PCB科技 - 電路板無鉛波峰焊的常見缺點

無鉛波峰焊的常見缺點 電路板

（1） Selective wave soldering
When there are only a few areas on the bottom of the circuit board that need tin wave soldering, but want to save the cost of expensive carriers (Pallets), 雖然你可以切換到手工焊接的焊絲和烙鐵, 焊接質量不易掌握； 如果應力新增, 死角很難進入, 熱量不足, 或者焊點太多, 人工成本太高, 等.； 即使兩側都需要插座波峰焊, 局部焊接波峰焊方法仍然是選擇的必要方法. 因此, 國外供應商開發了非常特殊的焊接機. 在機器人和傳送帶的配合下, they can perform fixed-point or fixed-zone dip welding (Dip) or fixed-point dragging on the bottom surface of the board. Welding (Dray), 甚至部分板材的手動電湧焊, 等., 如下所述.

(1), local plate surface flooding (Flood)
This kind of equipment is relatively simple. It only needs a large tin bath (for example, 50 cm*60 cm). A large stainless steel lid (Plate) with an opening is installed on the surface of the bath, 並且還設定了一個具有要焊接的中心開口的大蓋. 可以更換帶牆的小蓋子, 壁的內側是熔錫的全熔池表面或選擇性熔池表面. 放置焊劑塗層和預熱板, 手動將其平放並固定在牆上, 然後踩下脚踏鍵，使中心錫表面上升, 囙此，焊點的向下部分在6-10秒內保持在內部焊接. 這種簡單的電湧焊方法可以在許多方面進行改變, 這在許多單板和雙板迴圈中非常常見, 但其常見的缺點是在近距離內容易短路.

(（二）), fixed-point dip soldering (DiP)
A small amount of molten tin overflows from the fixed-point "gush nozzle" to form an arc-shaped surface, 然後使用程式將電路板移動到該位置, 並使其與待浸焊的定點錫表面接觸牢固. 在機器人的配合下, 輸送帶及其軟件程式, 連續工藝，如助焊劑塗層, 預熱, 可以進行接觸焊接. 該方法可以實現單點浸焊, 它還可以在一條直線上移動電路板進行多點拖焊. 然而, 自動化過程不僅昂貴而且非常緩慢. 為了確保足够的熱量, 錫溫度也必須設定在300°C以上，以避免冷焊接. 這將使不銹鋼中的鐵含量更容易受到高錫焊料和長期强熱的腐蝕.

由於電湧焊時間略長於波焊, 平均質量也會更好.

這種選擇性浸焊方法還可以在大的錫池上配備專用的湧錫出口板，並可以進行長時間、多樣化的湧錫焊接。 甚至可以切換到具有多個網格開口的不銹鋼夾具進行鍍錫，並以近間距進行多點浸漬，以减少彼此之間的短路。

(（3）), mobile drag welding (Drag)
Use the manipulator to accurately place the board on top of the 6mm diameter single-nozzle fountain, 然後以一定的速度沿著焊點軌跡移動電路板, 使局部區域的前後焊點可以逐個焊接, 這叫做拖焊. . 這種方法可以節省專用噴嘴板的成本, 但是，程式的自動化不僅成本高昂，而且非常耗時. 它可以用於少量高單價板. 為了應對低單價的大批量生產商, 他們必須割愛.

第二, the shortcomings that often occur in lead-free wave soldering
Some defects in lead-free wave solder joints are basically due to their physical nature, 如果不可避免，行業別無選擇，只能將其視為正常. 因此, 國際通用規範IPC-A-610D在驗收清單中包含了某些缺陷, 與之前的鉛焊料不同, 讀者不應該知道. 此外, 無鉛波峰焊的品質問題與無鉛回流焊的品質問題不同. 有必要徹底分析該機制，以避免混淆. 如果某些波峰焊異常現象是由於操作和管理不當引起的, 它們仍將被視為質量缺陷. Examples are as follows:

(1) There are cracks in the solder joints in the pin filling
Because the US and Japanese industries have long recognized SAC as the mainstream solder for wave soldering, 並通過長期研究得到了大量可靠性數據的支持, 它幾乎已成為最佳選擇. 事實上, SAC不僅更貴, 可焊性差, 而且很容易從 印刷電路板, 但也會出現粗糙度和收縮裂縫. 然而, as long as the crack does not penetrate to the bottom (referring to the surface of the pin or the backing surface of the board), IPC-A-610D確定其質量是可接受的. 如果焊料換成更便宜的, 表面將更加光滑，裂縫的發生將大大减少.

(2) Fillet Lifting
Due to the large increase in heat of lead-free wave soldering (SAC or SCN), there is a large gap or mismatch between the Z expansion of the plate (55-60ppm/ degree Celsius) and the thermal expansion coefficient (CTE) of the solder itself (MiSmat Chment) ), 使其在快速冷卻和收縮後强烈膨脹, when the solder joint (20-22ppm/ degree Celsius) cannot keep up with the shrinkage of the plate, 一旦在這段時間內IM C的增長很差, 它會導致銅環和焊料之間的分離. 如果工作MC足够强, 銅環可以從電路板表面上拔下, 否則焊料本身可能會開裂. 由於鉛焊料非常軟，囙此使用鉛焊料, 此類缺陷很少發生, 除非是一塊厚板，偶爾會出現深孔. The way to avoid it should focus on:

(3) Bridging
When a large amount of copper contamination occurs in alloy solders such as SAC or SCN, it will bring about the negative effect of rising melting point (mp). 由於無法同時調整工作焊料溫度, the viscosity of the liquid 材料 (Viscosity) increases. High speed (such as 110cm/min) will inevitably cause bridge short circuits between adjacent pins. 雖然降低生產速度可以應付一段時間, 銅熔化現象會更嚴重. 無鉛焊接在這方面並不好. 超過鉛. 從鍋底取錢的方法是降低錫槽中的銅含量, or use copper-free solder (such as SAC30 or SN, 等.) as a supplement when adding it to reduce its viscosity and improve its fluidity ( F1uiditY), 這樣橋就可以松了. 此外, 良好的磁通量也可以减少橋樑的發生. 一些糟糕的設計彼此太接近, 間距應放寬. 氮的使用還可以提高液態錫的活性，减少架橋； 或者在QFP波的末尾添加一個犧牲衝擊，該衝擊容易短路以收集多餘的焊料，並成為“錫賊”.

(4) Solder Balling
Whether it is wave soldering or reflow soldering, 是否含鉛或無鉛, 錫球一直是一個難以根除的問題. 大多數原因是由直接殺手飛濺引起的. 通常助焊劑中的溶劑不會預熱. 如果一切都能被趕走, 上表面很容易從孔內濺出破碎的球. 如果綠色油漆沒有硬化到足以使其在高溫下變軟或太光滑, 底面容易粘附, 兩個表面上的碎球的原因是不同的. 有時OSP膜的加工不均勻, or the bottom copper is oxidized after being stored for too long (for example, the stock is more than half a year), 或者清洗錫膏，然後重新列印, OSP膜已被酒精去除, 導致裸銅生銹. 潤濕性差, 在拒錫過程中也可能發生錫濺. 一些劣質的通孔在出現氣孔時會將錫濺入球中. 此時, 降低增壓器的泵速或波壓將减少錫球的飛濺.

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