波峰焊回流焊假焊的不良现象分析和对策
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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。
波峰焊和回流焊典型焊接缺陷及解决措施1、波峰焊和回流焊中的锡球锡球的存在表明工艺不完全正确,而且电子产品存在短路的危险,因此需要排除。
国际上对锡球存在认可标准是:印刷电路组件在600范围内不能出现超过5个锡球。
产生锡球的原因有多种,需要找到问题根源。
1、1 波峰焊中锡球波峰焊中常常出现锡球主要原因有两方面:第一,由于焊接印刷板时,印刷板上的通孔附近的水分受热而变成蒸汽。
如果孔壁金属镀层较薄或有空隙,水汽就会通过孔壁排除,如果孔内有焊料,当焊料凝固时水汽就会在焊料内产生空隙(针眼),或挤出焊料在印制板正面产生锡球。
第二。
在印制板反面(即接触波峰的一面)产生的锡球是由于波峰焊接中一些工艺参数设置不当而造成的。
如果助焊剂涂覆量增加或预热温度设置过低,就可能影响焊剂内组成成分的蒸发,在印制板进入波峰时,多余的焊剂受高温蒸发,将焊料从锡槽中溅出来,在印制板面上产生不规则的焊料球。
针对上述两面原因,我们采取以下相应的解决措施:第一,通孔内适当厚度的金属镀层是很关键的,孔壁上的铜镀层最小应为25um,面且无空隙。
第二,使用喷雾或发泡式涂覆助焊剂。
发泡方式中,在调节助焊剂的空气含量时,应保持尽可能产生最小的气泡,泡沫与PCB 接触面相对减小。
第三,波峰焊机预热区温度的设置应使线路板顶面的温度达到至少100摄氏度。
适当的预热温度不仅可消除焊料球,面且避免线路板受到热冲击面变形。
1、2 回流焊中的锡球1、2、1回流焊中锡球形成的机理回流焊接中出的锡球,常常藏于矩形片式组件两端之间的侧面或细距引脚之间。
在组件贴装过程中,焊膏被置于片式组件的引脚与焊盘这间,随着印制板穿过回流焊炉,焊膏熔化变成液体,如果与焊盘和器件引脚等润湿不良,液态焊锡会因收缩面使焊缝充不充分,所有焊料颗粒不能合成一个焊点。
部分液态焊锡会从焊缝流出,形成锡球。
因此,焊锡与焊盘和器件引脚润湿性差是导致锡球形成的根本原因。
1、2、2 原因分析与控制方法造成焊锡润湿性差的原因很多,以下主要分析与相关的原因及解决措施:a)回流温度曲线设置不当。
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。
波峰焊过程中十五种常见不良分析波峰焊是一种常见的电子组装焊接方法,常用于表面贴装技术。
在波峰焊过程中,由于各种原因,可能会出现一些不良情况。
下面是十五种常见的波峰焊不良现象及其分析。
1.电极气泡:在焊接过程中,电极附近出现气泡。
可能原因包括焊盘上有焊通孔、元件附近的胶层不稳定或饱和,或是波峰炉中的气体未完全排除。
解决方法包括检查焊盘、调整胶层的饱和度或增加排气时间。
2.焊接引脚偏向:焊接引脚位置相对于焊盘中心有轻微偏离。
可能原因包括焊盘孔偏移、引脚与焊盘孔配合松动或使用不合适的焊接参数。
解决方法包括检查焊盘孔位置、更换焊盘或调整焊接参数。
3.引脚贴焊:引脚之间或引脚与焊盘之间出现短路现象。
可能原因包括焊盘上有过多的锡、焊接温度过高或焊接时间过长。
解决方法包括调整波峰炉的锡温度、控制锡量或降低波峰焊时间。
4.焊接亮点:焊接位置出现镜面反射的亮点。
可能原因包括过多的锡在焊接位置、焊接温度过高或焊接时间过长。
解决方法包括控制锡量、调整波峰炉的温度或缩短焊接时间。
5.锡球:焊盘上出现小球状物体。
可能原因包括过多的锡或焊接时引脚有轻微的震动。
解决方法包括控制锡量或检查焊接设备的震动情况。
6.渣球:焊盘上出现焊接渣滓。
可能原因包括焊盘或引脚上有杂物,或是焊接时引脚有震动。
解决方法包括清理焊盘和引脚,或修复焊接设备的震动问题。
7.引脚焊斑:焊盘上的焊接位置出现不均匀的焊锡。
可能原因包括焊盘不平、使用不合适的焊接参数或焊接位置不正确。
解决方法包括矫正焊盘、调整焊接参数或重新定位焊接位置。
8.焊盘脱落:焊盘完全或部分脱离基板。
可能原因包括焊盘与基板之间的附着力不够、焊盘尺寸不合适或基板材料不适合波峰焊。
解决方法包括增加焊盘与基板的附着力、更换合适尺寸的焊盘或考虑其他焊接方法。
9.焊盘凹陷:焊盘上出现凹陷或剥落。
可能原因包括焊盘材料不合适、焊接温度过高或焊接时间过长。
解决方法包括使用合适材料的焊盘、降低焊接温度或缩短焊接时间。
回流焊工艺中常见缺陷及其防止措施常见的回流焊工艺缺陷有焊接不良、焊接过度、焊接偏位和焊接位置错误等。
以下是对这些缺陷及其防止措施的详细介绍。
焊接不良是指焊接接头出现未焊透、焊瘤、焊洞、焊缺陷等问题。
其主要原因有焊接温度不适宜、焊接时间不足、焊接压力不够、焊接面氧化等。
为了防止焊接不良,应根据不同的工艺要求和焊接材料选择合适的焊接参数,如焊接温度、焊接时间和焊接压力等。
同时,在焊接前应将焊接面进行清洗并保持干燥状态,以避免焊接面氧化影响焊接质量。
焊接过度是指焊接接头的焊接温度超过了材料的熔点,导致焊接区域出现熔化、烧穿等问题。
其主要原因有焊接温度过高、焊接时间过长、焊接压力过大等。
为了防止焊接过度,应控制好焊接温度,并根据不同材料的熔点设置合适的焊接时间和焊接压力。
同时,还可以使用辅助工具如护罩、隔热垫等来降低焊接温度,减少热损失。
焊接偏位是指焊接接头的焊接位置偏离了设计要求,导致焊接后的组件无法正常嵌合或连接。
其主要原因有焊接夹具设计不合理、焊接过程中的振动等。
为了防止焊接偏位,可以通过设计合适的焊接夹具,确保焊接接头的准确定位。
同时,还可以采取固定焊接工件的方法如添加支撑、夹持等,避免在焊接过程中发生位移。
焊接位置错误是指焊接接头的位置与设计要求不符,焊接后的组件无法正常拼接。
其主要原因有焊接工艺参数设置错误、焊接夹具设计不合理等。
为了防止焊接位置错误,应根据设计要求设定正确的焊接工艺参数,确保焊接接头的位置准确无误。
同时,在焊接前应仔细检查焊接夹具的设计,确保焊接工件能够正确定位。
总之,防止回流焊工艺中的常见缺陷需要根据具体情况采取相应的措施。
通过合理选择焊接参数、保持焊接面的清洁和干燥状态、设计合适的焊接夹具等方式,可以有效预防焊接不良、焊接过度、焊接偏位和焊接位置错误等问题的发生,提高焊接质量和工艺稳定性。
波峰焊常见缺陷原因和防止措施波峰焊是一种常用的电子组装工艺,主要用于连接电子元件与印刷电路板(PCB)。
在波峰焊过程中,为避免焊接缺陷,需要了解常见的波峰焊缺陷原因和相应的防止措施。
一、焊接缺陷原因1.锡球或电极柱与焊盘无法完全湿润:主要原因有以下几点:-温度过低:焊锡温度过低会导致焊接不良,需要适当提高焊接温度。
-温度不均匀:焊接过程中,焊接区域温度不均匀,需要通过调整加热方式或传递热量的方法来提高温度均匀度。
-氧化:焊接部分氧化会影响焊接质量,需要保持焊接环境干燥、清洁。
2.焊接过度:在波峰焊过程中焊接过度会导致焊点变翘、烧损等问题。
-温度过高:焊接温度过高导致焊点过度烧焦,需要适当降低焊接温度。
-焊接时间过长:焊接时间过长会使焊接物质被加热过度,需要根据具体情况调整焊接时间。
3.金属残留物:金属残留物会影响焊接质量。
-锡渣:焊接过程中产生的锡渣会附着在焊点或焊盘上,形成焊接垫高,需要及时清除锡渣。
-氧化物:焊接过程中,金属表面和焊盘上的氧化物会影响焊接质量,需要保持焊接环境清洁。
二、防止措施1.控制焊接温度:根据焊接物料的具体情况,合理控制焊接温度,避免温度过低或过高导致焊接不良。
同时,需要保证焊接温度均匀分布,避免温度不均匀导致焊接缺陷。
2.提高焊接环境的干燥度和清洁度:保持焊接环境的干燥和清洁,有效防止焊接过程中金属表面和焊盘上的氧化物生成和附着。
同时,及时清除焊接过程中产生的锡渣,避免锡渣堆积影响焊接质量。
3.控制焊接时间:根据具体焊接要求,控制焊接时间,避免焊接时间过长导致焊点过度烧焦。
同时,可以采用预热或加热方式调整焊接时间,提高焊接质量。
4.使用合适的焊接材料:选择合适的焊接材料对于提高焊接质量非常重要。
合适的焊锡材料可以有助于减少焊接缺陷。
5.检查和测试:对焊接后的产品进行检查和测试,及时发现并解决焊接缺陷,确保产品质量。
总之,了解波峰焊常见缺陷原因并采取相应的防止措施是提高焊接质量的关键。
波峰焊回流焊假焊的不良现象分析和对策
发布时间:2012-05-05 08:42阅读次数: 分类:回流焊
产生的原因:1:印刷不良/PCB未清洗干净(造成氧化的锡粉残留于PCB-PAD-导致再次印刷时混入新锡膏中.因而导致假焊现象出现)
2:锡膏开封使用后未将锡膏密封(锡膏是由锡粉和助焊剂组成,而助焊剂的重要成份是松香水,锡膏如果长时间暴露于常温下会是松香挥发.从而导致假焊)
3:钢网两端锡膏硬化(全自动印刷机印刷时机器刮刀上会带有锡膏,等机器往回印刷时就会出现锡膏外溢的现象.操作员应该每10分钟对机器两端的锡膏进行清理。
如果时间短的话可以在加入锡膏中印刷。
如果时间过长则需要再次搅拌或直接报废处理)
4:印刷好之后的PCB放置时间过长(导致锡膏干燥。
原理和第二项相同)
5:无预警跳电(UPS电源烧坏及市电供电不稳定导致PCBA停留在炉内时间过长)
6:零件抛料受到污染(元件和焊盘沾附不洁物质所造成假焊)
7 :溶剂过量(清洗钢网时倒入酒精过量或酒精未干就开始投人生产使锡膏与酒精混装)
8:锡膏过期(锡膏过期之后锡膏中的助焊剂的份量会下降。
锡膏一般储存时间应不超过6个月,最好是3个月之内用完)
9:回流焊温度设定错误
对策:1:印刷不合格的PCB板一定要用酒精清洗干净(最好还用气枪吹干净,因为本公司大多数PCB上都有插件.有时候锡膏清洗时会跑到插件孔里面去)
2:锡膏开封使用后一定要密封,如果用量不是很大时锡膏一定要及时放回冰箱储存(严格按照锡膏储存作业指导书作业)
3:操作员应该每10分钟对机器两端的锡膏进行清理。
如果时间短的话可以在加入锡膏中印刷。
如果时间过长则需要再次搅拌或直接报废处理
4:印刷好的PCB摆放时间不可以超过2小时
6:锡膏的储存及使用规定
对策: 1:锡膏的金属含量其质量比约88%--92% 。
体积比是50%。
当金属含量增加时焊膏的粘度增加。
就能有效地抵抗预热过程中汽化产生的力。
另外:金属含量的增加。
使金属粉末排列紧密,使其在融化过程中更容易结合而不被吹散。
此外:金属含量的增加也可能减小锡膏印刷后的‘塌落’因此不容易产生锡珠
2:在锡膏中,金属氧化度越高在焊接时金属粉末结合阻力越大,锡膏与焊盘及元件之间就越不渗润。
从而导致可焊性降低。
锡膏中的焊料氧化度应控制在0.05%以下。
最大极限0.15% 3:锡膏中的粉末粒度越小,锡膏的总体面积就越大。
从而导致较细粉末5:定时检查UPS(将UPS检查项目放入回流焊周保养项目)
6:人员按照SOP作业
7:清洗钢网时要等酒精挥发之后才可以印刷
8:加锡膏之前要认真核对锡膏是否过期
9:重新蛇定回流焊温度参数(详情请看(如何正确设置回流焊温度)。