波峰焊接工藝是將熔融的液態(tài)焊料、借助與泵的作用、在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波、插裝了元器件的PCB置與傳送鏈上、經(jīng)過(guò)某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過(guò)焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過(guò)程。在波峰焊過(guò)程中因種種原因會(huì)出現(xiàn)各種波峰焊接缺陷，廣晟德波峰焊這里與大家分享一下。

波峰焊生產(chǎn)線(xiàn)

一、波峰焊線(xiàn)路板沾錫不良

這種情況是不可接受的缺點(diǎn),在焊點(diǎn)上只有部分沾錫.分析其原因及改善方式如下:

1、外界的污染物如油,脂,臘等,此類(lèi)污染物通?？捎萌軇┣逑?此類(lèi)油污有時(shí)是在印刷防焊劑時(shí)沾上的.

2、SILICONOIL通常用于脫模及潤(rùn)滑之用,通常會(huì)在基板及零件腳上發(fā)現(xiàn),而SILICONOIL不易清理,因之使用它要非常小心尤其是當(dāng)它做抗氧化油常會(huì)發(fā)生問(wèn)題,因它會(huì)蒸發(fā)沾在基板上而造成沾錫不良.

3、常因貯存狀況不良或基板制程上的問(wèn)題發(fā)生氧化,而助焊劑無(wú)法去除時(shí)會(huì)造成沾錫不良過(guò)二次錫或可解決此問(wèn)題.

4、沾助焊劑方式不正確,造成原因?yàn)榘l(fā)泡氣壓不穩(wěn)定或不足,致使泡沫高度不穩(wěn)或不均勻而使基板部分沒(méi)有沾到助焊劑.

5、吃錫時(shí)間不足或錫溫不足會(huì)造成沾錫不良,因?yàn)槿坼a需要足夠的溫度及時(shí)間WETTING,通常焊錫溫度應(yīng)高于熔點(diǎn)溫度50℃至80℃之間,沾錫總時(shí)間約3秒.調(diào)整錫膏粘度。

二、波峰焊線(xiàn)路板局部沾錫不良：

此一情形與沾錫不良相似,不同的是局部沾錫不良不會(huì)露出銅箔面,只有薄薄的一層錫無(wú)法形成飽滿(mǎn)的焊點(diǎn).

三、波峰焊后線(xiàn)路板焊點(diǎn)冷焊或焊點(diǎn)不亮：

焊點(diǎn)看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊錫正要冷卻形成焊點(diǎn)時(shí)振動(dòng)而造成,注意錫爐輸送是否有異常振動(dòng).

四、波峰焊后線(xiàn)路板焊點(diǎn)破裂：

此一情形通常是焊錫,基板,導(dǎo)通孔,及零件腳之間膨脹系數(shù),未配合而造成,應(yīng)在基板材質(zhì),零件材料及設(shè)計(jì)上去改善.

五、波峰焊后線(xiàn)路板焊點(diǎn)錫量太大：

通常在評(píng)定一個(gè)焊點(diǎn),希望能又大又圓又胖的焊點(diǎn),但事實(shí)上過(guò)大的焊點(diǎn)對(duì)導(dǎo)電性及抗拉強(qiáng)度未必有所幫助.

1、錫爐輸送角度不正確會(huì)造成焊點(diǎn)過(guò)大,傾斜角度由1到7度依基板設(shè)計(jì)方式?#123;整,一般角度約3.5度角,角度越大沾錫越薄角度越小沾錫越厚.

2、提高錫槽溫度,加長(zhǎng)焊錫時(shí)間,使多余的錫再回流到錫槽.

3、提高預(yù)熱溫度,可減少基板沾錫所需熱量,曾加助焊效果.

4、改變助焊劑比重,略為降低助焊劑比重,通常比重越高吃錫越厚也越易短路,比重越低吃錫越薄但越易造成錫橋,錫尖.

六、波峰焊點(diǎn)錫尖(冰柱)：

此一問(wèn)題通常發(fā)生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零件腳頂端或焊點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)有冰尖般的錫.

1、基板的可焊性差,此一問(wèn)題通常伴隨著沾錫不良,此問(wèn)題應(yīng)由基板可焊性去探討,可試由提升助焊劑比重來(lái)改善.

2、基板上金道(PAD)面積過(guò)大,可用綠(防焊)漆線(xiàn)將金道分隔來(lái)改善,原則上用綠(防焊)漆線(xiàn)在大金道面分隔成5mm乘10mm區(qū)塊.

3、錫槽溫度不足沾錫時(shí)間太短,可用提高錫槽溫度加長(zhǎng)焊錫時(shí)間,使多余的錫再回流到錫槽來(lái)改善.

4、出波峰后之冷卻風(fēng)流角度不對(duì),不可朝錫槽方向吹,會(huì)造成錫點(diǎn)急速,多余焊錫無(wú)法受重力與內(nèi)聚力拉回錫槽.

5、手焊時(shí)產(chǎn)生錫尖,通常為烙鐵溫度太低,致焊錫溫度不足無(wú)法立即因內(nèi)聚力回縮形成焊點(diǎn),改用較大瓦特?cái)?shù)烙鐵,加長(zhǎng)烙鐵在被焊對(duì)象的預(yù)熱時(shí)間.

七、波峰焊后線(xiàn)路板防焊綠漆上留有殘錫：

1、基板制作時(shí)殘留有某些與助焊劑不能兼容的物質(zhì),在過(guò)熱之,后餪化產(chǎn)生黏性黏著焊錫形成錫絲,可用丙酮(*已被蒙特婁公約禁用之化學(xué)溶劑),,氯化烯類(lèi)等溶劑來(lái)清洗,若清洗后還是無(wú)法改善,則有基板層材CURING不正確的可能,本項(xiàng)事故應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商.

2、不正確的基板CURING會(huì)造成此一現(xiàn)象,可在插件前先行烘烤120℃二小時(shí),本項(xiàng)事故應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商.

3、錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)再?lài)娏鞒鰜?lái)而造成基板面沾上錫渣,此一問(wèn)題較為單純良好的錫爐維護(hù),錫槽正確的錫面高度(一般正常狀況當(dāng)錫槽不噴流靜止時(shí)錫面離錫槽邊緣10mm高度)

八、波峰焊后線(xiàn)路板有白色殘留物：

在焊接或溶劑清洗過(guò)后發(fā)現(xiàn)有白色殘留物在基板上,通常是松香的殘留物,這類(lèi)物質(zhì)不會(huì)影響表面電阻質(zhì),但客戶(hù)不接受.

1、助焊劑通常是此問(wèn)題主要原因,有時(shí)改用另一種助焊劑即可改善,松香類(lèi)助焊劑常在清洗時(shí)產(chǎn)生白班,此時(shí)最好的方式是尋求助焊劑供貨商的協(xié)助,產(chǎn)品是他們供應(yīng)他們較專(zhuān)業(yè).

2、基板制作過(guò)程中殘留雜質(zhì),在長(zhǎng)期儲(chǔ)存下亦會(huì)產(chǎn)生白斑,可用助焊劑或溶劑清洗即可.

3、不正確的CURING亦會(huì)造成白班,通常是某一批量單獨(dú)產(chǎn)生,應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商并使用助焊劑或溶劑清洗即可.

4、廠(chǎng)內(nèi)使用之助焊劑與基板氧化保護(hù)層不兼容,均發(fā)生在新的基板供貨商,或更改助焊劑廠(chǎng)牌時(shí)發(fā)生,應(yīng)請(qǐng)供貨商協(xié)助.

5、因基板制程中所使用之溶劑使基板材質(zhì)變化,尤其是在鍍鎳過(guò)程中的溶液常會(huì)造成此問(wèn)題,建議儲(chǔ)存時(shí)間越短越好.

6、助焊劑使用過(guò)久老化,暴露在空氣中吸收水氣劣化,建議更新助焊劑(通常發(fā)泡式助焊劑應(yīng)每周更新,浸泡式助焊劑每?jī)芍芨?噴霧式每月更新即可).

7、使用松香型助焊劑,過(guò)完焊錫爐候停放時(shí)間太九才清洗,導(dǎo)致引起白班,盡量縮短焊錫與清洗的時(shí)間即可改善.

8、清洗基板的溶劑水分含量過(guò)高,降低清洗能力并產(chǎn)生白班.應(yīng)更新溶劑.

九、波峰焊后線(xiàn)路板有深色殘余物及浸蝕痕跡：

通常黑色殘余物均發(fā)生在焊點(diǎn)的底部或頂端,此問(wèn)題通常是不正確的使用助焊劑或清洗造成.

1、松香型助焊劑焊接后未立即清洗,留下黑褐色殘留物,盡量提前清洗即可.

2、酸性助焊劑留在焊點(diǎn)上造成黑色腐蝕顏色,且無(wú)法清洗,此現(xiàn)象在手焊中常發(fā)現(xiàn),改用較弱之助焊劑并盡快清洗.

3、有機(jī)類(lèi)助焊劑在較高溫度下燒焦而產(chǎn)生黑班,確認(rèn)錫槽溫度,改用較可耐高溫的助焊劑即可.

十、波峰焊后線(xiàn)路板有綠色殘留物

綠色通常是腐蝕造成,特別是電子產(chǎn)品但是并非完全如此,因?yàn)楹茈y分辨到底是綠銹或是其它化學(xué)產(chǎn)品,但通常來(lái)說(shuō)發(fā)現(xiàn)綠色物質(zhì)應(yīng)為警訊,必須立刻查明原因,尤其是此種綠色物質(zhì)會(huì)越來(lái)越大,應(yīng)非常注意,通?？捎们逑磥?lái)改善.

1、腐蝕的問(wèn)題

通常發(fā)生在裸銅面或含銅合金上,使用非松香性助焊劑,這種腐蝕物質(zhì)內(nèi)含銅離子因此呈綠色,當(dāng)發(fā)現(xiàn)此綠色腐蝕物,即可證明是在使用非松香助焊劑后未正確清洗.

2、COPPERABIETATES是氧化銅與ABIETICACID(松香主要成分)的化合物,此一物質(zhì)是綠色但絕不是腐蝕物且具有高絕緣性,不影影響品質(zhì)但客戶(hù)不會(huì)同意應(yīng)清洗.

3、PRESULFATE的殘余物或基板制作上類(lèi)似殘余物,在焊錫后會(huì)產(chǎn)生綠色殘余物,應(yīng)要求基板制作廠(chǎng)在基板制作清洗后再做清潔度測(cè)試,以確保基板清潔度的品質(zhì).

十一、波峰焊后線(xiàn)路板上有白色腐蝕物：

第八項(xiàng)談的是白色殘留物是指基板上白色殘留物,而本項(xiàng)目談的是零件腳及金屬上的白色腐蝕物,尤其是含鉛成分較多的金屬上較易生成此類(lèi)殘余物,主要是因?yàn)槁入x子易與鉛形成氯化鉛,再與二氧化碳形成碳酸鉛(白色腐蝕物).在使用松香類(lèi)助焊劑時(shí),因松香不溶于水會(huì)將含氯活性劑包著不致腐蝕,但如使用不當(dāng)溶劑,只能清洗松香無(wú)法去除含氯離子,如此一來(lái)反而加速腐蝕.

十二、波峰焊后線(xiàn)路板焊點(diǎn)針孔及氣孔：

針孔與氣孔之區(qū)別,針孔是在焊點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)一小孔,氣孔則是焊點(diǎn)上較大孔可看到內(nèi)部,針孔內(nèi)部通常是空的,氣孔則是內(nèi)部空氣完全噴出而造成之大孔,其形成原因是焊錫在氣體尚未完全排除即已凝固,而形成此問(wèn)題.

1、有機(jī)污染物:基板與零件腳都可能產(chǎn)生氣體而造成針孔或氣孔,其污染源可能來(lái)自自動(dòng)植件機(jī)或儲(chǔ)存狀況不佳造成,此問(wèn)題較為簡(jiǎn)單只要用溶劑清洗即可,但如發(fā)現(xiàn)污染物為SILICONOIL因其不容易被溶劑清洗,故在制程中應(yīng)考慮其它代用品.

2、基板有濕氣:如使用較便宜的基板材質(zhì),或使用較粗糙的鉆孔方式,在貫孔處容易吸收濕氣,焊錫過(guò)程中受到高熱蒸發(fā)出來(lái)而造成,解決方法是放在烤箱中120℃烤二小時(shí).

3、電鍍?nèi)芤褐械墓饬羷?使用大量光亮劑電鍍時(shí),光亮劑常與金同時(shí)沉積,遇到高溫則揮發(fā)而造成,特別是鍍金時(shí),改用含光亮劑較少的電鍍液,當(dāng)然這要回饋到供貨商.

十三、波峰焊后線(xiàn)路板上有氧化物污染:

氧化防止油被打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出而機(jī)污染基板,此問(wèn)題應(yīng)為錫槽焊錫液面過(guò)低,錫槽內(nèi)追加焊錫即可改善.

十四、波峰焊點(diǎn)灰暗：

此現(xiàn)象分為二種(1)焊錫過(guò)后一段時(shí)間,(約半載至一年)焊點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)暗.

(2)經(jīng)制造出來(lái)的成品焊點(diǎn)即是灰暗的.

1、焊錫內(nèi)雜質(zhì):必須每三個(gè)月定期檢驗(yàn)焊錫內(nèi)的金屬成分.

2、助焊劑在熱的表面上亦會(huì)產(chǎn)生某種程度的灰暗色,如RA及有機(jī)酸類(lèi)助焊劑留在焊點(diǎn)上過(guò)久也會(huì)造成輕微的腐蝕而呈灰暗色,在焊接后立刻清洗應(yīng)可改善.某些無(wú)機(jī)酸類(lèi)的助焊劑會(huì)造成ZINCOXYCHLORIDE可用1%的鹽酸清洗再水洗.

3、在焊錫合金中,錫含量低者(如40/60焊錫)焊點(diǎn)亦較灰暗.

十五、波峰焊點(diǎn)表面粗糙:

焊點(diǎn)表面呈砂狀突出表面,而焊點(diǎn)整體形狀不改變.

1、金屬雜質(zhì)的結(jié)晶:必須每三個(gè)月定期檢驗(yàn)焊錫內(nèi)的金屬成分.

2、錫渣:錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出因錫內(nèi)含有錫渣而使焊點(diǎn)表面有砂狀突出,應(yīng)為錫槽焊錫液面過(guò)低,錫槽內(nèi)追加焊錫并應(yīng)清理錫槽及PUMP即可改善.

3、外來(lái)物質(zhì):如毛邊,絕緣材等藏在零件腳,亦會(huì)產(chǎn)生粗糙表面.

十六、波峰焊后出現(xiàn)黃色焊點(diǎn)：系因焊錫溫度過(guò)高造成,立即查看錫溫及溫控器是否故障.

十七、波峰焊點(diǎn)短路：

過(guò)大的焊點(diǎn)造成兩焊點(diǎn)相接.

1、基板吃錫時(shí)間不夠,預(yù)熱不足調(diào)整錫爐即可.

2、助焊劑不良:助焊劑比重不當(dāng),劣化等.

3、基板進(jìn)行方向與錫波配合不良,更改吃錫方向.

4、線(xiàn)路設(shè)計(jì)不良:線(xiàn)路或接點(diǎn)間太過(guò)接近(應(yīng)有0.6mm以上間距);如為排列式焊點(diǎn)或IC,則應(yīng)考慮盜錫焊墊,或使用文字白漆予以區(qū)隔,此時(shí)之白漆厚度需為2倍焊墊(金道)厚度以上.

5、被污染的錫或積聚過(guò)多的氧化物被PUMP帶上造成短路應(yīng)清理錫爐或更進(jìn)一步全部更新錫槽內(nèi)的焊錫.