波峰焊基礎(chu)知識

  波峰面(mian) ：
   波的表面均(jun)被一層氧化(hua)皮覆蓋﹐它在(zai)沿焊料波的(de)整個🚶長度方(fāng)🙇🏻向上幾乎 都(dōu)保持靜态﹐在(zai)波峰焊接過(guo)程中﹐PCB接觸到(dào)錫波的前沿(yán)🔴表面﹐氧化皮(pí)破裂﹐PCB前面的(de)錫波無皲褶(zhě)地被推向前(qian)進﹐這說明整(zheng)個氧化皮與(yu)✊PCB以同樣的速(sù)度移動
   波峰(fēng)焊機焊點成(cheng)型：
   當PCB進入波(bo)峰面前端（A）時(shi)﹐基闆與引腳(jiǎo)被加熱﹐并在(zai)未離開波峰(fēng)面🌍（B）之前﹐整個(ge)PCB浸在焊料中(zhōng)﹐即被焊料所(suǒ)橋聯﹐但在離(lí)開波峰尾端(duan)的瞬間﹐少量(liang)的焊料由于(yu)潤㊙️濕力的作(zuo)用﹐粘附在焊(hàn)盤上﹐并由于(yu)表😍面張力的(de)原🌏因﹐會出現(xiàn)❓以引線爲中(zhong)心收縮至最(zui)小狀态﹐此時(shí)焊料與焊盤(pan)之間的潤濕(shi)力大于兩焊(hàn)盤之間的焊(hàn)料的内聚力(li)。因此會形成(cheng)飽滿﹐圓整的(de)焊點﹐離開🧑🏽‍🤝‍🧑🏻波(bo)峰尾部的多(duo)餘焊料﹐由于(yu)重力的原因(yin)﹐回落到錫鍋(guo)中 。
  防止橋聯(lián)的發生
1﹐使用(yong)可焊性好的(de)元器件/PCB
2﹐提高(gao)助焊剞的活(huo)性
3﹐提高PCB的預(yù)熱溫度﹐增加(jia)焊盤的濕潤(run)性能
4﹐提高焊(han)料的溫度
5﹐去(qù)除有害雜質(zhì)﹐減低焊料的(de)内聚力﹐以利(lì)于兩焊點之(zhī)間的☁️焊料分(fèn)開 。
  波峰焊機(jī)中常見的預(yu)熱方法
1﹐空氣(qi)對流加熱
2﹐紅(hong)外加熱器加(jia)熱
3﹐熱空氣和(he)輻射相結合(he)的方法加熱(re)

  波峰焊工藝(yì)曲線解析
1﹐潤(rùn)濕時間
  指焊(hàn)點與焊料相(xiàng)接觸後潤濕(shi)開始的時間(jian)
2﹐停留時間
  PCB上(shàng)某一個焊點(diǎn)從接觸波峰(feng)面到離開波(bō)峰面的時間(jian)
  停留/焊接時(shí)間的計算方(fang)式是﹕
  停留/焊(hàn)接時間=波峰(fēng)寬/速度
3﹐預熱(rè)溫度
  預熱溫(wen)度是指PCB與波(bo)峰面接觸前(qián)達到
  的溫度(dù)(見右表）
4﹐焊接(jie)溫度
  焊接溫(wen)度是非常重(zhòng)要的焊接參(cān)數﹐通常高于(yú)
  焊料熔點（183°C ）50°C ~60°C大(dà)多數情況
  是(shì)指焊錫爐的(de)溫度實際運(yùn)行時﹐所焊接(jiē)的PCB
  焊點溫度(dù)要低于爐溫(wen)﹐這是因爲PCB吸(xi)熱的結
  果

SMA類(lei)型            元器件             預(yù)熱溫度
單面(miàn)闆組件       通孔(kong)器件與混裝(zhuāng)         90~100
雙面闆組件(jiàn)       通孔器件               100~110
雙(shuang)面闆組件       混(hùn)裝                   100~110
多層闆           通(tōng)孔器件               115~125
多層(céng)闆           混裝                   115~125

波峰(fēng)焊工藝參數(shu)調節
1﹐波峰高(gāo)度
  波峰高度(dù)是指波峰焊(han)接中的PCB吃錫(xī)高度。其數值(zhi)通常控🌈制💋在(zài)PCB闆厚度的1/2~2/3,過(guo)大會導緻熔(róng)融的焊料流(liu)到PCB的表面﹐形(xing)成“橋連”
2﹐傳送(song)傾角
  波峰焊(han)機在安裝時(shí)除了使機器(qì)水平外﹐還應(ying)調節🚶傳送裝(zhuang)置的⁉️傾角﹐通(tōng)過
  傾角的調(diào)節﹐可以調控(kòng)PCB與波峰面的(de)焊接時間﹐適(shì)當的傾角🥵﹐會(hui)♊有🌈助于
  焊料(liào)液與PCB更快的(de)剝離﹐使之返(fǎn)回錫鍋內
3﹐熱(rè)風刀
  所謂熱(rè)風刀﹐是SMA剛離(lí)開焊接波峰(fēng)後﹐在SMA的下方(fang)放置一個窄(zhai)長的帶開口(kou)的“腔體”﹐窄長(zhang)的腔體能吹(chui)出熱氣流﹐尤(you)如刀狀﹐故稱(chēng)🈲“熱風刀”
4﹐焊料(liao)純度的影響(xiǎng)
  波峰焊接過(guò)程中﹐焊料的(de)雜質主要是(shi)來源于PCB上焊(hàn)盤的銅浸析(xī)🌂﹐過量的銅會(hui)導緻焊接缺(quē)陷增多
5﹐助焊(han)劑
6﹐工藝參數(shu)的協調
  波峰(fēng)焊機的工藝(yì)參數帶速﹐預(yù)熱時間﹐焊接(jie)時間和傾角(jiao)之間需✂️要互(hù)相協調﹐反復(fù)調整。

   波峰焊(han)接缺陷分析(xi):
1.沾錫不良 POOR WETTING:
這(zhe)種情況是不(bú)可接受的缺(que)點,在焊點上(shang)隻有部分沾(zhan)錫.分析🔞其♋原(yuan)因及改善方(fāng)式如 下:
1-1.外界(jie)的污染物如(ru)油,脂,臘等,此(ci)類污染物通(tong)常可用溶劑(jì)清洗,此類油(yóu)污有時是在(zài)印刷防焊劑(jì)時沾上⭕的.
1-2.SILICON OIL 通(tōng)常用于脫模(mó)及潤滑之用(yòng),通常會在基(ji)闆及零件腳(jiǎo)上發現,而 SILICON OIL 不(bu)易清理,因之(zhi)使用它要非(fei)常小心尤其(qí)是🏃🏻
當它做抗(kàng)氧化油常會(hui)發生問題,因(yīn)它會蒸發沾(zhān)在基闆上👣而(ér)造成沾錫不(bu)良.
1-3.常因
貯存(cún)狀況不良或(huò)基闆制程上(shang)的問題發生(sheng)氧化,而助焊(hàn)劑無法去除(chú)時會造成沾(zhān)錫不良,過二(er)次錫或可解(jiě)決此問題.
1-4.沾(zhan)助焊劑方式(shi)不正确,造成(cheng)原因爲發泡(pao)氣壓不穩定(ding)或⭐不足,緻使(shǐ)泡沫高度不(bú)穩或不均勻(yún)而使基闆😍部(bù)分📐沒有沾到(dao)助焊劑.
1-5.吃錫(xi)時
間不足或(huò)錫溫不足會(hui)造成沾錫不(bu)良,因爲熔錫(xi)需要足夠的(de)溫度及時間(jian)WETTING,通常焊錫溫(wen)度應高于熔(rong)點溫度50℃至80℃之(zhī)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻間,沾🏃‍♂️錫總時(shí)間約3秒.調整(zheng)錫膏粘度。

2.局(ju)部沾錫不良(liang) ：
此一情形與(yǔ)沾錫不良相(xiang)似,不同的是(shì)局部沾錫不(bu)良不會露出(chū)銅箔面,隻有(you)薄薄的一層(ceng)錫無法形成(chéng)🤞飽滿的焊點(diǎn).
3.冷焊或焊點(diǎn)不亮：
焊點看(kàn)似碎裂,不平(ping),大部分原因(yīn)是零件在焊(hàn)錫正要冷卻(què)形成焊點時(shi)振動而造成(cheng),注意錫爐輸(shu)送是否有🈚異(yi)常💚振動.
4.焊點(dian)破裂：
此一情(qíng)形通常是焊(hàn)錫,基闆,導通(tong)孔,及零件腳(jiǎo)之間膨脹系(xi)🥰數,未配合而(er)造成,應在基(jī)闆材質,零件(jiàn)材料及設計(ji)上🐅去改善.
5.焊(hàn)點錫量太大(dà)：
通常在評定(dìng)一個焊點,希(xi)望能又大又(you)圓又胖的焊(hàn)點,但事實上(shàng)過大的焊點(diǎn)對導電性及(ji)抗拉強度未(wèi)必有所幫助(zhu).
5-1.錫爐輸送角(jiǎo)度不正确會(hui)造成焊點過(guò)大,傾斜角度(du)🍉由1到7度依基(ji)闆設計方式(shì)?#123;整,一般角度(du)約3.5度角,角度(dù)越大✔️沾錫越(yue)薄角度越小(xiao) 沾錫越厚.
5-2.提(ti)高錫槽溫度(dù),加長焊錫時(shí)間,使多餘的(de)錫再回流🏃🏻‍♂️到(dào)錫槽.
5-3.提高預(yu)熱溫度,可減(jian)少基闆沾錫(xi)所需熱量,曾(ceng)加助焊效果(guǒ)💃🏻.
5-4.改變助焊劑(ji)比重,略爲降(jiang)低助焊劑比(bi)重,通常比重(zhong)越高吃錫越(yue)厚也越易短(duǎn)路,比重越低(dī)吃錫越薄但(dàn)👌越易造成錫(xī)橋,錫尖.
6.錫尖(jiān) (冰柱) ：
此一問(wèn)題通常發生(shēng)在DIP或WIVE的焊接(jiē)制程上,在零(líng)件腳頂端或(huo)焊點上發現(xiàn)有冰尖
般的(de)錫.
6-1.基闆的可(kě)焊性差,此一(yi)問題通常伴(bàn)随着沾錫不(bu)良,此問題應(yīng)由基闆可焊(han)性去探讨,可(ke)試由提升助(zhù)焊劑比重來(lai)改善.
6-2.基闆上(shang)金道(PAD)面積過(guo)大,可用綠(防(fáng)焊)漆線将金(jin)道分隔來改(gǎi)善,原則上用(yong)綠(防焊)漆線(xiàn)在大金道面(mian)分隔成5mm乘
10mm區(qū)塊.
6-3.錫槽溫度(dù)不足沾錫時(shi)間太短,可用(yòng)提高錫槽溫(wēn)度加長焊🔱錫(xi)時間,使多餘(yu)的錫再回流(liú)到錫槽來改(gai)善.
6-4.出波峰後(hou)之冷卻風流(liu)角度不對,不(bú)可朝錫槽方(fang)向吹,會造📱成(cheng)錫點急速,多(duō)餘焊錫無法(fa)受重力與内(nèi)聚力拉回錫(xi)槽.
6-5.手焊時産(chǎn)生
錫尖,通常(chang)爲烙鐵溫度(du)太低,緻焊錫(xī)溫度不足無(wu)法立即因内(nèi)聚🐆力回縮形(xing)成焊點,改用(yong)較大瓦特數(shu)烙鐵,加長烙(lào)鐵在被焊對(duì)象🔱的預熱時(shi)間.
7.防焊綠漆(qi)上留有殘錫(xi) ：
7-1.基闆制作時(shi)殘留有某些(xie)與助焊劑不(bu)能兼容的物(wù)質,在過熱之(zhī),後餪化産生(sheng)黏性黏着焊(hàn)錫形成錫絲(sī),可用丙酮(*已(yǐ)被蒙特婁公(gong)約禁用之化(huà)學溶劑),,氯化(hua)烯類等溶劑(ji)來🌈清洗,若清(qing)洗後還是無(wú)法改善,則有(yǒu)基闆層材㊙️CURING不(bu)正确的💯可能(néng),本項事故應(yīng)及時回饋基(jī)闆供貨商.
7-2.不(bu)正确的基闆(pǎn)CURING會造成此一(yi)現象,可在插(chā)件前先行烘(hōng)烤⭐120℃二🔞小時,本(běn)項事故應及(ji)時回饋基闆(pan)供貨商.
7-3.錫渣(zhā)被PUMP打入錫槽(cáo)内
再噴流出(chu)來而造成基(jī)闆面沾上錫(xī)渣,此一問題(ti)較爲單純良(liang)好的錫爐維(wei)護,錫槽正确(que)的錫面高度(dù)(一般正常狀(zhuang)況當🛀錫槽不(bu)噴流靜止時(shi)錫面離錫槽(cao)邊緣10mm高度💘)
8.白(bai)色殘留物 ：
在(zai)焊接或溶劑(jì)清洗過後發(fa)現有白色殘(cán)留物在基闆(pǎn)上,通🏃🏻常是松(song)香的殘留物(wu),這類物質不(bu)會影響表面(mian)電阻質,但客(kè)戶不接受🔱.
8-1.助(zhù)焊劑通常是(shì)此問題主要(yào)原因,有時
改(gai)用另一種助(zhù)焊劑即可改(gǎi)善,松香類助(zhu)焊劑常在清(qing)洗時産🏃‍♀️生白(bai)班,此時最好(hao)的方式是尋(xún)求助焊劑🐅供(gong)貨商的協助(zhu),産品是他們(men)供應他們較(jiào)專業.
8-2.基闆制(zhì)作過程中殘(can)
留雜質,在長(zhang)期儲存下亦(yì)會産生白斑(bān),可用助焊劑(ji)或溶劑㊙️清😍洗(xi)即可.
8-3.不正确(què)的CURING亦會造成(chéng)白班,通常是(shì)某一批量單(dan)獨産生,應及(ji)時回饋基闆(pǎn)供貨商并使(shi)用助焊劑或(huò)溶劑🏃🏻‍♂️清洗即(ji)可.
8-4.廠内使用(yong)之助焊劑與(yu)基闆氧化保(bao)護層不兼容(rong),均發生在新(xin)的基闆供貨(huo)商,或更改助(zhù)焊劑廠牌時(shí)發生,應請供(gòng)貨商協助🏃🏻.
8-5.因(yin)基闆制程中(zhōng)所使用之溶(róng)劑使基闆材(cái)質變化,尤❤️其(qi)🏃‍♀️是在⭕鍍鎳過(guo)程中的溶液(yè)常會造成此(cǐ)問題,建議💜儲(chǔ)存時間✌️越短(duǎn)越好🌍.
8-6.助焊劑(ji)使用過久老(lǎo)化,暴露在空(kōng)氣中吸收水(shuǐ)氣劣化,建議(yi)更新助焊劑(jì)(通常發泡式(shì)助焊劑應每(měi)周更新,浸泡(pào)式助焊⁉️劑每(mei)兩周更新,噴(pen)霧式每月更(gèng)新即可).
8-7.使用(yòng)松香型助焊(han)劑,過完焊錫(xi)爐候停放時(shí)間太九才清(qing)洗,導緻引起(qǐ)白班,盡量縮(suo)短焊錫與清(qing)洗的時間即(ji)可改善.
8-8.清洗(xǐ)基闆的溶劑(ji)水分含量過(guo)高,降低清洗(xi)能力并産⁉️生(shēng)白🙇🏻班.應更新(xīn)溶劑.
9.深色殘(can)餘物及浸蝕(shi)痕迹 ：
通常黑(hēi)色殘餘物均(jun1)發生在焊點(dian)的底部或頂(dǐng)端,此問題通(tōng)😘常是不正确(què)的使用助焊(hàn)劑或清洗造(zao)成.
9-1.松香型助(zhu)焊劑焊接後(hou)未立即清洗(xǐ),留下黑褐色(se)殘留物,盡量(liàng)提前清洗即(ji)可.
9-2.酸性助焊(hàn)劑留在焊點(dian)上造成黑色(se)腐蝕顔色,且(qiě)無法🏃‍♀️清洗,此(ci)🈲現象在手焊(hàn)中常發現,改(gai)用較弱之助(zhu)焊劑并盡快(kuai)清洗.
9-3.有機類(lei)助焊劑在較(jiao)高溫度下燒(shao)焦而産生黑(hei)班,确⭕認錫💜槽(cao)溫度,改用較(jiao)可耐高溫的(de)助焊劑即可(kě).
10.綠色殘留物(wu) ：綠色通常是(shì)腐蝕造成,特(te)别是電子産(chǎn)品但是并非(fei)完全如此,因(yin)爲很難分辨(bian)到底是綠鏽(xiu)或是其它化(huà)學産品,但通(tong)常來說發現(xiàn)綠色物質應(ying)爲警訊,必須(xu)立刻查明原(yuan)因,尤其是此(cǐ)種綠色物質(zhi)會越來越大(dà),應非常注意(yi),通常可用清(qing)洗來改善.
10-1.腐(fǔ)蝕的問題
通(tong)常發生在裸(luo)銅面或含銅(tong)合金上,使用(yòng)非松香性助(zhu)焊劑,這種🐪腐(fu)蝕物質内含(han)銅離子因此(ci)呈綠色,當發(fa)現此綠色腐(fǔ)蝕物,即可證(zhèng)明是在使用(yong)非松香助✌️焊(hàn)劑後未正确(que)🌈清洗.
10-2.COPPER ABIETATES 是氧化(hua)銅與 ABIETIC ACID (松香主(zhu)要成分)的化(huà)合物,此一物(wù)質是綠色但(dàn)絕不是腐蝕(shi)物且具有高(gao)絕緣性,不影(ying)影響品質但(dan)客戶不會同(tóng)意應🆚清洗.
10-3.PRESULFATE 的(de)殘餘物或基(ji)闆制作上類(lèi)似殘餘物,在(zai)焊錫後會産(chǎn)生綠色殘💯餘(yú)物,應要求基(ji)闆制作廠在(zài)基闆制作清(qing)洗後再做清(qīng)潔度測試,以(yǐ)确保基闆清(qīng)潔度的品質(zhì).
11.白色腐蝕物(wu) ：
第八項談的(de)是白色殘留(liú)物是指基闆(pǎn)上白色殘留(liu)物,而本👣項目(mu)談的是零件(jiàn)腳及金屬上(shang)的白色腐蝕(shí)物,尤其是含(hán)鉛成分較多(duo)的金屬上較(jiào)易生成此類(lei)殘餘物,主要(yào)是因爲氯離(li)子易與鉛形(xíng)成氯化鉛,再(zai)與二氧化✨碳(tàn)形成碳🛀酸鉛(qian)(白色腐蝕物(wù)).在🥵使用松香(xiāng)類助焊劑時(shí),因松香不溶(róng)于水會将含(han)氯活性劑包(bāo)着不緻腐蝕(shí),但如使用不(bú)當溶劑,隻能(néng)清洗松香無(wu)⭐法去除含氯(lü)離子🐉,如此一(yī)來反而加🏃🏻‍♂️速(sù)腐蝕.
12.針孔及(jí)氣孔 ：
針孔與(yǔ)氣孔之區别(bié),針孔是在焊(han)點上發現一(yī)小孔,氣🧑🏾‍🤝‍🧑🏼孔則(ze)是焊點上較(jiao)大孔可看到(dao)内部,針孔内(nei)部通常是空(kong)的,氣孔則是(shi)内部空氣完(wán)全噴出而造(zào)成之大孔,其(qí)🏃🏻形成原因是(shi)焊錫在氣體(tǐ)尚未完全排(pái)除即已凝固(gu),而形成此問(wèn)題.
12-1.有機污染(rǎn)物:基闆與零(ling)件腳都可能(néng)産生氣體而(ér)造成針孔或(huo)氣孔,其污染(rǎn)源可能來自(zi)自動植件機(jī)或儲存狀況(kuang)不佳造成,此(cǐ)問題較爲簡(jian)單隻要用溶(róng)劑清洗即💔可(ke),但如發現污(wū)染物爲SILICONOIL 因其(qi)不容易被溶(rong)劑清洗,故在(zài)制程中應⭐考(kao)慮其它代用(yòng)品.
12-2.基闆有濕(shī)氣:如使用較(jiào)便
宜的基闆(pan)材質,或使用(yòng)較粗糙的鑽(zuàn)孔方式,在貫(guàn)孔處容易吸(xi)收濕氣,焊錫(xī)過程中受到(dào)高熱蒸發出(chū)來而造成,解(jiě)決方法是放(fang)在烤箱中120℃烤(kǎo)二小時.

12-3.電鍍(dù)溶液中的
光(guang)亮劑:使用大(da)量光亮劑電(diàn)鍍時,光亮劑(jì)常與金同㊙️時(shi)👄沉積✍️,遇到高(gao)溫則揮發而(er)造成,特别是(shì)鍍金時,改用(yong)含光亮劑較(jiào)少的電鍍液(yè),當然這要回(hui)饋到供貨🈲商(shang).
13.TRAPPED OIL:
氧化防止油(you)被打入錫槽(cáo)内經噴流湧(yong)出而機污染(ran)基♊闆,此問題(tí)應爲錫槽焊(han)錫液面過低(dī),錫槽内追加(jiā)焊錫即可💰改(gai)善.
14.焊點灰暗(àn) ：
此現象分爲(wèi)二種(1)焊錫過(guò)後一段時間(jian),(約半載至一(yi)✨年)焊點顔色(se)❓轉暗.(2)經制造(zao)出來的成品(pin)焊點即是灰(hui)暗的✨.
14-1.焊錫内(nèi)雜質:必須每(měi)三個月定期(qi)檢驗焊錫内(nèi)的金屬成分(fen).
14-2.助焊劑在熱(re)的表面上亦(yì)會産生某種(zhǒng)程度的灰暗(an)色,如RA及有機(ji)酸類助焊劑(jì)留在焊點上(shàng)過久也會造(zao)成輕微的🈲腐(fǔ)蝕而呈灰暗(an)色,在焊接後(hòu)立刻清洗應(yīng)可改善.某些(xie)無😘機酸類🏃的(de)助焊劑會造(zao)成 ZINC OXYCHLORIDE 可用 1% 的鹽(yan)🐉酸清洗再水(shui)洗.
14-3.在焊錫合(he)金中,錫含量(liang)低者(如40/60焊錫(xi))焊點亦較灰(huī)暗.
15.焊點表面(miàn)粗糙:焊點表(biao)面呈砂狀突(tū)出表面,而焊(han)點💁整體形狀(zhuang)不🔞改變.
15-1.金屬(shu)雜質的結晶(jing):必須每三個(gè)月定期檢驗(yàn)焊錫内的⁉️金(jīn)🈲屬成🈲分❌.
15-2.錫渣(zha):錫渣被PUMP打入(rù)錫槽内經噴(pen)流湧
出因錫(xi)内含有錫渣(zha)而使焊點表(biǎo)面有砂狀突(tu)出,應🏃🏻爲😍錫槽(cáo)焊錫液面過(guò)低,錫槽内追(zhui)加焊錫并應(yīng)清理☀️錫槽及(ji)PUMP即可改善.
15-3.外(wài)來物質:如毛(máo)邊,絕緣材等(děng)藏在零件腳(jiao),亦會産生粗(cū)糙表面.
16.黃色(se)焊點 ：系因焊(han)錫溫度過高(gao)造成,立即查(cha)看錫溫及溫(wen)👣控器是否故(gù)障.
17.短路：過大(dà)的焊點造成(chéng)兩焊點相接(jie).
17-1.基闆吃錫時(shi)間不夠,預熱(re)不足調整錫(xi)爐即可.
17-2.助焊(hàn)劑不良:助焊(hàn)劑比重不當(dāng),劣化等.
17-3.基闆(pan)進行方向與(yǔ)錫波配合不(bú)良,更改吃錫(xi)方向.
17-4.線路設(she)計不良:線路(lù)或接點間太(tai)過接近(應有(yǒu)0.6mm以上間距);如(rú)✨爲排列式焊(han)點或IC,則應考(kao)慮盜錫焊墊(nian),或使用文字(zì)白漆予以區(qū)隔,此時之白(bái)漆厚度需爲(wei)2倍焊墊(金道(dào))厚度以上.
17-5.被(bèi)污染的錫或(huo)積聚過多的(de)氧化物被
PUMP帶(dai)上造成短路(lu)應清理錫爐(lu)或更進一步(bu)全部更新🌏錫(xi)槽内的焊錫(xī).
 

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