波峰焊基礎(chu)知識

  波峰(feng)面 ：
   波的表面均被(bèi)一層氧化皮覆蓋(gai)﹐它在沿焊料波的(de)整個長🚶‍♀️度方向上(shang)幾乎 都保持靜态(tài)﹐在波峰焊接過程(cheng)中﹐PCB接觸到錫😄波的(de)🈲前沿表面﹐氧化皮(pí)破裂﹐PCB前面的錫波(bō)無皲褶地被推向(xiàng)前進﹐這說明整個(ge)氧化皮與PCB以同樣(yàng)的速度移動
   波峰(fēng)焊機焊點成型：
   當(dang)PCB進入波峰面前端(duan)（A）時﹐基闆與引腳被(bei)加熱﹐并在未離開(kāi)波峰❌面（B）之前﹐整個(ge)PCB浸在焊料中﹐即被(bei)焊料所橋🐇聯﹐但在(zai)離開波📧峰尾端的(de)瞬間﹐少量的焊料(liào)由于潤濕力的作(zuo)用﹐粘附在焊盤上(shang)﹐并🌍由于表面張力(lì)的原因﹐會出現以(yǐ)引線爲⛱️中心收縮(suo)至最小狀态﹐此時(shí)焊料與焊盤之間(jiān)的潤濕力大于兩(liang)焊盤之間的焊料(liao)💰的内聚力。因此會(huì)形成飽滿﹐圓整的(de)焊點﹐離開🔞波峰尾(wei)部的多餘焊料﹐由(you)于重力的原因﹐回(hui)落到錫鍋中 。
  防止(zhǐ)橋聯的發生
1﹐使用(yong)可焊性好的元器(qi)件/PCB
2﹐提高助焊剞的(de)活性
3﹐提高PCB的預熱(re)溫度﹐增加焊盤的(de)濕潤性能
4﹐提高焊(han)料的溫度
5﹐去除有(you)害雜質﹐減低焊料(liào)的内聚力﹐以利于(yú)兩焊點之間🔞的焊(han)料分開 。
  波峰焊機(ji)中常見的預熱方(fāng)法
1﹐空氣對流加熱(rè)
2﹐紅外加熱器加熱(rè)
3﹐熱空氣和輻射相(xiang)結合的方法加熱(rè)

  波峰焊工藝曲線(xian)解析
1﹐潤濕時間
  指(zhi)焊點與焊料相接(jie)觸後潤濕開始的(de)時間
2﹐停留時間
  PCB上(shàng)某一個焊點從接(jie)觸波峰面到離開(kai)波峰面的時👨‍❤️‍👨間
  停(ting)留/焊接時間的計(ji)算方式是﹕
  停留/焊(hàn)接時間=波峰寬/速(su)度
3﹐預熱溫度
  預熱(rè)溫度是指PCB與波峰(fēng)面接觸前達到
  的(de)溫度(見右表）
4﹐焊接(jie)溫度
  焊接溫度是(shì)非常重要的焊接(jie)參數﹐通常高于
  焊(han)料熔點（183°C ）50°C ~60°C大多數情(qíng)況
  是指焊錫爐的(de)溫度實際運行時(shi)﹐所焊接的PCB
  焊點溫(wen)度要低于爐溫﹐這(zhe)是因爲PCB吸熱的結(jié)
  果

SMA類型            元器件             預(yù)熱溫度
單面闆組(zu)件       通孔器件與混(hun)裝         90~100
雙面闆組件       通(tong)孔器件               100~110
雙面闆組(zu)件       混裝                   100~110
多層闆           通(tōng)孔器件               115~125
多層闆           混(hùn)裝                   115~125

波峰焊工藝參(cān)數調節
1﹐波峰高度(dù)
  波峰高度是指波(bo)峰焊接中的PCB吃錫(xī)高度。其數值通♋常(cháng)控制☁️在PCB闆厚度的(de)1/2~2/3,過大會導緻熔融(róng)的焊料流到PCB的表(biǎo)👣面﹐形🙇🏻成“橋連”
2﹐傳送(sòng)傾角
  波峰焊機在(zài)安裝時除了使機(jī)器水平外﹐還應調(diào)節傳送裝置的傾(qīng)角﹐通過
  傾角的調(diao)節﹐可以調控PCB與波(bō)峰面的焊接時間(jiān)﹐適當的傾角﹐會有(you)助于
  焊料液與PCB更(geng)快的剝離﹐使之返(fǎn)回錫鍋內
3﹐熱風刀(dao)
  所謂熱風刀﹐是SMA剛(gāng)離開焊接波峰後(hòu)﹐在SMA的下方放置一(yi)個窄長的帶開口(kou)的“腔體”﹐窄長的腔(qiāng)體能吹出熱氣流(liú)﹐尤如刀狀﹐故稱😄“熱(re)風刀”
4﹐焊料純度的(de)影響
  波峰焊接過(guo)程中﹐焊料的雜質(zhi)主要是來源于PCB上(shang)焊盤🐪的銅浸♉析﹐過(guò)量的銅會導緻焊(hàn)接缺陷增多
5﹐助焊(hàn)劑
6﹐工藝參數的協(xié)調
  波峰焊機的工(gong)藝參數帶速﹐預熱(rè)時間﹐焊接時間和(he)傾角之♻️間需要互(hu)相協調﹐反復調整(zhěng)。

   波峰焊接缺陷分(fen)析:
1.沾錫不良 POOR WETTING:
這種(zhong)情況是不可接受(shou)的缺點,在焊點上(shàng)隻有部分沾錫.分(fèn)析其原因及改善(shan)方式如 下:
1-1.外界的(de)污染物如油,脂,臘(là)等,此類污染物通(tong)常可用溶💋劑清洗(xi),此⁉️類油污有時是(shì)在印刷防焊劑時(shí)沾上的.
1-2.SILICON OIL 通常用于(yú)脫模及潤滑之用(yong),通常會在基闆及(ji)零件腳上發現💜,而(ér) SILICON OIL 不易清理,因之使(shǐ)用它要非常小心(xīn)尤其是🚶
當它做抗(kàng)氧化油常會發生(sheng)問題,因它會蒸發(fa)沾在💁基闆上而造(zào)成沾錫不良.
1-3.常因(yīn)
貯存狀況不良或(huo)基闆制程上的問(wen)題發生氧化,而助(zhù)焊劑無法去除時(shi)會造成沾錫不良(liang),過二次錫或可解(jiě)決此問題.
1-4.沾助焊(han)劑方式不正确,造(zao)成原因爲發泡氣(qi)壓不穩定💃🏻或不足(zú)🔴,緻使泡沫高度不(bu)穩或不均勻而使(shǐ)基闆部分沒有沾(zhan)到助焊劑.
1-5.吃錫時(shí)
間不足或錫溫不(bu)足會造成沾錫不(bu)良,因爲熔錫需要(yào)足夠的溫♋度及時(shí)間WETTING,通常焊錫溫度(du)應高于熔點溫度(dù)50℃至80℃之間,沾錫總時(shí)間約3秒.調整錫膏(gao)粘度。

2.局部沾錫不(bú)良 ：
此一情形與沾(zhan)錫不良相似,不同(tong)的是局部沾錫不(bú)‼️良不‼️會露出銅箔(bo)面,隻有薄薄的一(yi)層錫無法形成飽(bao)滿的焊💃🏻點.
3.冷焊或(huò)焊點不亮：
焊點看(kan)似碎裂,不平,大部(bù)分原因是零件在(zài)焊錫正要冷🥵卻形(xing)成焊點時振動而(er)造成,注意錫爐輸(shū)送是否有異常振(zhèn)動✉️.
4.焊點破裂：
此一(yī)情形通常是焊錫(xi),基闆,導通孔,及零(ling)件腳之間膨脹系(xi)數,未配合而造成(chéng),應在基闆材質,零(ling)件材料及設計上(shang)📱去改善.
5.焊點錫量(liàng)太大：
通常在評定(ding)一個焊點,希望能(neng)又大又圓又胖的(de)焊點,但事實❄️上過(guò)大的焊點對導電(diàn)性及抗拉強度未(wei)必有所幫💃助.
5-1.錫爐(lu)輸送角度不正确(que)會造成焊點過大(da),傾斜角度由1到7度(du)㊙️依基闆設計方式(shi)?#123;整,一般角度約3.5度(dù)角,角度越大沾錫(xi)越薄🏒角度📞越小 沾(zhān)錫越厚.
5-2.提高錫槽(cao)溫度,加長焊錫時(shí)間,使多餘的錫再(zai)回流到‼️錫槽.
5-3.提高(gāo)預熱溫度,可減少(shǎo)基闆沾錫所需熱(rè)量,曾加助焊效果(guo).
5-4.改變助焊劑比重(zhòng),略爲降低助焊劑(ji)比重,通常比重越(yuè)高吃錫越💔厚也越(yuè)易短路,比重越低(di)吃錫越薄但越易(yi)💃🏻造成錫橋,錫尖.
6.錫(xī)尖 (冰柱) ：
此一問題(tí)通常發生在DIP或WIVE的(de)焊接制程上,在零(ling)件腳頂端或焊點(dian)🛀🏻上發現有冰尖
般(ban)的錫.
6-1.基闆的可焊(han)性差,此一問題通(tōng)常伴随着沾錫不(bu)良,此問題應由🧑🏽‍🤝‍🧑🏻基(ji)闆可焊性去探讨(tǎo),可試由提升助焊(hàn)劑比重來改善.
6-2.基(jī)闆上金道(PAD)面積過(guò)大,可用綠(防焊)漆(qi)線将金道分㊙️隔來(lai)改💜善,原則上用綠(lü)(防焊)漆線在大金(jīn)道面分隔✍️成5mm乘
10mm區(qū)塊.
6-3.錫槽溫度不足(zu)沾錫時間太短,可(ke)用提高錫槽溫度(du)👄加長焊💞錫時❗間,使(shǐ)多餘的錫再回流(liu)到錫槽來改善.
6-4.出(chū)波峰後之冷卻風(fēng)流角度不對,不可(kě)朝錫槽方向吹,會(hui)造成錫點急速,多(duō)餘焊錫無法受重(zhòng)力與内聚力拉回(huí)錫槽.
6-5.手焊時産生(shēng)
錫尖,通常爲烙鐵(tie)溫度太低,緻焊錫(xi)溫度不足無法立(lì)即因内聚力回縮(suō)形成焊點,改用較(jiào)大瓦特數烙鐵,加(jiā)長烙🈲鐵在被焊對(duì)象的預熱時間.
7.防(fang)焊綠漆上留有殘(cán)錫 ：
7-1.基闆制作時殘(cán)留有某些與助焊(han)劑不能兼容的物(wu)質,在⭕過熱之,後餪(nuǎn)化産生黏性黏着(zhe)焊錫形成錫絲,可(ke)用丙酮(*已被蒙特(te)婁公約禁用之化(hua)學溶劑),,氯化烯類(lei)等溶劑來清洗,若(ruò)⚽清洗後還是無💚法(fa)改善,則有基闆層(ceng)材CURING不正确的可能(néng),本項🈲事故應及時(shí)回饋基🐕闆供貨商(shāng).
7-2.不正确的基闆CURING會(huì)造成此一現象,可(ke)在插件前先行烘(hōng)烤120℃二小時,本項事(shì)故應及時回饋基(ji)闆供貨商.
7-3.錫渣被(bei)PUMP打入錫槽内
再噴(pen)流出來而造成基(jī)闆面沾上錫渣,此(cǐ)一問題較💜爲單🐅純(chún)💚良✌️好的錫爐維護(hù),錫槽正确的錫面(miàn)高度(一般正常狀(zhuàng)💞況當錫槽不噴🐆流(liú)靜止時錫面離錫(xi)槽邊緣10mm高度)
8.白色(sè)殘留物 ：
在焊接或(huò)溶劑清洗過後發(fa)現有白色殘留物(wu)在基闆上,通常是(shì)松香的殘留物,這(zhe)類物質不會影響(xiǎng)表面電阻質,但客(kè)戶不接受.
8-1.助焊劑(ji)通常是此問題主(zhǔ)要原因,有時
改用(yong)另一種助焊劑即(ji)可改善,松香類助(zhù)焊劑常在清🔞洗時(shi)産生🈲白班,此時最(zuì)好的方式是尋求(qiu)助焊劑供貨商的(de)🌈協助,産品是他們(men)供應他們較專業(yè).
8-2.基闆制作過程中(zhōng)殘
留雜質,在長期(qi)儲存下亦會産生(sheng)白斑,可用助焊劑(ji)㊙️或溶劑☔清洗🧑🏾‍🤝‍🧑🏼即可(ke).
8-3.不正确的CURING亦會造(zào)成白班,通常是某(mǒu)一批量單獨産生(sheng),應及時回饋基闆(pǎn)供貨商并使用助(zhù)焊劑或溶劑清洗(xǐ)即可.
8-4.廠内使用之(zhī)助焊劑與基闆氧(yǎng)化保護層不兼容(róng),均發生在❌新的基(jī)闆供貨商,或更改(gai)助焊劑廠牌時發(fā)生,應請供貨商協(xié)助.
8-5.因基闆制程中(zhong)所使用之溶劑使(shi)基闆材質變化,尤(yóu)其是♌在鍍🌍鎳過程(cheng)中的溶液常會造(zao)成此問題,建議💞儲(chu)存時間越短越好(hao).
8-6.助焊劑使用過久(jiu)老化,暴露在空氣(qi)中吸收水氣劣化(huà),建議更新助焊劑(jì)(通常發泡式助焊(hàn)劑應每周更🐆新,浸(jìn)泡式助焊♉劑每兩(liǎng)周更新,噴霧式每(měi)月更新即可).
8-7.使用(yong)松香型助焊劑,過(guò)完焊錫爐候停放(fang)時間太九才🚶‍♀️清洗(xi),導緻🔆引起白班,盡(jìn)量縮短焊錫與清(qing)洗的時間即可改(gai)善.
8-8.清洗基闆的溶(róng)劑水分含量過高(gāo),降低清洗能力并(bing)産🐇生白班.應更新(xīn)溶劑.
9.深色殘餘物(wu)及浸蝕痕迹 ：
通常(chang)黑色殘餘物均發(fā)生在焊點的底部(bù)或頂端,此問題🔴通(tōng)常是不正确的使(shi)用助焊劑或清洗(xi)造成.
9-1.松香型助焊(han)劑焊接後未立即(ji)清洗,留下黑褐色(se)殘留物,盡量提前(qian)清洗即可.
9-2.酸性助(zhu)焊劑留在焊點上(shàng)造成黑色腐蝕顔(ya)色,且無🏒法清洗,此(cǐ)💋現象在手焊中常(chang)發現,改用較弱之(zhi)助焊劑并🌏盡快清(qīng)洗.
9-3.有機類助焊劑(jì)在較高溫度下燒(shāo)焦而産生黑班,确(què)認錫槽溫度💃🏻,改用(yong)較可耐高溫的助(zhu)焊劑即可.
10.綠色殘(can)留物 ：綠色通常是(shì)腐蝕造成,特别是(shi)電子産品但是并(bing)非完全如此,因爲(wei)很難分辨到底是(shì)綠鏽或是其它化(hua)學産品,但通常來(lai)說發現綠色物質(zhì)應爲警訊🏃‍♂️,必須立(li)刻查明💚原因,尤🧡其(qí)是此種綠色物質(zhì)會越來越大,應非(fei)常注意,通常可用(yòng)清洗來改善.
10-1.腐蝕(shi)的問題
通常發生(sheng)在裸銅面或含銅(tóng)合金上,使用非松(sōng)香性助焊劑,這‼️種(zhong)腐蝕物質内含銅(tong)離子因此呈綠色(sè),當發現此綠色腐(fu)蝕物,即可證明是(shì)在使用非松香助(zhù)焊劑後未正确清(qing)洗.
10-2.COPPER ABIETATES 是氧化銅與 ABIETIC ACID (松(song)香主要成分)的化(hua)合物,此一物質是(shì)綠色但🔅絕不是腐(fǔ)蝕物且具有高絕(jue)緣性,不影影響品(pǐn)質⛱️但客👣戶不會同(tóng)意應清洗.
10-3.PRESULFATE 的殘餘(yú)物或基闆制作上(shang)類似殘餘物,在焊(han)錫後會産生綠色(se)殘餘物,應要求基(jī)闆制作廠在基闆(pan)制作清洗後再做(zuò)清潔度測試,以确(que)保基闆清潔度的(de)品質.
11.白色腐蝕物(wù) ：
第八項談的是白(bái)色殘留物是指基(jī)闆上白色殘留物(wu)🔱,而本項目談的是(shì)零件腳及金屬上(shàng)的白色腐蝕物,尤(you)其是含鉛成分較(jiào)多的金屬上較易(yi)生成此類殘餘物(wu),主要是因爲氯離(lí)子易與鉛形成氯(lǜ)化鉛,再與二氧化(hua)碳形成碳酸鉛(白(bai)色腐蝕物).在使用(yòng)松香類助焊劑時(shi),因松香不溶于水(shui)會将含氯活性劑(jì)包着不緻腐蝕,但(dan)如使用不當溶劑(ji),隻能清洗松香無(wú)法去除含氯離子(zi)🐅,如此一來反而加(jiā)🔴速腐蝕.
12.針孔及氣(qi)孔 ：
針孔與氣孔之(zhī)區别,針孔是在焊(hàn)點上發現一小孔(kong),氣🌈孔則是焊點上(shang)較大孔可看到内(nei)部,針孔内部通常(cháng)是空的,氣孔📞則是(shì)内部🍓空氣完全噴(pēn)出而造成之大孔(kǒng),其形成原因是焊(han)錫在氣體尚未✂️完(wan)全排除即已凝固(gu),而形成此問題.
12-1.有(you)機污染物:基闆與(yǔ)零件腳都可能産(chan)生氣體而造成⭕針(zhen)孔或❤️氣孔,其污染(rǎn)源可能來自自動(dòng)植件機或儲存狀(zhuàng)況🈲不佳造成,此問(wèn)題較爲簡單隻要(yào)用溶劑清洗即可(kě),但如發現污染物(wù)爲♈SILICONOIL 因其不容易被(bei)溶劑清洗,故在制(zhi)程中應考慮其它(ta)代用品.
12-2.基闆有濕(shi)氣:如使用較便
宜(yi)的基闆材質,或使(shǐ)用較粗糙的鑽孔(kong)方式,在貫孔處容(róng)易吸收濕氣,焊錫(xī)過程中受到高熱(rè)蒸發出來而造成(chéng),解決方法是🏃放在(zai)烤箱中120℃烤二小時(shí).

12-3.電鍍溶液中的
光(guāng)亮劑:使用大量光(guang)亮劑電鍍時,光亮(liàng)劑常與金同時沉(chén)積💘,遇🤩到高溫則揮(hui)發而造成,特别是(shi)鍍金時,改用含光(guang)亮劑較少的🛀電鍍(dù)😄液,當然這要回饋(kui)到供貨商.
13.TRAPPED OIL:
氧化防(fang)止油被打入錫槽(cao)内經噴流湧出而(ér)機污染♻️基闆🔞,此♋問(wèn)😄題應爲錫槽焊錫(xi)液面過低,錫槽内(nei)追加焊錫即可💜改(gai)善🌈.
14.焊點灰暗 ：
此現(xian)象分爲二種(1)焊錫(xi)過後一段時間,(約(yue)半載至一年⛷️)焊點(diǎn)顔色轉暗.(2)經制造(zào)出來的成品焊點(dian)即是灰暗的.
14-1.焊錫(xī)内雜質:必須每三(san)個月定期檢驗焊(han)錫内的金🍉屬成分(fèn).
14-2.助焊劑在熱的表(biao)面上亦會産生某(mǒu)種程度的灰暗‼️色(se),如🔆RA及😄有機酸類助(zhu)焊劑留在焊點上(shàng)過久也會造成輕(qīng)微的腐蝕🆚而呈灰(huī)暗色,在焊接後立(li)刻清洗應可改善(shan)🤞.某些無機酸類🍉的(de)助焊劑會造成 ZINC OXYCHLORIDE 可(ke)用 1% 的鹽酸清洗再(zài)水洗.
14-3.在焊錫合金(jin)中,錫含量低者(如(ru)40/60焊錫)焊點亦較灰(hui)暗.
15.焊點表面粗糙(cao):焊點表面呈砂狀(zhuang)突出表面,而焊點(diǎn)❓整體形😍狀不改變(bian).
15-1.金屬雜質的結晶(jing):必須每三個月定(dìng)期檢驗焊錫内⛷️的(de)金屬成分.
15-2.錫渣:錫(xi)渣被PUMP打入錫槽内(nei)經噴流湧
出因錫(xī)内含有錫渣而使(shǐ)焊點表面有砂狀(zhuang)突出,應爲錫槽焊(han)錫液面過低,錫槽(cao)内追加焊錫并應(ying)清理錫槽及PUMP即📧可(ke)改善.
15-3.外來物質:如(ru)毛邊,絕緣材等藏(cang)在零件腳,亦會産(chǎn)生✌️粗糙表⭐面.
16.黃色(sè)焊點 ：系因焊錫溫(wēn)度過高造成,立即(jí)查看錫溫及溫控(kong)🔆器是否故障.
17.短路(lù)：過大的焊點造成(cheng)兩焊點相接.
17-1.基闆(pǎn)吃錫時間不夠,預(yu)熱不足調整錫爐(lú)即可.
17-2.助焊劑不良(liáng):助焊劑比重不當(dāng),劣化等.
17-3.基闆進行(háng)方向與錫波配合(he)不良,更改吃錫方(fāng)向.
17-4.線路設計不良(liang):線路或接點間太(tai)過接近(應有0.6mm以上(shàng)間距);如爲排列式(shì)焊點或IC,則應考慮(lü)盜錫焊墊,或使用(yòng)文字白漆予♊以區(qu)隔,此時之白漆厚(hòu)度需爲2倍焊墊(金(jin)道🐉)厚度以上.
17-5.被污(wū)染的錫或積聚過(guò)多的氧化物被
PUMP帶(dai)上造成短路應清(qīng)理錫爐或更進一(yi)步全部更新錫槽(cao)内的焊錫.
 

    文章整(zhěng)理：昊瑞電子 /