膏中的活性助焊剂含量太高或太低,都会影响焊接的质量。
预防对策是选择合适的焊膏供应商,并进行严格的质量控制。
2.元件质量问题:元件的质量问题也可能导致焊接不良,比如焊盘上的元件与焊膏、焊盘不匹配,都会影响焊接的质量。
预防对策是选择合适的元件供应商,并进行严格的质量管控。
波峰焊相关参数及原理过炉后不良分析预热作用1. 助焊剂中的溶剂成份在通过预热器时,将会受热挥发。
从而避免溶剂成份在经过液面时高温气化造成炸裂的现象发生,最终防止产生锡粒的品质隐患。
•2. 待浸锡产品搭载的部品在通过预热器时的缓慢升温,可避免过波峰时因骤热产生的物理作用造成部品损伤的情况发生。
•3. 预热后的部品或端子在经过波峰时不会因自身温度较低的因素大幅度降低焊点的焊接温度,从而确保焊接在规定的时间内达到温度要求。
波峰一以波峰二的作用•波峰一主要是:针对SMD的贴片,的存在阴影效应,由于焊料的"遮蔽效应"容易出现较严重的质量问题,如漏焊、焊缝不充实等缺陷。
•波峰二主要是:焊点的质量,起到修复,防止连焊、拉尖、虚焊、毛刺等不良的产生。
冷却作用其实加装冷却装置的主要目的是加速焊点的凝固,焊点在凝固的时候表面的冷却和焊点内部的冷却速度将会加大,形成锡裂.缩锡,有的还会从PCB板内排出气体形成锡洞,针孔等不良.加装了冷却装置后,加速了焊点的冷却速度,使焊点在脱离波峰后迅速凝固,大大降低了类似情况的发生.喷雾系统作用•助焊剂系统是保证焊接质量的第一个环节,其主要作用是均匀地涂覆助焊剂,除去PCB和元器件焊接表面的氧化层和防止焊接过程中再氧化。
助焊剂的涂覆一定要均匀,尽量不产生堆积,否则将导致焊接短路或开路。
•助焊剂系统有多种,包括喷雾式、喷流式和发泡式。
目前一般使用喷雾式助焊系统,采用免清洗助焊剂,这是因为免清洗助焊剂中固体含量极少,不挥发无含量只有1/5~1/20。
所以必须采用喷雾式助焊系统涂覆助焊剂,同时在焊接系统中加防氧化系统,保证在PCB上得到一层均匀细密很薄的助焊剂涂层,这样才不会因第一个波的擦洗作用和助焊剂的挥发,造成助焊剂量不足,而导致焊料桥接和拉尖。
•喷雾式有两种方式:一是采用超声波击打助焊剂,使其颗粒变小,再喷涂到PCB板上。
二是采用微细喷嘴在一定空气压力下喷雾助焊剂。
助焊剂残留,不影响上锡,可直接使用助焊剂是一种在电子焊接过程中起到帮助焊接的作用的物质。
在焊接过程中,助焊剂可以帮助金属在高温下更好地流动,提高焊接质量,并且可以保护焊接点不被氧化。
然而,在焊接完成后,助焊剂通常会残留在焊接点上。
助焊剂残留可以分为两种情况:有机助焊剂残留和无机助焊剂残留。
有机助焊剂残留主要是由有机酸、有机钾等组成,这些物质在焊接完成后会残留在焊接点上。
无机助焊剂残留主要是由无机物质组成,如无机酸盐等。
在实际应用中,助焊剂残留对焊接质量有一定的影响。
首先,助焊剂残留会导致焊接点表面变得不干净,降低焊接点的粘合力,从而影响焊接的可靠性。
其次,助焊剂残留可以在高温下发生热分解产生有害气体,对环境和人体健康产生潜在风险。
因此,在一些应用场景下,对助焊剂残留有一定的限制。
然而,并不是所有情况下助焊剂残留都会对焊接产生负面影响。
事实上,在一些特定的情况下,助焊剂残留是可以被接受的,并且可以直接使用。
首先,有机助焊剂残留在焊接点上的影响相对较小,一般不会对焊接质量产生太大的影响。
其次,如果焊接点没有特别高的可靠性要求,对焊接质量的影响也可以忽略。
此外,在一些特殊的焊接工艺中,助焊剂残留甚至可以起到一定的保护、绝缘的作用。
对于助焊剂残留的处理,一般有几种方法可以选择。
首先,可以通过使用清洁剂进行清洗的方法来去除助焊剂残留。
清洗剂一般是由一些去污剂、表面活性剂等组成,可以有效去除助焊剂残留,使焊接点的表面干净。
其次,也可以用热风吹、蒸汽等方法对焊接点进行加热处理,使助焊剂残留挥发掉。
此外,还可以使用一些特殊的方法,如超声波清洗、化学清洗等。
总结起来,助焊剂残留是电子焊接过程中常见的一种现象,虽然在一些情况下会对焊接产生一定的影响,但是在其他情况下可以直接使用。
对于助焊剂残留的处理,可以选择适合的方法,如清洗、加热等。
对于助焊剂残留的处理,还需要根据具体的情况进行评估和选择。
助焊剂的作用
助焊剂是一种在焊接过程中使用的辅助材料,它具有以下几个作用。
1. 清洁金属表面:助焊剂能够去除金属表面的油脂、氧化层和其他杂质,使焊接接头更加清洁,从而提高焊接的质量和可靠性。
2. 促进热传导:助焊剂具有良好的热传导性能,能够加快焊接过程中的热量传递,促进焊料和基材的熔化和润湿,提高焊接效率。
3. 抑制氧化反应:焊接过程中金属容易与空气中的氧气反应产生氧化物,助焊剂中的成分能够与氧气反应生成稳定的化合物,从而抑制氧化反应的发生,保护焊接接头免受氧化的影响。
4. 调节焊料流动性:助焊剂能够改善焊料的流动性,使其更容易在焊接接头上均匀分布,从而得到更好的焊接质量和外观。
5. 减少焊接缺陷:助焊剂能够减少焊接过程中的气孔、裂纹等缺陷的发生,提高焊接接头的强度和可靠性。
总之,助焊剂在焊接过程中起到了清洁金属表面、促进热传导、抑制氧化反应、调节焊料流动性和减少焊接缺陷等多种作用,可以有效提高焊接的质量和可靠性。
焊锡不良的原因及对策
焊锡不良是指在焊接过程中,焊锡未能完全覆盖被焊接的金属表面,或者焊锡与被焊接的金属表面粘合不良,导致焊点强度不足、易脱落、易出现短路等问题。
以下是焊锡不良的原因及对策:
1. 焊锡材料质量不良:焊锡材料中含有杂质或氧化物等不良物质,会影响其润湿性和流动性,导致焊锡不良。
对策是选择质量好的焊锡材料,并对其进行充分的清洗和干燥处理。
2. 焊接温度不当:焊接温度过高或过低都会导致焊锡不良。
过高的温度会使焊锡材料过度蒸发,导致焊接点强度下降;过低的温度则会使焊锡材料无法充分润湿被焊接的金属表面,导致焊锡不良。
对策是根据具体情况选择合适的焊接温度。
3. 焊接时间过短或过长:焊接时间过短会导致焊锡材料无法充分渗透到被焊接的金属表面,导致焊锡不良;焊接时间过长则会使焊锡材料过度熔化,导致焊点强度下降。
对策是根据具体情况选择合适的焊接时间。
4. 助焊剂不足或使用不当:助焊剂能够提高焊锡材料的润湿性和流动性,从而减少焊锡不良的发生。
如果助焊剂不足或使用不当,就会
导致焊锡不良。
对策是选择质量好的助焊剂,并按照说明书使用。
5. 焊接工艺不当:如果焊接工艺不当,例如焊接顺序不合理、焊接顺序不连贯等,也会导致焊锡不良。
对策是根据具体情况选择合适的焊接工艺。
总之,焊锡不良的原因可能有很多,需要根据实际情况进行综合分析和判断,采取相应的对策来解决问题。
smt连锡案例一、SMT产品出现连锡等的原因1、贴片元件在SMT贴装后溢胶导致元件过锡炉喷不到助焊剂,也造成不上锡或者芯片偏位会导致元件过锡炉短路隐患.2、、过锡炉的手法与停留的时间没有控制好,特别是手工过锡炉不好控制,建议用自动的,以上二点是导致元件不上锡、假焊或短路的最大因素!3、使用助的时候要控制好时间,特别是贴片IC的浸焊,一般浸焊时间为4秒以内,另外可以选择当前流行的喜利免清洗助焊剂产品,喜利HX-801系列免清洗助焊剂为透明液体,就是应用于波峰焊SMT生产的高级绿油双面板,因没有含松香,焊接后无残留,对遮光板看不到任何杂物,完全达到不清洗,而且焊接后正不会干扰测试,可以说此助焊剂就是为SMT生产而生的。
二、手浸型锡炉助焊剂常见问题及相应对策1、选择合适的助焊剂,毕竟助焊剂是电子焊接的守护神,它的质量好坏很多时候会直接影响焊接质量。
另外,助焊剂的浓度与活性对焊接也会产生一定的影响。
假如助焊剂的活性太强或浓度太高,不但会造成助焊剂的浪费,在PCB板第一次过锡时,也会造成零件脚上焊锡残留过多,同样会造成焊锡的浪费。
若助焊剂调配的太稀,会使PCB板上锡不好和焊接不良等情况产生。
选择助焊剂时,一般先用助焊剂样板去试,然后逐步添加稀释剂,直至再添加稀释剂焊接效果会变差时,再稍稍添加稀释剂,然后再试直至效果最好时为止,这时用比重计测其比重,以后调配时可把握此值即可,当然这些问题可喜利助焊剂技术人员和业务人员会帮助解决;另外,助焊剂在刚倒入助焊槽使用时,可不添加稀释剂,待工作一段时间其浓度略为升高时,再添加稀释剂调配。
在生产工作过程中,因助焊剂往往离锡炉较近,易造成助焊剂中稀释剂的挥发,使助焊剂的浓度升高。
所以应经常测量助焊剂的比重,并适时添加稀释剂调配。
2、在大量添加锡条时,锡液的局部温度会下降,应暂停工作。
等锡炉温度回复正常后开始工作。
最好能有温度计直接测量锡液的温度。
因为有些锡炉长期使用已逐渐老化。
助焊剂对焊接的影响及常见的不良状况原因分析:助焊剂对焊接质量的影响很多,客户经常反映的由助焊剂引起的不良问题,主要有以下几个方面:(一)、焊后线路板板面残留多、板子脏。
从助焊剂本身来讲,主要原因可能是助焊剂固含量高、不挥发物太多,而这些物质焊后残留在了板面上,从而造成板面残留多,另外从客户工艺及其他方面来分析有以下几个原因:1.走板速度太快,造成焊接面预热不充分,助焊剂中本来可以挥发的物质未能充分挥发;2.锡炉温度不够,在经过焊接高温的瞬间助焊剂中相关物质未能充分分解、挥发或升华;3.锡炉中加了防氧化剂或防氧化油,焊接过程中这些物质沾到焊接面而造成的残留;4.助焊剂涂敷的量太多,从而不能完全挥发;5.线路板元件孔太大,在预热和焊接过程中使助焊剂上升到零件面造成残留;6.有时虽然是使用免清洗助焊剂,但焊完之后仍然会有较明显残留,这可能是因为线路板焊接面本身有预涂松香(树脂)的保护层,这个保护层本来的分布是均匀的,所以在焊接前看不出来板面很脏,但经过焊接区时,这个均匀的涂层被破坏,从而造成板面很脏的状况出现;7.线路板在设计时,预留过孔太少,造成助焊剂在经过预热及锡液时,造成助焊剂中易挥发物挥发不畅;8.在使用过程中,较长时间未添加稀释剂,造成助焊剂本身的固含量升高;(二)、上锡效果不好,有焊点吃锡不饱满或部分焊点虚焊及连焊。
出现这种状况的原因主要有以下几个方面:1、助焊剂活性不够,不能充分去除焊盘或元件管脚的氧化物;2、助焊剂的润湿性能不够,使锡液在焊接面及元件管脚不能完全浸润,造成上锡不好或连焊。
3、使用的是双波峰工艺,第一次过锡时助焊剂中的有效成分已完全分解,在过第二次波峰时助焊剂已起不到去除氧化及浸润的作用;4、预热温度过高,使活化剂提前激发活性,待过锡波时已没活性,或活性已很弱,因此造成上锡不良;5、发泡或喷雾不恰当,造成助焊剂的涂布量太少或涂布不均匀,使焊接面不能完全被活化或润湿;6、焊接面部分位置未沾到助焊剂,造成不能上锡;7、波峰不平或其他原因造成焊接面区域性没有沾锡。
8、部分焊盘或焊脚氧化特别严重,助焊剂本身的活性不足以去除其氧化膜。
9、线路板在波峰炉中走板方向不对,有较密的成排焊点与锡波方向垂直过锡,造成了连焊。
(如图所示)图三,推荐的过板方向10、锡含量不够,或铜等杂质元素超标,造成锡液熔点(液相线)升高,在同样的温度下流动性变差。
11、手浸锡时操作方法不当,如浸锡时间、浸锡方向把握不当等。
(三)、焊后有腐蚀现象造成元器件、焊盘发绿或焊点发黑。
主要原因有以下几个方面:1、助焊剂中活化物质的活性太强,在焊后未能充分分解,从而造成继续腐蚀。
2、预热不充分(预热温度低,或走板速度快)造成助焊剂残留多,活化物质残留太多。
3、助焊剂残留物或离子态残留本身不易腐蚀,而这些物质发生吸水现象以后所形成的物质会造成腐蚀现象。
4、用了需要清洗的活性极强的助焊剂,但是焊完后未清洗或未及时清洗。
(四)、焊后板面漏电(绝缘性能不好),主要原因有以下几个方面:1、焊后助焊剂残留太多,而助焊剂本身的绝缘阻抗不够。
2、助焊剂焊后在板面上呈离子状残留,而这些离子残留吸水造成导电。
3、线路板设计不合理,布线太近,经过高温焊接或高压冲击后造成漏电现象。
4、线路板阻焊膜本身质量不好,经过高温焊接后绝缘阻抗能力下降,造成漏电现象。
(五)、焊接时飞溅,焊后板面有锡珠。
造成这种状况的原因有以下几个方面:1、助焊剂中的水份含量较大或超标,在经过预热时未能充分挥发;2、助焊剂中有高沸点物质或不易挥发物,经预热时不能充分挥发;3、预热温度偏低,助焊剂中溶剂部分未完全挥发;4、走板速度太快未达到预热效果;5、链条倾角过小,锡液与焊接面接触时中间有气泡,气泡爆裂后产生锡珠;6、助焊剂涂布的量太大,多余助焊剂未能完全流走或未能完全挥发;7、手浸锡时操作方法不当,线路板焊接面垂直浸入锡液,造成锡暴现象,有大量飞溅同时产生锡珠。
(如下示意图所示)图四,推荐的手浸锡方法8、工作环境潮湿线路板过完预热区后,即刻吸湿造成板面湿度过大,以致过锡时产生飞溅及锡珠;9、线路板焊接面的零件脚太密集,而过孔或贯穿孔设计不合理,造成焊接面与锡液间的排气不畅,从而引起飞溅及锡珠。
(六)、焊后线路板板面绿油(阻焊膜)起泡1、线路板本身绿油质量不好,所能承受的温度极限值偏低,经过焊接高温时出现起泡等现象;2、助焊剂中添加了能够破坏阻焊膜的一些添加剂;3、在焊接时锡液温度或预热温度过高,超出了线路板阻焊膜所能承受的温度范围,造成绿油起泡。
4、在焊接过程中出现不良后,又重复进行焊接,焊接次数过多同样会造成线路板板面绿油起泡等不良状况的产生。
5、手浸锡操作时,线路板焊接面在锡液表面停留时间过长,一般时间在2-3秒左右,如果时间太长,同样会造成这种不良状况的出现。
七、如何选择适当的助焊剂:这一部分主要写给软钎焊料的使用者,但作用软钎焊料生产厂家,如果我们能够了解客人的选择要求,那么在产品的推广过程中就会少走一些弯路,同时可以帮助客户做好助焊剂的选择工作。
针对使用者来讲,选择助焊剂并不是越贵越好,更不是知名厂家生产的就一定好,关键问题是“要选择适合自身产品特性及工艺特点的助焊剂”,根据多年推广助焊剂的经验,针对助焊剂的选择问题,总结了以下几点经验供业内外人仕参考:1、结合产品选择助焊剂。
自身产品的档次及产品本身的特点,是选择助焊剂时首先考虑的条件,高档次的产品如电脑主板、板卡等电脑周边产品及其他主机板或高精度产品,一般选择高档次免清洗助焊剂,也有少数客户用清洗型助焊剂焊后再进行清洗,有用溶剂清洗型也有用水清洗型助焊剂。
此类高档次产品,无论是选择免清洗助焊剂还是清洗型助焊剂,首先都要保证焊后的可靠性,因为在板材状况比较好时,一般助焊剂的上锡是没有太大问题的,而残留物或残留离子的存在,则是产品内在的最大隐患。
我们建议此类产品选择高档免清洗助焊剂,此类焊剂活性适中,焊后残留极少,离子状况残留能控制在1.5μgNacl/cm2左右,大大加强了焊后产品的可靠性。
如果对免清洗焊剂不是很放心,也可以选择清洗型焊剂,焊后进行清洗这是目前在电子装联中最可靠的一种;如果需要选择清洗型焊剂,为推动环保事业,我们建议客户选择水清洗焊剂,此类焊剂焊接效果好,焊后易清洗,清洗后的高可靠性让客人更加放心。
中档次产品最好能够选择不含卤素的或含卤素很少的低固含量免清洗助焊剂,如高档电话机、CD机的主板等,选择此类焊剂,焊后板面光洁、残留较少,不含卤素或很少的卤素基本可保证焊后的电气性能,一般不会造成漏电或电信号干扰等问题。
较低档次的电子产品,一般来讲板材较差,多为单面裸铜板或预涂层板,如果选择高档免清洗无残留助焊剂,焊接效果可能较差,另外,可能会因为破坏了板面原有的涂层而造成泛白的现象产生。
这种情况下我们建议选择活性较强的松香型助焊剂,虽然焊后板面残留较多,但是上锡效果及可靠性都能得到保证。
目前,在线材、变压器、线圈及小型片式(SMD)变压器等元件管脚镀锡时,多数客户选用免清洗助焊剂,在客户提出免清洗的要求后,我们多推荐免清洗无残留含松香型助焊剂,此类焊剂活性适中,上锡效果好,焊后无残留,不会对元件管脚造成再腐蚀,另外焊点光亮平滑,且有良好的润湿性,能达到大多数客户所希望的焊锡“爬升”的效果。
总而言之,结合产品选择助焊剂,就是要充分了解自身产品特点,包括产品的档次、线路板的情况、元件管脚的情况等几个方面进行综合考虑,然后选择适合自身产品的助焊剂。
2、结合自己客户的要求选择助焊剂。
多数厂商在选择焊剂时会提出客户的要求,特别是电子产品代工厂或OEM贴牌工厂,其客户在这方面的要求或考核更为严格,有些厂商自己生产起来达不到要求或有一定的难度,可是把这个产品外发至代工厂后,却提出同样的或更高条件的要求。
常见的客户要求有以下几个方面:(1)、焊点上锡饱满。
这是90%以上的客人会提出来的要求,焊点要上锡饱满就必须选用活性适当、润湿性能较好的助焊剂。
(2)、板面无残留或泛白现象。
面对客户这样的要求,多数厂商会选择免清洗助焊剂,如果确因板材问题造成焊后泛白,可选用焊后清洗的办法来解决。
(3)、焊点光亮。
63/37锡条焊出来的焊点正常情况下都是比较光亮的,如果锡的含量偏低或杂质超标,相对来讲焊点就没有那么光亮了;一般的助焊剂不会对焊点造成消光的效果,除非是消光型助焊剂;松香型助焊剂比不含松香的助焊剂焊点相对要光亮些,如果在助焊剂中添加了使焊点光亮的成份,则焊后焊点会更加光亮。
(4)、无锡珠、连焊或虚焊、漏焊等不良状况。
这些状况在电子焊接中是比较典型的不良,一般厂商会对此进行比较严格的检测与控制,学过品质管理的人都知道这样一句口号“好的产品是做出来的而不是检验出来的”,这句话告诉我们,如果能在焊接过程当中控制不良状况的产生,将比做好之后再修复要重要的多。
要在生产中保证好的品质,正确选择助焊剂是重要的,因为我们在上面已经有过分析,这些不良的产生都有可能和助焊剂有关系。
因此,选择活性适当、润湿性能较好的助焊剂,再加上良好的工艺做配合,是避免这些不良的基本因素。
(5)、无漏电等电性能不良。
如果客户有这样的要求,就尽量不要选择活性很强的或卤素含量较高的助焊剂,如果板材状况不好必须用这样的焊剂,我们可以通过清洗的办法进行解决,如果因为清洗的成本或考虑到环保要求,在产品及其他条件许可的情况下,选择水清洗助焊剂也是一个很好的办法。
以上主要以电子装联加工型企业为例进行的探讨,此类厂商的成品就是加工完成的线路板,而没有装成成品机,所以,这时客人能够直接对焊点进行检验;如果焊接完成后还要进行成品组装的厂商,其客人很少会打开机壳去检验焊接情况,而这个时候,我们厂商自己内部应该自觉地加强品质管控,焊接后的组装工序,可用客户以上的要求,来要求自已的上制程——焊接制程,因为我们都知道“下制程是上制程的客户”,只有时时刻刻、一点一滴不断加强,我们的产品品质才能够不断进步与提升。
3、根据设备及工艺状况选择助焊剂。
设备状况如何,决定了焊接工艺的状况,而工艺状况是选择助焊剂的关键环节;举个简单的例子,如果是喷雾的波峰炉选择松香型助焊剂,可能就是不合适的,因为较高的固态物在较短的时间内,就有可能堵塞喷雾器的喷嘴;如果是发泡的波峰焊选择了只能适有于喷雾的助焊剂,可能发泡效果就没有那么好了。
根据设备及工艺状况选择助焊剂有以下几个方面:(1)、手动锡炉。
手动锡炉在焊接时,助焊剂有发泡和不发泡两种情况,在大规模生产时很少有见到手动喷雾的情况。
在不发泡时,可以选择的助焊剂范围较宽;有发泡工艺时,我们要选择发泡效果较好的助焊剂,无论是手动还是自动焊接,我们对发泡较好的标准都是一样的,第一:发出的泡要尽量细小,不要太大颗;第二:发出的泡沫要大小均匀;第三:发泡尽量要持久些。