波峰焊焊点常见不良和对策73页PPT
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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。
波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策A、焊料不足:焊点干瘪/不完整/有空洞,插装孔及导通孔焊料不饱满,焊料未爬到元件面的焊盘上。
原因:a)PCB预热和焊接温度过高,使焊料的黏度过低;b)插装孔的孔径过大,焊料从孔中流出;c) 插装元件细引线大焊盘,焊料被拉到焊盘上,使焊点干瘪;d) 金属化孔质量差或阻焊剂流入孔中;e) PCB爬坡角度偏小,不利于焊剂排气。
对策:a) 预热温度90-130℃,元件较多时取上限,锡波温度250+/-5℃,焊接时间3~5S。
b) 插装孔的孔径比引脚直径大0.15~0.4mm,细引线取下限,粗引线取上线。
c) 焊盘尺寸与引脚直径应匹配,要有利于形成弯月面;d)反映给PCB加工厂,提高加工质量;e) PCB的爬坡角度为3~7℃。
B、焊料过多:元件焊端和引脚有过多的焊料包围,润湿角大于90°。
原因:a)焊接温度过低或传送带速度过快,使熔融焊料的黏度过大;b) PCB预热温度过低,焊接时元件与PCB吸热,使实际焊接温度降低;c) 助焊剂的活性差或比重过小;d) 焊盘、插装孔或引脚可焊性差,不能充分浸润,产生的气泡裹在焊点中;e) 焊料中锡的比例减少,或焊料中杂质Cu的成份高,使焊料黏度增加、流动性变差。
f) 焊料残渣太多。
对策: a) 锡波温度250+/-5℃,焊接时间3~5S。
b) 根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度,PCB底面温度在90-130。
c) 更换焊剂或调整适当的比例;d) 提高PCB板的加工质量,元器件先到先用,不要存放在潮湿的环境中;e) 锡的比例<61.4%时,可适量添加一些纯锡,杂质过高时应更换焊料;f) 每天结束工作时应清理残渣。
C、焊点桥接或短路原因: a) PCB设计不合理,焊盘间距过窄;b) 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碰上;c) PCB预热温度过低,焊接时元件与PCB吸热,使实际焊接温度降低;d) 焊接温度过低或传送带速度过快,使熔融焊料的黏度降低;e)阻焊剂活性差。