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波峰焊常见问题及解决对策
发布:2010-12-31 22:26:42 阅读: 【

 

        摘 要:对波峰焊常见的焊接不良问题给予分析并提出解决对策。希望能对电子制造业者的实际生产起到一定的参考作用。
        关键词:助焊剂;波峰焊;印制电路板

        随着电子产品的快速更新和日益激烈竞争 ,电子从业者只有保证产品质量才能立于不败之地。而焊接作为电子产品制造的组成部分 ,对品质起了关键的作用。焊接成本占电子产品综合成本的比例并不高 ,而焊接补救成本却是十分高昂的。焊接不良是不可避免的 ,只有尽可能减少不良的发生。

1 焊接不良的原因及解决对策
1.1 润湿不良
焊料无法全面地包覆被焊物表面 ,而让焊接物表面的金属裸露。润湿不良在焊接作业中是不能被接受的 ,它严重地降低了焊点的 “耐久性” 和 “延伸性”,同时也降低了焊点的 “导电性” 及 “导热性” 。其原因有:
(1)印制电路板( PCB)和元件被外界污染物污染了。这些污染物包含油、 漆、 脂等。这些污染物可通过适当的清洗方式清除 ,可选择用清洗剂清洗;
(2) PCB 及元件严重氧化。可采用活性较强的助焊剂焊接作业或清洗铜箔表面、 元件端线。同时也应避免线路及元件长期存放。
(3)助焊剂可焊性差。研究助焊剂有无问题和助焊剂是否变质。

1.2 焊料球
焊料球大多数发生在 PCB 表面 ,因为焊料本身内聚力的因素 ,使这些焊料颗粒的外观呈球状。它们通常随着助焊剂固化的过程附着在 PCB 表面 ,有时也会埋藏在 PCB 塑胶物表面如防焊油墨或印刷油墨 ,因为这些油墨焊接时会有一段软化过程 ,也容易沾焊料球。
(1) PCB 预热温度不够(预热温度标准为:酚醛线路板一般为 80~100 ℃,环氧线路板为 100~120℃) ,导致线路板的表面助焊剂未干。
(2)助焊剂的配方中含水量过高及工厂环境湿度过高。焊料球在焊接过程中任何时间都有可能产生 ,它对品质造成严重的伤害 ,为了避免它 ,预防是唯一可靠的方法。

1.3冷焊
冷焊的定义是焊点表面不平滑 ,如 “破碎玻璃”的表面一般。当冷焊严重时 ,焊点表面甚至会有微裂或断裂的情况发生。冷焊原因:
(1)输送轨道的皮带振动 ,机械轴承或马达电扇转动不平衡 ,抽风设备或电扇太强;
(2)补焊人员的作业疏忽。PCB 焊接后 ,保持输送轨道的平稳 ,让焊料合金在固化的过程中 ,得到完美的结晶 ,即能解决冷焊的困扰。当冷焊发生时可用补焊的方式修整 ,若冷焊严重时 ,则可考虑重新焊接一次。

1.4焊点不完整
焊点不完整在电子业流传使用的名称很多 ,如“吹气孔” 、 “针孔” 、 “锡落” 、 “空洞” 等。主要原因有:
(1)焊孔焊料不足。在单层板、 双层板、 多层板 ,焊点周围没有全部被焊料包覆。
(2)通孔润湿不良。焊料没有完全焊接到孔壁顶端 ,此情形只发生在双层或多层板。其原因是:通孔壁润湿不良 ,元件及 PCB 本身的可焊性不良 ,通孔壁有断裂或有杂物残留 ,通孔受污染 ,防焊油墨流入通孔内 ,助焊剂因过度受热而没有活性 ,通孔与元件脚的比例不正确 ,焊料波不稳定或输送带振动。
(3)焊料锅的工艺参数不合理。焊料锅温度过低(温度一般为250 ℃± 5 ℃) ;传送带速度过快。
(4)助焊剂可焊性差。

1.5包焊料
包焊料:焊点周围被过多的焊料包覆而不能断定其是否为标准焊点。其原因有:
(1)压焊料的深度不正确(单面板压焊料深度为板厚的 1/ 2~2/ 3 ,双面板压焊料深度为板厚的 2/ 3~3/ 4) 。预热或焊料锅温度不足;
(2)助焊剂活性与密度的选择不当;
(3)不适合的油脂类混在焊接流程或焊料的成分不标准或已严重污染。

1.6冰柱
冰柱:焊点顶部如冰柱状。其原因有:
(1)机器设备或使用工具温度输出不均匀 ,PCB板焊接设计不合理 ,焊接时会局部吸热造成热传导不均匀 ,热沉大的元件吸热;
(2) PCB 板或元件本身的可焊性不良 ,助焊剂的活性不够 ,不足以润湿;
(3) PCB 板过焊料太深 ,焊料波流动不稳定 ,手动或自动焊料锅的焊料面有焊料渣或浮物;
(4)元件脚与通孔的比例不正确 ,插元件的过孔太大 ,PCB 板表面焊接区域太大时 ,造成表面熔融焊料凝固慢 ,流动性大。

1.7桥接
桥接:将相邻的两个焊点连接在一块。其原因:
(1) PCB 板焊接面没有考虑焊料流的排放,PCB线路设计太近 ,元件脚不规律或元件脚彼此太近;
(2) PCB 板或元件脚有锡或铜等金属之杂物残留,PCB 板或元件脚可焊性不良,助焊剂活性不够,焊料锅受到污染;
(3)预热温度不够 ,焊料波表面冒出污渣, PCB板沾焊料太深。当发现桥接时,可用手焊分离。

1.8焊点短路
将不该连接在一起的两个焊点短路(注:桥接不一定短路 ,而短路一定桥接) 。其原因有:
(1)露出的线路太靠近焊点顶端 ,元件或引脚本身互相接触(自动插件机折脚方向不对) ;
(2)焊料波振动太严重。

2结束语
虽然在实际生产作业中焊接的缺陷是无法避免的 ,但可以通过各种方式:如选用优质的助焊剂和焊料 ,调整合理的设备工艺参数 ,确保 PCB 和元器件的可焊性及选择特殊的波峰焊机将焊接不良降到最低限度。