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PCBA科技 - ​ 6種波峰焊質量缺陷及解決方法

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PCBA科技 - ​ 6種波峰焊質量缺陷及解決方法

​ 6種波峰焊質量缺陷及解決方法

2021-11-03
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Author:Downs

1 潤濕性差, 漏焊, 和虛擬焊接

原因:

印刷電路板基板的焊接端、引脚和焊盤氧化或污染,PCB受潮;

晶片組件尖端金屬電極附著力差或使用單層電極,這將導致在焊接溫度下封蓋;

這個 PCB設計 是不合理的, 波峰焊過程中的陰影效應導致焊料洩漏;

PCB翹曲使PCB翹曲位置與波峰焊接觸不良;

傳送帶的兩側不平行(特別是當使用PCB傳輸框架時),囙此PCB和波峰之間的接觸不平行;

波峰不平滑,波峰兩側高度不平行,特別是電磁泵波峰焊機的錫波峰嘴,如果被氧化物堵塞,波峰會出現鋸齒狀,容易造成漏焊和虛焊;

助焊劑活性差,導致潤濕性差;

PCB預熱溫度 太高了, 使助焊劑碳化, 失去活動, 並導致潤濕不良

解決方案:

電路板

組件使用先到先得,不要存放在潮濕環境中,不要超過規定的使用日期,清潔並除濕潮濕的PCB;

波峰焊應選擇具有3層端子結構的表面貼裝元件。 組件本體和焊接端可承受260℃波峰焊兩次以上的溫度衝擊;

SMD/SMC採用波峰焊時,元件佈局和排列方向應遵循前面較小元件的原則,並儘量避免相互遮罩。 此外,元件後的剩餘焊盤長度可以適當延長;

PCB翹曲小於0.8%-1.0%;

調整波峰焊機和傳輸帶或PCB傳輸架的水准高度

清潔波形噴嘴;

更換焊劑;

設定適當的預熱溫度。

2、磨尖尖端

原因:

PCB預熱溫度過低,使PCB和元器件溫度低,元器件和PCB在焊接過程中吸熱;

焊接溫度過低或輸送速度過快,導致熔融焊料的粘度過大;

電磁泵波峰焊機的波峰高度過高或引脚過長,導致引脚底部無法接觸波峰,因為電磁泵波峰焊機是空心波,空心波的厚度為4~5mm

通量活性差;

焊接部件的引線直徑與插入孔的比率不正確,插入孔過大,大焊盤吸收大量熱量。

解決方案:

根據PCB、板層、元器件數量、是否安裝元器件設定預熱溫度,預熱溫度為90~130℃;

錫波溫度為(250±5)攝氏度,焊接時間為3~5s。 當溫度稍低時,應减慢輸送帶速度;

波峰高度通常控制在PCB厚度的23個點。 插入式元件的引脚成形要求引脚與PCB焊接表面暴露0.8~3mm;

更換焊劑;

插入孔孔徑比導線直徑大0.15~0.4mm(較薄導線取下限,較厚導線取上限)。

3、印製板的阻焊膜在焊接後起泡

焊接後,單個焊點周圍的形狀記憶合金將呈現淺綠色。 例如,當結冰高度嚴重時,會出現指甲大小的氣泡,這不僅影響外觀質量,而且在嚴重情况下還會影響效能。 這種缺陷也是回流焊過程中的常見問題,但在波峰焊中很常見。

原因:

阻焊板起泡的根本原因是阻焊板和PCB基板之間存在氣體或水蒸氣。 這些氣體或水蒸氣的痕迹將在不同的過程中夾帶在其中。 當遇到焊接高溫時,氣體膨脹。 這會導致焊接掩模和PCB基板分層。 在焊接過程中,焊接溫度相對較高,囙此焊盤周圍首先出現氣泡。

以下原因之一將導致PCB夾帶水分。

在進行下一道工序之前,PCB通常需要清潔和乾燥。 例如,焊接掩模應在蝕刻後乾燥。 如果此時乾燥溫度不够,則會將水分帶入下一個過程。 高溫時出現氣泡;

PCB加工前的儲存環境不好,濕度過高,焊接時未及時乾燥;

在波峰焊過程中,現在經常使用含水助焊劑。 如果PCB預熱溫度不够,焊劑中的水蒸汽將沿著通孔的孔壁進入PCB基板內部。 高溫焊接後會產生氣泡。

解決方案:

嚴格控制所有生產環節。 購買的PCB應在檢查後入庫。 通常情况下,PCB在260°C下不應在10s內起泡;

PCB應存放在通風乾燥的環境中,存放期不超過6個月;

PCB在焊接前應在(120+5)攝氏度的烘箱中預烤4h;

波峰焊預熱溫度應嚴格控制,進入波峰焊前應達到100~140℃。 如果使用含水助焊劑,預熱溫度應達到110~145℃,以確保水蒸氣能够完全揮發。

4、針孔和氣孔

針孔和氣孔都代表焊點中的氣泡,但它們尚未擴展到表面。 大多數發生在基板底部。 當底部的氣泡在爆炸前完全擴散和冷凝時,就會形成針孔或氣孔。 針孔和氣孔的區別在於針孔的直徑較小。

原因:

有機污染物被染色在基板或零件的引脚上。 這些污染性資料來自自動插入式機器、插銷成型機和不良儲存。

基板包含電鍍溶液和類似資料產生的水蒸汽。 如果基板使用更便宜的資料,它可能會吸入此類水蒸汽,並在焊接過程中產生足够的熱量,從而蒸發溶液並導致氣孔;

基質儲存過多或包裝不當,吸收周圍環境中的水分;

焊劑罐中含有水;

發泡刀和熱風刀的壓縮空氣含有過多水分。

預熱溫度過低,無法蒸發水蒸氣或溶劑。 基板一旦進入錫爐,會立即與高溫接觸並爆裂;

如果錫的溫度過高,當它遇到水分或溶劑時會立即爆裂。

解決方案:

使用普通溶劑去除針上的有機污染物; 由於矽油和含矽類似產品很難去除,如果發現問題是由矽油引起的,必須考慮更換潤滑油或脫模劑的來源;

組裝前在烘箱中烘烤基板,以去除基板中的水分;

組裝前在烘箱中烘烤基板;

定期更換焊劑;

壓縮空氣需要配備濾水器,並定期排出;

提高預熱溫度;

降低錫爐的溫度。

5、粗焊

原因:

時間-溫度關係不當;

焊料成分不正確;

焊料冷卻前的機械振動;

錫被污染了。

解決方案:

調整傳送帶速度並校正焊接預熱溫度,以建立適當的時間-溫度關係;

檢查焊料成分,以確定焊料類型和特定合金的適當焊接溫度;

檢查傳送帶,確保基板在焊接和固化過程中不會碰撞或抖動;

檢查導致污染的雜質類型,並使用適當的方法减少或消除錫槽中受污染的焊料(稀釋或更換焊料)

6、焊接成塊和突出的焊接物體

原因:

輸送帶速度過快;

焊接溫度過低;

二次焊接波形低;

波形不正確或波形與板之間的角度不正確,輸出波形不正確;

表面污染和可焊性差。

解決方案:

减慢傳送帶的速度; 在最晚的時間點提高錫爐的溫度;

重新調整二次焊接波形;

重新調整傳送帶的波形和角度;

清潔 PCB表面 提高其可焊性.