波峰焊常見缺陷原因及防止措施

1、波峰焊工藝常見缺陷及防止措施,,目錄,,前言,,當問題發(fā)生時，首先必須檢查的是制造過程的“基本條件”，一般可將其歸類為以下三大因素：1、材料問題 包括焊錫的化學材料，如：助焊劑、油、錫，清潔材料以及PCB板的包覆材料等2、焊錫潤濕性差 這涉及所有的焊錫表面，像元件、PCB及電鍍通孔都必須被列入考慮；3、生產(chǎn)設備偏差 包括機器設備和維修的偏差以及外來的因素、溫度、輸送速度和角度，還有浸錫的深度等都是和機器有關

2、的參數(shù)；除此之外，通風、氣壓、電壓的波動等外來因素也應列入分析的范圍之內(nèi)；,一、假焊/虛焊,,定義：虛焊和假焊都是指焊件表面沒有充分上錫，焊件之間沒有被錫固定住，主要是由于焊件表面沒有清除干凈或助焊劑太少所引起；假焊是指表面上看焊住了，但實際上并沒有焊上，有時用手輕輕一拔就可以從焊點中拔出；虛焊是焊點處只有少量的錫焊住，造成接觸不良，時通時斷。,成因：1）元件焊腳、引腳、印制板焊盤氧化或污染，或印制板受潮；2）助焊劑活性差，造成潤濕

3、不良；3）PCB板設計不合理，波峰焊時陰影效應造成漏焊；4）PCB板翹曲使其與波峰接觸不良；5）波峰不平滑，尤其錫波噴口被堵塞，會使波峰出現(xiàn)鋸齒形，容易造成漏焊、虛焊；6）PCB預熱溫度過高，使助焊劑碳化失去活性，造成潤濕不良。,,假焊/虛焊防止措施：1)元件先到先用，不要存放在潮濕環(huán)境中，不要超過規(guī)定的使用日期；2）對PCB板進行清洗和去潮處理；3）控制PCB板翹曲度小于0.75%；4）設置合適的預熱溫度。,二、橋連（

4、Bridge）定義：橋連即相鄰的兩個焊點連接在一起，具體來講就是焊錫在毗鄰的不同導線或元件之間形成非正常連接現(xiàn)象；隨著元件引腳間距的變小及PCB板線路密度的提高，這種缺陷出現(xiàn)的幾率逐漸增加；在波峰焊中，橋連經(jīng)常產(chǎn)生于S元件朝向不正確的方向、不正確的焊盤設計，元件間距離不足也會產(chǎn)生橋連。,,橋連成因：1）PCB板焊接面線路分布太密，引腳太近或不規(guī)律；2）PCB板焊盤太大或元件引腳過長，焊接時造成沾錫過多；3）PCB板浸錫太深，焊接

5、時造成板面沾錫過多；4）PCB板面或元件引腳有殘留物；5）PCB插裝元件引腳不規(guī)則，焊接前引腳已經(jīng)接近或已經(jīng)接觸；6）可焊性不好或預熱溫度不夠或是助焊劑活性不夠；7）焊接溫度低或傳送速度過快，焊點吸收熱量不足。,橋連防止與處理措施：1）引腳間距不能過?。?）適當提高預熱溫度；3）減短引腳長度；4）更換活性更高的助焊劑；,,三、填充不良（Poor Hole Fill）闡述：一般說來，釬料具有爬升性能，波峰達到板厚的1/

6、2-2/3左右時即可形成良好的焊點，但特殊情況下就可能產(chǎn)生填充不良現(xiàn)象，影響焊點可靠性；助焊劑有發(fā)泡式改為噴霧式時此種缺陷特別常見；,成因：1）PCB板通孔鍍層或元件引腳被污染，造成可焊性差，焊接時焊錫爬升困難；2）預熱溫度過低、助焊劑不均勻對瞳孔內(nèi)壁作用不夠；3）波峰高度不夠或是導軌傾角太大；4）吃錫時間不夠；5）通孔孔徑與引腳直徑不匹配。,,四、不潤濕（Nonwetting）/潤濕不良（Poor Wetting）定義：不

7、潤濕或潤濕不良是指焊錫合金不能在焊盤上很好的鋪展開，從而無法得到良好焊點，直接影響到焊點的可靠性。,填充不良處理及防止措施：1) 調(diào)整助焊劑發(fā)泡量；2）保護好PCB板表面鍍層；3）提高預熱溫度；4）調(diào)整波峰高度及傳送速度，增加吃錫時間；5）通孔孔徑比引腳直徑稍大。,,成因：1） PCB焊盤或引腳表面的鍍層被嚴重氧化，氧化層將熔融釬料與鍍層隔開，釬料無法在氧化層上潤濕鋪展（注：PCB和元件存儲時間長或者存儲條件不符合標準都可能

8、造成這種情況）；2） 材料可焊性差；3） 釬料或助焊劑被污染；4） 焊接溫度不夠，波峰接觸時間短；5） 預熱溫度偏低或助焊劑活性不夠；6） 釬料雜志超標；,防止與處理措施：1） 改善材料可焊性；2） 選用鍍層質(zhì)量達到要求的板材。一般說來需要至少5μm 厚的鍍層來保證材料12 個月內(nèi)不過期；3） 清除表面污染物；4） 適量提高預熱或是焊接溫度，保證足夠的焊接時間；5） 保持釬料純度；,,五、針孔（Blow Hole）

9、定義： 針孔即焊點上的小孔，通常出現(xiàn)在焊點上通孔附近的位置。,針孔成因：1）PCB板受潮；2）PCB電鍍?nèi)芤褐械墓饬羷?）PCB 或者元件引腳在插件工序或存儲過程中沾染了外部有機物；4）焊盤周圍氧化或有毛刺,,針孔防止與處理措施：1）選用合適的PCB 板；2）對板材進行良好的儲存；3）焊前對板材進行烘烤處理，一般為120°C 條件下烘干2 小時左右；4）改善PCB板的加工質(zhì)量；5）通過溶劑清洗PCB

10、 或引腳表面污染物。,六、氣孔/焊點空洞（Void）描述：氣孔和針孔在成因上有很大區(qū)別，不能視為由同一原因在不同程度下造成的兩種狀態(tài)；焊點內(nèi)部填充空洞的出現(xiàn)與助焊劑的蒸發(fā)不完全有關；焊接過程中助焊劑使用量控制不當?shù)暮苋菀壮霈F(xiàn)填充空洞現(xiàn)象。,,成因：1）PCB、元件引腳等焊材表面氧化、污染或PCB吸潮后焊接時產(chǎn)生氣體；2）操作過程中沾染的有機物在焊接高溫下產(chǎn)生氣體形成空洞；3）釬料表面氧化物，殘渣，污染嚴重；4）助焊劑比重偏高；

11、5）預熱溫度偏低；6）焊接時間過短；7）波峰高度過低，不利于排氣；8）波峰焊通孔孔徑與元件引腳之間搭配不當會影響助焊劑的逸出行為；,防止與處理措施：1）PCB、元件等焊材先到先用，不要存放在潮濕環(huán)境中；2）每天結束工作后應清理殘渣；3）控制好助焊劑比重；4）調(diào)整工藝參數(shù)，控制好預熱溫度以及焊接條件；5）避免操作過程中的污染情況發(fā)生；6）波峰高度一般控制在印制板厚度的1/2-2/3處；,,七、冰柱（Icycling）

12、定義：組裝板上形成的不正常的圓錐狀或釘狀的焊點就是通常所說的冰柱（拉尖），通常說來冰柱長度應該小于0.2mm；,冰柱成因：1）基板或引腳的可焊性差；2）助焊劑比重偏低；3）大體積元件在預熱段吸熱不足或焊接溫度過低；4）浸錫時間過長；5）出波峰后之冷卻風流角度不對；6）引腳接觸到釬料當中的氧化渣；,,冰柱防止與處理措施：主要從提高釬料的潤濕行為方面著手。1）提高助焊劑比重；2）適當提高預熱以及焊接溫度；3）調(diào)整后噴嘴

13、寬度或輸送速度；4）調(diào)整冷卻風角度；5）及時清理釬料表面氧化渣；,八、焊料球（Solder Ball）-錫珠定義：板上粘附的直徑大于0.13mm或是距離導線0.13mm以內(nèi)的球形焊料顆粒都統(tǒng)稱為焊料球（錫珠）。,,錫珠成因：1）PCB板載制造或儲存中受潮；2）環(huán)境濕度大；3）助焊劑涂覆不均勻，存在遺漏；4）基板加工不良；5）預熱溫度不合適；6）鍍銀件密集；7）波峰形狀不合適；,錫珠防止與處理措施：1）改善PCB儲存

14、條件，降低受潮；2）助焊劑涂覆均勻；3）更改PCB設計方案，分析受熱力均勻情況；4）根據(jù)不同板子選擇合適的波形；5）對PCB板進行烘烤；,,九、助焊劑殘留（Flux Residues）描述：助焊劑殘留主要與助焊劑成分及和惡劣的工藝條件有關；,成因：1）助焊劑選型不當；2）助焊劑中松香樹脂含量過多或是品質(zhì)不好；3）助焊劑未能有效發(fā)揮；4）預熱溫度設定不當；5）波峰接觸時間不當；,,防止與處理措施：1）正確選用助焊劑

15、；2）采用嚴格的預熱工藝；3）延長與波峰接觸時間可以減少助焊劑殘留；4）增加前流向波的沖洗作用；,十、白色殘留描述：過波峰或清洗后，有時基板上會有白色殘留物，電路板制作過程中殘留雜質(zhì)或固化工藝不正確，在長期儲存下會產(chǎn)生白斑，最常見的白色殘留物是殘留的松香；助焊劑通常是此問題的主要原因。,,成因：1）助焊劑與電路板的防氧化保護層材料部兼容；2）電路板制作過程中所使用的溶劑使基板材質(zhì)發(fā)生變化；3）助焊劑使用過久，老化；,

16、防止與處理措施：1）定期更換助焊劑；2）改善基板質(zhì)量；3）選擇合適的助焊劑；,,十一、冷焊（Cold Solder）定義：一般指焊點存在不平整表面，沒有形成良好吃錫帶，嚴重時甚至在引腳周圍產(chǎn)生褶皺或裂紋，影響焊點的使用壽命；,冷焊成因：1）焊盤或引腳發(fā)生氧化；2）傳送帶或導軌的機械震動導致焊點冷卻時受到外力影響而產(chǎn)生紊亂；3）焊接溫度過低或焊接時間短；,防止與處理措施：1）排除焊接時的震動源；2）焊接前檢查引腳