波焊工艺及常见不良分析优秀PPT.ppt

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1、波焊工艺及常见不良分析你现在浏览的是第一页，共32页目目 錄錄一 波峰焊接原理二 提高波峰質量的方法三 波峰焊錫作業中問題點與改善方法四 焊接過程中的工藝參數控制五 結束語你现在浏览的是第二页，共32页一一 波峰焊接原理波峰焊接原理 基本上，波峰焊接由三个子过程组成：1 过助焊剂 2 预热 3 焊接 优化波峰焊接过程意味着优化这三个子过程。你现在浏览的是第三页，共32页二二 提高波峰质量的方法提高波峰质量的方法 没有适当的PCB设计，只通过控制过程变量是不可能减少缺陷率的。适当的为波峰焊接设计PCB，应该包括正确的元件分布、波峰焊接焊盘设计。手插板孔徑与引线线徑的差值，应在0.20.3机插板与

2、引线线徑的差值，应在0.40.552.1 为波峰焊接设计为波峰焊接设计PCB。你现在浏览的是第四页，共32页如差值过小，则影响插件，如差值过大，就有一定几率的“虚焊”風险。如焊盘偏小，则锡量不足，偏大，则焊点扁平，都会造成焊接面小，导电性能差，只有适当，才会得质量好的焊点。你现在浏览的是第五页，共32页2.2 PCB平整度控制平整度控制波峰焊接对印制的平整度要求很高,一般要求翘曲度小于0.5mm.尤其是某些印制板只有1.5mm左右,其翘曲度要求更高,否则无法保证焊接质量.你现在浏览的是第六页，共32页 在焊接中,无塵埃,油脂,氧化物的铜箔及元件引线有利于形成合格的焊点,因此印制板及元件应保存在

3、干燥,清洁的环境下,并且尽量缩短储存周期.对于放置时间较长的印制板,其表面一般要做清洁处理,这样可提高可焊性,减少虚焊和桥接,对表面有一定程度氧化的元件引脚,应先除去其表面氧化层.你现在浏览的是第七页，共32页2.3 助焊剂质量控制提高波峰质量的方法助焊剂质量控制提高波峰质量的方法目前,波峰焊接所采用的助焊剂多为免清洗助焊剂.选择助焊剂时有以下要求:1)熔点比焊料低2)浸润扩散速度比熔化焊料快;3)粘度和比重比焊料低;4)在常温下贮存稳定;你现在浏览的是第八页，共32页2.4 焊料质量控制焊料质量控制 锡铅焊料在高温下不断氧化,使锡锅中锡-铅焊料含量不断下降,偏离共晶点,导致流动性差,出现连焊

4、,虚焊,焊点强度不够等质量问题.可采用以下几个方法来解决这个问题;1)添加氧化还原剂,使已氧化的SnO还原为Sn2)不断除去浮渣3)每次焊接前添加一定量的锡4)采用氮气保护,让氮气把焊料与空气隔绝开,取代普通气体,这样就避免浮渣的产生.你现在浏览的是第九页，共32页2.5 预热温度的控制预热温度的控制预热的作用1)使助焊剂中的溶剂充分发挥,以免印制板通过焊锡时,影响印制板的润湿和焊点的形成;2)使印制板在焊接前达到一定温度,以免受到热冲击产生翘曲变形.你现在浏览的是第十页，共32页2.6 焊接轨道角度的控制焊接轨道角度的控制焊接轨道对焊接效果较为明显当倾角太小时,较易出现桥接,特别是焊接中,S

5、MT器件的“遮蔽区”更易出现桥接;而倾角过大,虽有利于桥接的消除,但焊点吃锡量太小,容易产生虚焊.你现在浏览的是第十一页，共32页2.7 波峰高度波峰高度波峰的高度会因焊接工作时间的推移而有一些变化,应在焊接过程中进行适当的修正,以保证理想高度进行焊接波峰高度,以压锡深度为PCB1/2-1/3为准.你现在浏览的是第十二页，共32页2.8 焊接温度的控制焊接温度的控制焊接温度是影响焊接质量的一个重要的工艺参数焊接温度过低,焊料的扩展率,润湿性变差,使焊盘或元器件焊端由于不能充分润湿,从而产生虚焊,拉尖,桥接等缺陷;焊接温度过高时,则加速了焊盘,元器件引脚及焊料的氧化,易产生虚焊.你现在浏览的是第

6、十三页，共32页三三 波峰焊錫作業中問題點與改善方法波峰焊錫作業中問題點與改善方法這種情況是不可接受的缺點,在焊點上只有部分沾錫.分析其原因及改善方式如下:3.1.1 外界的污染物如油,脂,臘等,此類污染物通常可用溶劑清洗,此類油污有時是在印刷防焊劑時沾上的.3.1 沾錫不良沾錫不良 POOR WETTING你现在浏览的是第十四页，共32页3.1.2 SILICON OIL 通常用於脫模及潤滑之用,通常會在基板及零件腳上發現,而 SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是當它做抗氧化油常會發生問題,因它會蒸發沾在基板上而造成沾錫不良.你现在浏览的是第十五页，共32页3.1.3

7、 常因貯存狀況不良或基板製程上的問題發生氧化,而助焊劑無法去除時會造成沾錫不良,過二次錫或可解決此問題.3.1.4 沾助焊劑方式不正確,造成原因為發泡氣壓不穩定或不足,致使泡沫高度不穩或不均勻而使基板部分沒有沾到助焊劑.你现在浏览的是第十六页，共32页3.1.5 吃錫時間不足或錫溫不足會造成沾錫不良,因為熔錫需要足夠的溫度及時間WETTING,通常焊錫溫度應高於熔點溫度50至80之間,沾錫總時間約3秒.你现在浏览的是第十七页，共32页3.2 局部沾錫不良局部沾錫不良 DE WETTING:此一情形與沾錫不良相似,不同的是局部沾錫不良不會露出銅箔面,只有薄薄的一層錫無法形成飽滿的焊點.你现在浏览

8、的是第十八页，共32页3.3 冷焊或焊點不亮冷焊或焊點不亮COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER JOINTS焊點看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊錫正要冷卻形成焊點時振動而造成,注意錫爐輸送是否有異常振動.你现在浏览的是第十九页，共32页3.4 焊點破裂焊點破裂 CRACKS IN SOLDER FILLET此一情形通常是焊錫,基板,導通孔,及零件腳之間膨脹係數,未配合而造成,應在基板材質,零件材料及設計上去改善.你现在浏览的是第二十页，共32页3.5 焊點錫量太大點錫量太大 EXCES SOLDER通常評定一個焊點,希望能又大又圓又胖的焊點,但事實上過大的焊點對導

9、電性及抗拉強度未必有所幫助.你现在浏览的是第二十一页，共32页3.5.1 錫爐輸送角度不正確會造成焊點過大,傾斜角度由1到7度依基板設計方式調整,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.3.5.2 提高錫槽溫度,加長焊錫時間,使多餘的錫再回流到錫槽.你现在浏览的是第二十二页，共32页3.5.3 提高預熱溫度,可減少基板沾錫所需熱量,增加助焊效果.3.5.4 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.你现在浏览的是第二十三页，共32页目前最好的方法是在氮气保护的氛围下使用含磷的焊料，可将浮渣率控制在最低程度，焊接缺陷

10、最少、工艺控制最佳。你现在浏览的是第二十四页，共32页四四 焊接过程中的工艺参数控制焊接过程中的工艺参数控制预热的作用：使助焊剂中的溶剂充分发挥，以免印制板通过焊锡时，影响印制板的润湿和焊点的形成；使印制板在焊接前达到一定温度，以免受到热冲击产生翘曲变形。根据我们的经验，一般预热温度控制在180-2100C，预热时间1-3分钟。4.1 预热温度的控制预热温度的控制你现在浏览的是第二十五页，共32页 轨道倾角对焊接效果影响较为明显，特别是在焊接高密度SMT器件时更是如此。当倾角太小时，较易出现桥接，特别是焊接中，SMT器件的“遮蔽区”更易出现桥接；而倾角过大，虽然有利于桥接的消除，但焊点吃锡量太

11、小，容易产生虚焊。轨道角应控制在50-70之间 4.2 焊接轨道倾角焊接轨道倾角你现在浏览的是第二十六页，共32页 波峰的高度会因焊接工作时间的推移而有一些变化，应在焊接过程中进行适当的修正，以保证理想高度进行焊接波峰高度，以压锡深度为PCB厚度1/2-1/3为准。4.3 波峰高度波峰高度你现在浏览的是第二十七页，共32页 焊接温度是影响焊接质量的一个重要的工艺参数，焊接温度过低，焊料的扩展率、润湿性变差，使焊盘或元器件焊端由于不能充分的润湿，从而产生虚焊、拉尖、桥接等缺陷；焊接温度过高时，则加速了焊盘、元器件引脚及焊料的氧化，易产生虚焊。焊接温度应控制在25050C。4.4 焊接温度焊接温度

12、你现在浏览的是第二十八页，共32页焊点不全原因 解决方法 助焊剂喷涂量不足 加大助焊剂喷涂量预热不好 提高预热温度、延长预热时间 传送速度过快 降低传送速度 波峰不平 稳定波峰 元件氧化 除去元件氧化层或更换元件焊盘氧化 更换PCB 焊锡有较多浮渣 除去浮渣你现在浏览的是第二十九页，共32页桥接 原因 解决方法焊接温度过高降低焊接温度焊接时间过长减少焊接时间轨道倾角太小提高轨道倾角你现在浏览的是第三十页，共32页焊锡冲上印制板产生原因解决方法印制板压锡深度太深 降低压锡深度波峰高度太高 降低波峰高度印制板翘曲 整平或采用框架固定你现在浏览的是第三十一页，共32页五五 结束语结束语 低成本、低缺陷的焊接表现是配合设计、零件、材料、工艺、设备功能和有知识的人员的一个函数。高度可焊性的表面不能指望用来补偿差劣的设计或工艺-反之亦然。整个运行必须受控。工艺控制，不是一次搞好的，和对细节的关注是关键。因为你不能控制你不连续测量的东西，做足你的功课，限制材料和验证工艺。实行预防而不是发现，过程结果将自我保持：在这个运行环境中将稳定地得到可靠的产品。你现在浏览的是第三十二页，共32页