焊錫資料(1)--波峰焊基礎(chǔ)知識(shí)

1、僅供個(gè)人參考焊錫資料（1） 一波峰焊基礎(chǔ)知識(shí)波峰面：波的表面均被一層氧化皮覆蓋，它在沿焊料波的整個(gè)長(zhǎng)度方向上 幾乎都保持靜態(tài)，在波峰焊接過(guò)程中，PC眼觸到錫波的前沿表面，氧化皮破 裂,PCBtf面的錫波無(wú)秋褶地被推向前進(jìn),這說(shuō)明整個(gè)氧化皮與PCBZ同樣的速度移動(dòng)波峰焊機(jī)。1焊點(diǎn)成型當(dāng)PCBS入波峰面前端（A）時(shí)，基板與引腳被加熱，并在未離開(kāi)波峰面（B）之 前，整個(gè)PCBS在焊料中，即被焊料所橋聯(lián)，但在離開(kāi)波峰尾端的瞬間，少量的 焊料由于潤(rùn)濕力的作用，粘附在焊盤(pán)上，并由于表面張力的原因，會(huì)出現(xiàn)以引線 為中心收縮至最小狀態(tài)，此時(shí)焊料與焊盤(pán)之間的潤(rùn)濕力大于兩焊盤(pán)之間的焊料的 內(nèi)聚力。因此會(huì)形成飽滿，

2、圓整的焊點(diǎn)，離開(kāi)波峰尾部的多余焊料，由于重力的 原因，回落到錫鍋中。2防止橋聯(lián)的發(fā)生1）使用可焊性好的元器件/PCB2）提高助焊劑的活性3）提高PCB的預(yù)熱溫度，增加焊盤(pán)的濕潤(rùn)性能4）提高焊料的溫度5）去除有害雜質(zhì)，減低焊料的內(nèi)聚力，以利于兩焊點(diǎn)之間的焊料分開(kāi)3波峰焊機(jī)中常見(jiàn)的預(yù)熱方法1）空氣對(duì)流加熱2）紅外加熱器加熱3）熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱For personal use only in study and research; not for commercial use4波峰焊工藝曲線解析1.1 潤(rùn)濕時(shí)間指焊點(diǎn)與焊料相接觸后潤(rùn)濕開(kāi)始的時(shí)間1.2 停留時(shí)間PCB上某一個(gè)焊點(diǎn)從接觸波峰

3、面到離開(kāi)波峰面的時(shí)間停留/焊接時(shí)間的計(jì)算方式是：停留/焊接時(shí)間=波峰寬/速度1.3 預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度是指PC*波峰面接觸前達(dá)到的溫度（見(jiàn)右表）1.4 焊接溫度焊接溫度是非常重要的焊接參數(shù)，通常高于焊料熔點(diǎn)（183 c ） 50 C 60 C 大多數(shù)情況是指焊錫爐的溫度實(shí)際運(yùn)行時(shí)， 所焊接的PCB焊點(diǎn)溫度要低于爐溫， 這是因?yàn)镻CBR熱的結(jié)果。SMAfe型 元器件 預(yù)熱溫度C單面板組件通孔器件與混裝90100雙面板組件通孔器件100110雙面板組件混裝 100110多層板 通孔器件115125多層板 混裝 1151255 波峰焊工藝參數(shù)調(diào)節(jié)5.1 波峰高度波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。

4、其數(shù)值通?？刂圃赑CBfe厚度的1/22/3 ,過(guò)大會(huì)導(dǎo)致熔融的焊料流到 PCB的表面，形成“橋連”。5.2 傳送傾角波峰焊機(jī)在安裝時(shí)除了使機(jī)器水平外，還應(yīng)調(diào)節(jié)傳送裝置的傾角，通過(guò)傾角的調(diào)節(jié)，可以調(diào)控PCBt波峰面的焊接時(shí)間，適當(dāng)?shù)膬A角，會(huì)有助于焊料液與PCB更快的剝離，使之返回錫鍋內(nèi)。For personal use only in study and research; not for commercial use5.3 熱風(fēng)刀所謂熱風(fēng)刀，是SMA1離開(kāi)焊接波峰后，在SMA勺下方放置一個(gè)窄長(zhǎng)的帶開(kāi)口的“腔體”，窄長(zhǎng)的腔體能吹出熱氣流，尤如刀狀，故稱(chēng)“熱風(fēng)刀”。5.4 焊料純度的影響波峰焊接

5、過(guò)程中，焊料的雜質(zhì)主要是來(lái)源于PCB上焊盤(pán)的銅浸析，過(guò)量的銅會(huì)導(dǎo) 致焊接缺陷增多。5.5 助焊劑5.6 藝參數(shù)的協(xié)調(diào)波峰焊機(jī)的工藝參數(shù)帶速，預(yù)熱時(shí)間，焊接時(shí)間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào)，反復(fù)調(diào)整。For personal use only in study and research; not for commercial use6 波峰焊接缺陷分析6.1 沾錫不良POOR WETTING: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:a)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。b） SILICON OIL 通常用于脫

6、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。c） 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。d） 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。e） 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 C之間,沾錫總時(shí)間約3秒 調(diào)整錫膏粘度。6.2 局部沾錫不良此一情形與沾錫不良相似，不同

7、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)法形成飽滿的焊點(diǎn)。6.3 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)。6.4 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。6.5 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。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

8、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。4.6 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）漆線將金道分隔來(lái)改善,原則上用IS（防焊）漆線在大金道面分隔成5 mm乘10 mm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

9、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。4.7 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)熱之后食奧化產(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CURIN&造成此一現(xiàn)象，可在插件前先行烘烤 120 C二小時(shí)

10、，本項(xiàng)事故應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商。3）錫灣被PUMP丁入錫槽內(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10mmW度）。4.8 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CURINGS

11、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

12、白斑，應(yīng)更新溶劑。4.9 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。4.10 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，通常

13、可用清洗來(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) COPPEABIETATES是氧化銅與ABIETIC ACID (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)但客戶不會(huì)同意應(yīng)清洗。3) PRESULFATE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)要求基板制作廠在基板制作清洗后再做清潔度測(cè)試，以確?；迩鍧嵍鹊钠焚|(zhì)。4.11 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

14、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。4.12 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

15、較為簡(jiǎn)單要用溶劑清洗即可，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。4.13 TRAPPED OIL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。4.14 焊點(diǎn)灰暗此現(xiàn)象分為二種(1)

16、 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。a)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。b)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 ZINC OXYCHLORID回用1%的鹽酸清洗再水洗。c）在焊錫合金中，錫含量低者（如40/60焊錫）焊點(diǎn)亦較灰暗。4.15 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丁入錫槽內(nèi)經(jīng)

17、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PUM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。4.16 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。4.17 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）線路設(shè)計(jì)不良: 線路或接點(diǎn)間太過(guò)接近（應(yīng)有0.6 mm 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 （

18、金道 ） 厚度以上。5）被污染的錫或積聚過(guò)多的氧化物被 PUMW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。本司專(zhuān)業(yè)供應(yīng)焊錫退錫助劑系列：1. 紙帶分離劑（粉），化學(xué)退錫助劑，電解退錫助劑。2. 助焊劑用活性劑，錫渣（灰）還原粉，錫爐除銅粉。如有技術(shù)問(wèn)題，請(qǐng)與葉生聯(lián)系。聯(lián)系電話：5 QQ 號(hào)： 19.地址：廣東省東莞市道滘鎮(zhèn)大羅沙村橫街1 巷 19 號(hào)不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forsc