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)過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實現(xiàn)焊點焊接的過程。在波峰焊過程中因種種原因會出現(xiàn)各種波峰焊接缺陷，廣晟德波峰焊這里與大家分享一下。

波峰焊生產線

一、波峰焊線路板沾錫不良

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:

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

2、SILICONOIL通常用于脫模及潤滑之用,通常會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它做抗氧化油常會發(fā)生問題,因它會蒸發(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題發(fā)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.

4、沾助焊劑方式不正確,造成原因為發(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有沾到助焊劑.

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,通常焊錫溫度應高于熔點溫度50℃至80℃之間,沾錫總時間約3秒.調整錫膏粘度。

二、波峰焊線路板局部沾錫不良：

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

三、波峰焊后線路板焊點冷焊或焊點不亮：

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.

四、波峰焊后線路板焊點破裂：

此一情形通常是焊錫,基板,導通孔,及零件腳之間膨脹系數(shù),未配合而造成,應在基板材質,零件材料及設計上去改善.

五、波峰焊后線路板焊點錫量太大：

通常在評定一個焊點,希望能又大又圓又胖的焊點,但事實上過大的焊點對導電性及抗拉強度未必有所幫助.

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?#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,加長焊錫時間,使多余的錫再回流到錫槽.

3、提高預熱溫度,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、波峰焊點錫尖(冰柱)：

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

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

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

3、錫槽溫度不足沾錫時間太短,可用提高錫槽溫度加長焊錫時間,使多余的錫再回流到錫槽來改善.

4、出波峰后之冷卻風流角度不對,不可朝錫槽方向吹,會造成錫點急速,多余焊錫無法受重力與內聚力拉回錫槽.

5、手焊時產生錫尖,通常為烙鐵溫度太低,致焊錫溫度不足無法立即因內聚力回縮形成焊點,改用較大瓦特數(shù)烙鐵,加長烙鐵在被焊對象的預熱時間.

七、波峰焊后線路板防焊綠漆上留有殘錫：

1、基板制作時殘留有某些與助焊劑不能兼容的物質,在過熱之,后餪化產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溶劑),,氯化烯類等溶劑來清洗,若清洗后還是無法改善,則有基板層材CURING不正確的可能,本項事故應及時回饋基板供貨商.

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

3、錫渣被PUMP打入錫槽內再噴流出來而造成基板面沾上錫渣,此一問題較為單純良好的錫爐維護,錫槽正確的錫面高度(一般正常狀況當錫槽不噴流靜止時錫面離錫槽邊緣10mm高度)

八、波峰焊后線路板有白色殘留物：

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

1、助焊劑通常是此問題主要原因,有時改用另一種助焊劑即可改善,松香類助焊劑常在清洗時產生白班,此時最好的方式是尋求助焊劑供貨商的協(xié)助,產品是他們供應他們較專業(yè).

2、基板制作過程中殘留雜質,在長期儲存下亦會產生白斑,可用助焊劑或溶劑清洗即可.

3、不正確的CURING亦會造成白班,通常是某一批量單獨產生,應及時回饋基板供貨商并使用助焊劑或溶劑清洗即可.

4、廠內使用之助焊劑與基板氧化保護層不兼容,均發(fā)生在新的基板供貨商,或更改助焊劑廠牌時發(fā)生,應請供貨商協(xié)助.

5、因基板制程中所使用之溶劑使基板材質變化,尤其是在鍍鎳過程中的溶液常會造成此問題,建議儲存時間越短越好.

6、助焊劑使用過久老化,暴露在空氣中吸收水氣劣化,建議更新助焊劑(通常發(fā)泡式助焊劑應每周更新,浸泡式助焊劑每兩周更新,噴霧式每月更新即可).

7、使用松香型助焊劑,過完焊錫爐候停放時間太九才清洗,導致引起白班,盡量縮短焊錫與清洗的時間即可改善.

8、清洗基板的溶劑水分含量過高,降低清洗能力并產生白班.應更新溶劑.

九、波峰焊后線路板有深色殘余物及浸蝕痕跡：

通常黑色殘余物均發(fā)生在焊點的底部或頂端,此問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上造成黑色腐蝕顏色,且無法清洗,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、有機類助焊劑在較高溫度下燒焦而產生黑班,確認錫槽溫度,改用較可耐高溫的助焊劑即可.

十、波峰焊后線路板有綠色殘留物

綠色通常是腐蝕造成,特別是電子產品但是并非完全如此,因為很難分辨到底是綠銹或是其它化學產品,但通常來說發(fā)現(xiàn)綠色物質應為警訊,必須立刻查明原因,尤其是此種綠色物質會越來越大,應非常注意,通?？捎们逑磥砀纳?

1、腐蝕的問題

通常發(fā)生在裸銅面或含銅合金上,使用非松香性助焊劑,這種腐蝕物質內含銅離子因此呈綠色,當發(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,此一物質是綠色但絕不是腐蝕物且具有高絕緣性,不影影響品質但客戶不會同意應清洗.

3、PRESULFATE的殘余物或基板制作上類似殘余物,在焊錫后會產生綠色殘余物,應要求基板制作廠在基板制作清洗后再做清潔度測試,以確?；迩鍧嵍鹊钠焚|.

十一、波峰焊后線路板上有白色腐蝕物：

第八項談的是白色殘留物是指基板上白色殘留物,而本項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殘余物,主要是因為氯離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).在使用松香類助焊劑時,因松香不溶于水會將含氯活性劑包著不致腐蝕,但如使用不當溶劑,只能清洗松香無法去除含氯離子,如此一來反而加速腐蝕.

十二、波峰焊后線路板焊點針孔及氣孔：

針孔與氣孔之區(qū)別,針孔是在焊點上發(fā)現(xiàn)一小孔,氣孔則是焊點上較大孔可看到內部,針孔內部通常是空的,氣孔則是內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,而形成此問題.

1、有機污染物:基板與零件腳都可能產生氣體而造成針孔或氣孔,其污染源可能來自自動植件機或儲存狀況不佳造成,此問題較為簡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,故在制程中應考慮其它代用品.

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

3、電鍍溶液中的光亮劑:使用大量光亮劑電鍍時,光亮劑常與金同時沉積,遇到高溫則揮發(fā)而造成,特別是鍍金時,改用含光亮劑較少的電鍍液,當然這要回饋到供貨商.

十三、波峰焊后線路板上有氧化物污染:

氧化防止油被打入錫槽內經(jīng)噴流涌出而機污染基板,此問題應為錫槽焊錫液面過低,錫槽內追加焊錫即可改善.

十四、波峰焊點灰暗：

此現(xiàn)象分為二種(1)焊錫過后一段時間,(約半載至一年)焊點顏色轉暗.

(2)經(jīng)制造出來的成品焊點即是灰暗的.

1、焊錫內雜質:必須每三個月定期檢驗焊錫內的金屬成分.

2、助焊劑在熱的表面上亦會產生某種程度的灰暗色,如RA及有機酸類助焊劑留在焊點上過久也會造成輕微的腐蝕而呈灰暗色,在焊接后立刻清洗應可改善.某些無機酸類的助焊劑會造成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)焊點亦較灰暗.

十五、波峰焊點表面粗糙:

焊點表面呈砂狀突出表面,而焊點整體形狀不改變.

1、金屬雜質的結晶:必須每三個月定期檢驗焊錫內的金屬成分.

2、錫渣:錫渣被PUMP打入錫槽內經(jīng)噴流涌出因錫內含有錫渣而使焊點表面有砂狀突出,應為錫槽焊錫液面過低,錫槽內追加焊錫并應清理錫槽及PUMP即可改善.

3、外來物質:如毛邊,絕緣材等藏在零件腳,亦會產生粗糙表面.

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

十七、波峰焊點短路：

過大的焊點造成兩焊點相接.

1、基板吃錫時間不夠,預熱不足調整錫爐即可.

2、助焊劑不良:助焊劑比重不當,劣化等.

3、基板進行方向與錫波配合不良,更改吃錫方向.

4、線路設計不良:線路或接點間太過接近(應有0.6mm以上間距);如為排列式焊點或IC,則應考慮盜錫焊墊,或使用文字白漆予以區(qū)隔,此時之白漆厚度需為2倍焊墊(金道)厚度以上.

5、被污染的錫或積聚過多的氧化物被PUMP帶上造成短路應清理錫爐或更進一步全部更新錫槽內的焊錫.