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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。
影响波峰焊质量分析影响波峰焊质量分析摘要：本文分析了波峰焊各技术参数对焊接质量的影响，并简介焊接质量的控制及焊料保护措施。
波峰焊接技术的普及和应用，对电子产品装联工艺技术进步的影响有划时代的意义，它实现了软钎接的自动化，大幅度地提高了生效率，而且对产品质量状况的改善也是极为明显的。
在广泛使用波峰焊接技术的情况下，采取一些切实可行的质量控制措施，确保军用设备的高可靠性，成为波峰焊工艺生产中一项任务。
波峰焊接技术质量分析印制板的可焊性进行波峰焊接的印刷板上必须涂阻焊剂，留下需要焊接的部分，这样有利于焊接。
这是由于在涂印阻焊剂后，有阻焊剂地方表面张力加大，而减少了焊盘的表面张力。
影响焊接质量的还有与元器件引线相匹配的的孔。
如孔径大了，就会产生空洞现象。
而孔径小了，造成插元件困难，影响装配速度。
一般孔径比元器件引线要大20-30u为最好。
焊盘与焊盘之间要尽量保持一段距离，位置安排适才有助于焊接。
焊盘的大小也是个影响因素，太大或太小都会产生质量问题，另外，引线伸出焊盘的长短也要保持适中，引线过长，上锡量少，引线过短，易引起虚焊，一般取2-3mm。
我们取3mm。
温度（预热温度和波峰槽的温度）预热是波峰焊机不可缺少的一部分，掌握预热温度可减少或避免焊点拉尖和圆缺，预热温度控制在70-900C。
这个温度是指印制板焊接面通过预热器所测得的温度，也正好是焊剂的活化温度，其助焊作用最佳。
如果预热温度超过900C，则泡沫助焊剂就会干枯而失去流动性，增加钎料和基体金属的表面张力，将引起桥接，焊料堆积，板面上有飞溅的小锡粒等焊接质量问题。
预热温度不足，涂布在印制板上的焊液不能全部汽化掉，这样在浸焊时，一旦接触到高温焊锡立即汽化形成气泡阻碍了焊料与底盘的结合，很容易形成蜂窝式的虚焊，预热温度不足，还会使涂布在印制板焊点上的焊剂不能全部活化，造成吃锡太少或根本吃不上锡，影响焊接质量。
波峰焊槽的锡温对焊接的质量影响也很大。
锡温若偏低，焊锡波峰的流动性就变差，表面张力大，易造成虚焊和拉尖等庇病，失去波峰焊接所应具有的优越性。
波峰焊实验设计分析报告为优化波峰焊焊接工艺条件,以最佳的工艺参数设置和控制方式保证焊接质量.我们采用试验设计(DOE，design-of-experiment)方式来评估和优化波峰焊焊接工艺参数。
因为不同的产品在不同的波峰焊设备上进行焊接时的设置参数一般是不相同的，所以就需要针对不同产品和所需要的不同波峰焊设备，分别进行试验，以达到优化设置参数，改进产品质量的目的。
由于各个产品在进行波峰焊实验设计时，其实施流程和分析方法基本是一致的，所以我们采用对一种产品的波峰焊试验进行设计和分析来说明所有产品的试验设计过程和方法。
按照实验设计进行的整个时间流程的先后顺序，将整个过程分为五个部分：实验设计的确定，试验设计实施流程的构建，实验设计之前的准备，实验设计实施的具体内容，实验设计的归纳总结。
下面将按照顺序对这五个部分的内容依次进行说明。
第一部分：实验设计的确定在这个部分我们首先确定了要进行试验设计，并着手解决需要那些人参与试验设计和针对那种产品在那台波峰焊上进行试验的问题。
下面是我们这次试验的实验设计确定部分的内容。
一组建波峰焊DOE小组。
我们组建了以杨艳旭为组长，杨祥强、徐东林、田卫军，孙涛为组员的波峰焊DOE小组。
召开第一次DOE会议，在会上明确本次DOE活动的目的、任务和各个成员的分工,并确定DOE活动时间计划进度表；二确定进行试验的产品。
经过调研分析我们决定把存在较大问题的樱花YH10Q10主板作为开展本次试验的产品。
三确定进行试验设计的波峰焊设备。
经过小组成员协商决定本次DOE试验所用设备为SMS-300B波峰焊；本次试验所用到的PCB板和一些其它材料的基本情况如下表所示：助焊剂类型 YH 10Q10主板组装工艺尺寸材料X-215 SMT通孔混装双面板, BOTTOM面点胶贴装(+AI)+MI+波峰焊255*100双面环氧板第二部分：试验设计实施流程的构建一明确试验目的，确定考核指标这个阶段的主要任务是将试验要达到的目标进行量化，也就是将试验目标转化为可测量的某个量。
氮气保护无铅波峰焊焊接质量分析史建卫 宋耀宗日东电子科技（深圳）有限公司，广东 深圳 518103摘 要：相对于传统的Sn-Pb焊料，无铅焊料更容易氧化，润湿性较差，从而影响波峰焊接质量。
N2保护可以降低无铅焊料的氧化，提高无铅焊料的润湿性，从而提高波峰焊接质量。
本文从润湿性的机理分析了N2 保护提高无铅焊料润湿性的原因，并通过润湿性实验和波峰焊接试验证实了N2 保护的优越性。
关键词：N2保护；无铅焊料；波峰焊；润湿性相对于传统的Sn-Pb 合金焊接系统，无铅焊接系统的主要特点是无铅焊料的润湿性差、焊接温度的升高和易氧化。
N2 保护不仅可以增加焊料的润湿性，提高焊接质量，而且可以防止焊料的氧化、降低助焊剂的使用量。
对于无铅焊料，其润湿性要弱于传统的Sn-Pb 焊料。
从环保的角度考虑，又要使用活性较弱的低固免清洗助焊剂或水溶性助焊剂。
在N2 保护环境下，无铅焊料的润湿角、润湿力和润湿时间都有明显的改善。
C.C.Dong等[1,2]的试验报告数据提供了有力的证据，说明对于相同的焊料和助焊剂，在N2环境下，润湿角平均降低了40%、润湿力增长了约3%～5%、润湿时间可降低15%。
Siemens公司的研究报告[3]也显示，采用N2保护，降低焊接气氛中氧的浓度，可以降低无铅焊料的氧化，提高润湿性，降低缺陷率。
其研究显示随着氧气浓度的降低，产生的锡渣量减少，当N2保护中O2 的含量在50 ppm或以下时，基本上不产生焊料的氧化；而且随着O2含量的降低，总的缺陷率降低，空气中总的缺陷率是10 ppm O2 下缺陷率的4倍，是1000 ppm和10000 ppm O2下缺陷率的2.2～2.5倍。
1.理论基础在焊接过程中，焊料与母材之间的润湿程度通常可以用焊料与母材之间的润湿角θ的大小来表示，如图1所示。
从图中可以看出，润湿角θ是指焊料和母材间的界面和焊料表面的切线之间的夹角。
润湿性的好坏在客观上取决于不同相界面之间的表面张力的相互作用。
无铅焊接的质量和可靠性分析前言：传统的铅使用在焊料中带来很多的好处，良好的可靠性就是其中重要的一项。
例如在常用来评估焊点可靠性的抗拉强度，抗横切强度，以及疲劳寿命等特性，铅的使用都有很好的表现。
在我们准备抛弃铅后，新的选择是否能够具备相同的可靠性，自然也是业界关心的主要课题。
一般来说，目前大多数的报告和宣传，都认为无铅的多数替代品，都有和含铅焊点具备同等或更好的可靠性。
不过我们也同样可以看到一些研究报告中，得到的是相反的结果。
尤其是在不同PCB焊盘镀层方面的研究更是如此。
对与那些亲自做试验的用户，我想他们自然相信自己看到的结果。
但对与那些无能力资源投入试验的大多数用户，又该如何做出选择呢？我们是选择相信供应商，相信研究所，还是相信一些形象领先的企业？我们这回就来看看无铅技术在质量方面的状况。
什么是良好的可靠性？当我们谈论可靠性时，必须要有以下的元素才算完整。
1．使用环境条件（温度、湿度、室内、室外等）；2．使用方式（例如长时间通电，或频繁开关通电，每天通电次数等等特性）；3．寿命期限（例如寿命期5年）；4．寿命期限内的故障率（例如5年的累积故障率为5%）。
而决定产品寿命的，也有好几方面的因素。
包括：1． DFR（可靠性设计，和DFM息息相关）；2．加工和返修能力；3．原料和产品的库存、包装等处理；4．正确的使用（环境和方式）。
了解以上各项，有助于我们更清楚的研究和分析焊点的可靠性。
也有助于我们判断其他人的研究结果是否适合于我们采用。
由于以上提到的许多项，例如寿命期限、DFR、加工和返修能力等等，他人和我的企业情况都不同，所以他人所谓的‘可靠’或‘不可靠’未必适用于我。
而他人所做的可靠性试验，其考虑条件和相应的试验过程，也未必完全符合我。
这是在参考其他研究报告时用户所必须注意的。
您的无铅焊接可靠性好吗？因此，在给自己的无铅可靠性水平下定义前，您必须先对以下的问题有明确的答案。
§ 您企业的质量责任有多大？§ 您有明确的质量定义吗？§ 您企业自己投入的可靠性研究，以及其过程结果的科学性、可信度有多高？§ 您是否选择和管理好您的供应商？§ 您是否掌握和管理好DFM/DFR工作？§ 您是否掌握好您的无铅工艺？只有当您对以上各项都有足够的掌握后，您才能够评估自己的无铅可靠性水平。
波峰焊DOE某公司焊接DOE案例：重要性分级指标定义指标（技术要求）调整方法监控方法说明指标名称测量方法A1焊接时间秒表实测（注?）3,4 s调整链条速度秒表/ 基准确定、维护控制重点A2预热温度从PCB表面用点温计采样（注?）80, 90 ?调整加热功率温度计1 次/2hr, X-R控制图A3助焊剂比重用比重计测定0. 82, 0. 845 g/cm?更换助焊剂1次/2hr,X-MR控制图Bl焊锡温度250?5 ?温度计/实时监测注？B2波峰高度10, 14 mm直尺/定期抽检B3压锡深度PCB厚度的1/2, 3/4目测/抽检/每次工作前B4焊剂发泡高度PCB厚度的3/4 U 测/抽检/每次工作前注?焊接时间也要用秒表实测，不能通过链条速度换算出来，因为波峰宽度不固定。
？方法是:在一块空PCB板上打一小洞深至铜箔，点温讣探头固定、接触在洞内PCB铜箔上，把PCB放在转动的链条上，至IJ预热结束时读出点温计计数即为预热温度。
？焊锡温度按锡炉最佳值，事先用平均法确定。
Process能否做DOE的关键是:输入可控，输出可测量.具体到波峰焊工艺，有不少因子是噪音，而且无法知道其具体值,实际做DOE时可选的因子有：1.预热温度（直接用设备上显示的值,下同）2.松香流量（发泡制程则用松香比重）3.锡缸温度4.波峰马达转速或频率5.输送速度6.波峰高度（没有显示可转换一下，用测量到的浸锡时间）可操作的DOE大致流程：A.因子水平确认:根据经验值定一个范围，可以大一些，否则响应（如PPM）可能不敬感.B.生成实验表格，做实验.C.筛选，根据结果将有重要影响的因子找出来.D.确认实验（全因子），对找到的因子重做全因子实验来验证结果.E.参数优化，找到最佳参数设置和最佳组合.F.将结果文件化.经上是本人的一点经验，不当之处请高手们指正.无铅焊接:如何确定工艺By Gerjan Diepstraten本文将研究确定什么参数对无铅焊接有最大和最小影响的方法。
分析无铅波峰焊接缺陷一个欧洲协会和其它的协会已经得出结论，无铅(Pb-free)焊接在技术上是可能的，但首先必须解决实施的问题，包括无挥发性有机化合物(VOC-free)的助焊剂技术和是否必须修改工艺来接纳所要求的更高焊接温度。
达柯(Taguchi)试验设计(DOE, design-of-experiment)方法和统计过程控制(SPC, statistical process control)是评估波峰焊接中无铅工艺的有效方法。
其目的是要为特定应用的最佳设置确定基本的控制参数。
达柯方法(Taguchi method)寻求将创新的品质方法与传统的试验设计方法结合起来。
研究出一系列相关的技术来最大限度的减少不想要的可变性，减少生产损耗和提供更大的顾客满意。
例如，达柯方法用于减少生产变量有两个步骤：1. 制造产品，以“最佳的”方式达到与目标的最小背离。
2. 尽可能同样地生产所有产品，达到产品之间的最小背离。
达柯试验使用一个专门构造的表格或“正交阵列”来影响设计过程，因此品质在其设计阶段就嵌入产品内部。
正交阵列是一项允许对影响试验的因素进行独立地数学评估的试验设计。
试验准备达柯试验准备从一个集思广益的会议开始，在这里一个结合不同学科的小组建立清楚的报告书，为设计合理的试验，列出问题、目标、所希望的输出特性和测量方法。
然后，确定所有的过程参数和定义影响结果的有关因素：1. 可控制因素：C1 = 对过程作用很大的并可直接控制的因素；C2 = 如果C1因素改变，需要停止过程的因素这个试验中，选择了三个C1因素：B = 接触时间C = 预热温度D = 助焊剂数量锡温度是一个C2因素，由于需要用来增加/减少温度的时间。
2. 噪音因素是影响偏差的变量，但是不可能控制或控制成本效率低的。
例如在生产/试验期间，室内温度、湿度、灰尘等的变化。
由于实际原因，没有把“噪音”成分列入试验的因素。
相反，主要目标是评估单个品质影响因素的所起的作用。
