波峰焊技术培训hzf.docx
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1、波峰焊技术培训波峰焊是将熔融的液态焊料借助与泵的作用在焊料槽液面形成特定形状的焊料波插装了元器件的PCB 置与传送链上经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。波峰面:波的表面均均被一层层氧化皮皮覆盖它在沿沿焊料波波的整个个长度方方向上几几乎都保保持静态态在波峰峰焊接过过程中PCBB 接触触到锡波波的前沿沿表面氧化皮皮破裂,PCB 前面的锡波无皲褶地被推向前进这说明整个氧化皮与PCB 以同样的速度移动。焊点成型:当PCB 进入波波峰面前前端(AA)时基板与与引脚被被加热并在未未离开波波峰面(B)之前整个PCB 浸在焊料中即被焊料所桥联但在离开波峰尾端的瞬间少量的焊料
2、由于润湿力的作用粘附在焊盘上并由于表面张力的原因会出现以引线为中心收缩至最小状态此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此会形成饱满圆整的焊点离开波峰尾部的多余焊料由于重力的原因回落到锡锅中。一,波峰焊焊的工艺艺参数及及调节1.预热温温度和预预热方式式:波峰峰焊的预预热方式式有空气对对流加热热红外外加热器器加热热空空气和辐辐射相结结合的方方法加热热三种方方式。波波峰焊的的预热温温度通常常在900-1110(PCCB板焊焊盘面温温度)2. 波峰峰高度波峰高度是是指波峰峰焊接中中的PCCB 吃吃錫高度度。其數數值通常常控制在在PCBB 板厚厚度的1/22/33,過大大會導致致熔融
3、的的焊料流流到PCCB 的的表面形成“橋連。3. 傳送送傾角波峰焊機在在安裝時時除了使使機器水水平外還應調調節傳送送裝置的的傾角通過傾角的調節節可以調調控PCCB 與與波峰面面的焊接接時間適當的的傾角會有助助于焊料液與PPCB 更快的的剝離使之返返回錫鍋鍋內消除除桥连。倾倾角一般般在5-7之间。4.传送链链夹速度度传送链夹速速度一般般设在11m/mmin1.88 m/minn可调,通过调调整链速速可以改改善焊接接质量。5焊接时间间通常PCBB板在锡锡液中浸浸润时间间在3ss-5ss之间。6.焊接温温度通常有铅焊焊锡焊接接温度是是24555,无铅铅焊锡焊焊接温度度是25505.7.助焊剂剂比重有
4、铅焊接通通常使用用助焊剂剂比重是是0.881-00.833,无铅铅焊接通通常使用用助焊剂剂比重是是0.779-00.811。8.热风刀刀所謂热风刀刀是SMAA 剛離離開焊接接波峰后后在SMAA 的下下方放置置一個窄窄長的帶帶開口的的“腔體”窄長的的腔體能能吹出熱熱氣流尤如刀刀狀故稱“热风刀刀”,热风风刀的作作用是消消除高密密度SMMA装联联的桥连连。二,波峰焊焊接质量量缺陷分分析:1.沾锡不不良POOOR WETTTINNG:这种情况是是不可接接受的缺缺点,在焊点点上只有有部分沾沾锡.分析其其原因及及改善方方式如下:1-1.外外界的污污染物如如油,脂,腊等,此类污污染物通通常可用用溶剂清清洗,
5、此类油油污有时是在印刷刷防焊剂剂时沾上上的.1-2.SSILIICONN OIIL 通通常用于于脱模及及润滑之之用,通常会会在基板及零零件脚上上发现,而SILLICOON OOIL 不易清清理,因之使使用它要要非常小小心尤其其是当它它做抗氧氧化油常常会发生生问题,因它会会蒸发沾沾在基板板上而造造成沾锡锡不良.1-3.常常因贮存状况不不良或基基板制程程上的问问题发生生氧化,而助焊焊剂无法法去除时时会造成成沾锡不不良,过二次次锡或可可解决此此问题.1-4.沾沾助焊剂剂方式不不正确,造成原原因为发发泡气压压不稳定或不足,致使泡泡沫高度度不稳或或不均匀匀而使基基板部分分没有沾沾到助焊焊剂.1-5.吃吃
6、锡时间间不足或或锡温不不足会造造成沾锡锡不良,因为熔熔锡需要要足够的的温度及及时间WWETTTINGG,通常常焊锡温度应应高于熔熔点温度度50至80之间,沾锡总总时间约约3 秒.调整锡锡膏粘度度。2.局部沾沾锡不良良:此一情形与与沾锡不不良相似似,不同的的是局部部沾锡不不良不会会露出铜铜箔面,只有薄薄薄的一一层锡无法形形成饱满满的焊点点.3.冷焊或或焊点不不亮:焊点看似碎碎裂,不平,大部分分原因是是零件在在焊锡正正要冷却却形成焊焊点时振振动而造造成,注意锡锡炉输送送是否有有异常振振动.4.焊点破破裂:此一情形通通常是焊焊锡,基板,导通孔孔,及零件件脚之间间膨胀系系数,未配合合而造成成,应在基基
7、板材质,零零件材料料及设计计上去改改善.5.焊点锡锡量太大大:通常在评定定一个焊焊点,希望能能又大又又圆又胖胖的焊点点,但事实实上过大大的焊点点对导电电性及抗拉强度度未必有有所帮助助.5-1.锡锡炉输送送角度不不正确会会造成焊焊点过大大,倾斜角角度由55到7 度依依基板设设计方式式角度越越大沾锡锡越薄角角度越小小沾锡越越厚.5-2.提提高锡槽槽温度,加长焊焊锡时间间,使多余余的锡再再回流到到锡槽.5-3.提提高预热热温度,可减少少基板沾沾锡所需需热量,曾加助助焊效果果.5-4.改改变助焊焊剂比重重,略为降降低助焊焊剂比重重,通常比比重越高高吃锡越越厚也越越易短路路,比重越越低吃锡锡越薄但但越易
8、造造成锡桥桥,锡尖.6.锡尖(冰柱) :此一问题通通常发生生在DIIP 或或WIVVE 的的焊接制制程上,在零件件脚顶端端或焊点点上发现现有冰尖尖般的锡锡.6-1.基基板的可可焊性差差,此一问问题通常常伴随着着沾锡不不良,此问题题应由基基板可焊性去探讨讨,可试由由提升助助焊剂比比重来改改善.6-2.基基板上金金道(PPAD)面积过过大,可用绿绿(防焊)漆线将将金道分分隔来改改善,原则上上用绿(防焊)漆线在在大金道道面分隔隔成5mmm 乘乘10mmm 区区块.6-3.锡锡槽温度度不足沾沾锡时间间太短,可用提提高锡槽槽温度加加长焊锡锡时间,使多余的锡再再回流到到锡槽来来改善.6-4.出出波峰后后之
9、冷却却风流角角度不对对,不可朝朝锡槽方方向吹,会造成成锡点急急速,多余焊焊锡无法法受重力力与内聚聚力拉回回锡槽.6-5.手手焊时产产生锡尖,通常常为烙铁铁温度太太低,致焊锡锡温度不不足无法法立即因因内聚力力回缩形形成焊点点,改用较较大瓦特特数烙铁铁,加长烙烙铁在被被焊对象象的预热热时间.7.防焊绿绿漆上留留有残锡锡:7-1.基基板制作作时残留留有某些些与助焊焊剂不能能兼容的的物质,在过热热之,后餪化化产生黏黏性黏着焊锡形形成锡丝丝,可用丙丙酮(*已被蒙蒙特娄公公约禁用用之化学学溶剂),氯氯化烯类类等溶剂来清洗,若清洗洗后还是是无法改改善,则有基基板层材材CURRINGG 不正正确的可可能,本项
10、事事故应及及时回馈馈基板供供货商.7-2.不不正确的的基板CCURIING 会造成成此一现现象,可在插插件前先先行烘烤烤1200二小时时,本项事事故应及及时回馈馈基板供供货商.7-3.锡锡渣被PPUMPP 打入入锡槽内内再喷流出来来而造成成基板面面沾上锡锡渣,此一问问题较为为单纯良良好的锡锡炉维护护,锡槽正正确的锡面高度度(一般正正常状况况当锡槽槽不喷流流静止时时锡面离离锡槽边边缘100mm 高度)8.白色残残留物:在焊接或溶溶剂清洗洗过后发发现有白白色残留留物在基基板上,通常是是松香的的残留物物,这类物物质不会影响响表面电电阻质,但客户户不接受受.8-1.助助焊剂通通常是此此问题主主要原因因
11、,有时改用另一种种助焊剂剂即可改改善,松香类类助焊剂剂常在清清洗时产产生白班班,此时最最好的方方式是寻求助焊焊剂供货货商的协协助,产品是是他们供供应他们们较专业业.8-2.基基板制作作过程中中残留杂杂质,在长期期储存下下亦会产产生白斑斑,可用助助焊剂或或溶剂清清洗即可可.8-3.不不正确的的CURINNG 亦亦会造成成白班,通常是是某一批批量单独独产生,应及时时回馈基基板供货货商并使使用助焊焊剂或溶溶剂清洗洗即可.8-4.厂厂内使用用之助焊焊剂与基基板氧化化保护层层不兼容容,均发生生在新的基板供供货商,或更改改助焊剂剂厂牌时时发生,应请供供货商协协助.8-5.因因基板制制程中所使用之溶溶剂使基
12、基板材质质变化,尤其是是在镀镍镍过程中中的溶液液常会造造成此问问题,建议储存时间越越短越好好.8-6.助助焊剂使使用过久久老化,暴露在在空气中中吸收水水气劣化化,建议更新助焊剂剂(通常发发泡式助助焊剂应应每周更更新,浸泡式式助焊剂剂每两周周更新,喷雾式式每月更更新即可可).8-7.使使用松香香型助焊焊剂,过完焊焊锡炉候候停放时时间太久久才清洗洗,导致引引起白斑斑,尽量缩缩短焊锡锡与清洗洗的时间间即可改改善.8-8.清清洗基板板的溶剂剂水分含含量过高高,降低清清洗能力力并产生生白班.应更新新溶剂.9.深色残残余物及及浸蚀痕痕迹:通常黑色残残余物均均发生在在焊点的的底部或或顶端,此问题题通常是是不
13、正确确的使用用助焊剂剂或清洗洗造成.9-1.松松香型助助焊剂焊焊接后未未立即清清洗,留下黑黑褐色残残留物,尽量提提前清洗洗即可.9-2.酸酸性助焊焊剂留在在焊点上上造成黑黑色腐蚀蚀颜色,且无法法清洗,此现象象在手焊焊中常发发现,改用较较弱之助助焊剂并并尽快清清洗.9-3.有有机类助助焊剂在在较高温温度下烧烧焦而产产生黑班班,确认锡锡槽温度度,改用较较可耐高高温的助助焊剂即即可.10.绿色色残留物物:绿色通常是是腐蚀造造成,特别是是电子产产品但是是并非完完全如此此,因为很很难分辨辨到底是是绿锈或是其它它化学产产品,但通常常来说发发现绿色色物质应应为警讯讯,必须立立刻查明明原因,尤其是是此种绿绿色
14、物质质会越来来越大,应非常常注意,通常可可用清洗洗来改善善.10-1.腐蚀的的问题通常发生在在裸铜面面或含铜铜合金上上,使用非非松香性性助焊剂剂,这种腐腐蚀物质质内含铜铜离子因此呈绿色色,当发现现此绿色色腐蚀物物,即可证证明是在在使用非非松香助助焊剂后后未正确确清洗.10-2.COPPPERR ABBIETTATEES 是是氧化铜铜与ABBIETTIC ACIID (松香主主要成分分)的化合合物,此一物物质是绿绿色但绝绝不是腐腐蚀物且且具有高高绝缘性性,不影影影响品质质但客户户不会同同意应清清洗.10-3.PREESULLFATTE 的的残余物物或基板板制作上上类似残残余物,在焊锡锡后会产产生
15、绿色残余物物,应要求求基板制制作厂在在基板制制作清洗洗后再做做清洁度度测试,以确保保基板清清洁度的品质质.11.白色色腐蚀物物:第八项谈的的是白色色残留物物是指基基板上白白色残留留物,而本项项目谈的的是零件件脚及金金属上的的白色腐腐蚀物,尤其是是含铅成成分较多多的金属属上较易易生成此此类残余余物,主要是是因为氯氯离子易易与铅形形成氯化化铅,再与二二氧化碳碳形成碳碳酸铅(白色腐腐蚀物).在使使用松香香类助焊焊剂时,因松香香不溶于于水会将将含氯活活性剂包包着不致致腐蚀,但如使使用不当当溶剂,只能清清洗松香香无法去去除含氯氯离子,如此一一来反而而加速腐腐蚀.12.针孔孔及气孔孔:针孔与气孔孔之区别别
16、,针孔是是在焊点点上发现现一小孔孔,气孔则则是焊点点上较大大孔可看看到内部,针孔内内部通常常是空的的,气孔则则是内部部空气完完全喷出出而造成成之大孔孔,其形成成原因是是焊锡在在气体尚尚未完全全排除即即已凝固固,而形成成此问题题.12-1.有机污污染物:基板与与零件脚脚都可能能产生气气体而造造成针孔孔或气孔孔,其污染染源可能能来自自自动植件件机或储储存状况况不佳造造成,此问题题较为简简单只要要用溶剂剂清洗即即可,但如发发现污染染物为SSILIICONNOILL 因其其不容易易被溶剂剂清洗,故在制制程中应应考虑其其它代用用品.12-2.基板有有湿气:如使用用较便宜宜的基板板材质,或使用用较粗糙糙的
17、钻孔孔方式,在贯孔孔处容易易吸收湿湿气,焊锡过过程中受受到高热热蒸发出出来而造造成,解决方方法是放放在烤箱箱中1220烤二小小时.12-3.电镀溶溶液中的的光亮剂:使使用大量量光亮剂剂电镀时时,光亮剂剂常与金金同时沉沉积,遇到高高温则挥挥发而造造成,特别是镀金金时,改用含含光亮剂剂较少的的电镀液液,当然这这要回馈馈到供货货商.13.TRRAPPPED OILL:氧化防止油油被打入入锡槽内内经喷流流涌出而而机污染染基板,此问题题应为锡锡槽焊锡锡液面过过低,锡槽内内追加焊焊锡即可可改善.14.焊点点灰暗:此现象分为为二种(1)焊焊锡过后后一段时时间,(约半载载至一年年)焊点颜颜色转暗暗.(22)经
18、制制造出来的成品品焊点即即是灰暗暗的.14-1.焊锡内内杂质:必须每每三个月月定期检检验焊锡锡内的金金属成分分.14-2.助焊剂剂在热的的表面上上亦会产产生某种种程度的的灰暗色色,如RA 及有机机酸类助助焊剂留留在焊点点上过久久也会造造成轻微微的腐蚀蚀而呈灰灰暗色,在焊接接后立刻刻清洗应应可改善善.某些无机酸酸类的助助焊剂会会造成ZZINCC OXXYCHHLORRIDEE 可用用1% 的盐酸酸清洗再再水洗.14-3.在焊锡锡合金中中,锡含量量低者(如40/60 焊锡)焊点亦亦较灰暗暗.15.焊点点表面粗粗糙:焊点表表面呈砂砂状突出出表面,而焊点点整体形形状不改改变.15-1.金属杂杂质的结结
19、晶:必须每每三个月月定期检检验焊锡锡内的金金属成分分.15-2.锡渣:锡渣被被PUMMP 打打入锡槽槽内经喷喷流涌出因锡内含含有锡渣渣而使焊焊点表面面有砂状状突出,应为锡锡槽焊锡锡液面过过低,锡槽内内追加焊锡并应清清理锡槽槽及PUUMP 即可改改善.15-3.外来物物质:如毛边边,绝缘材材等藏在在零件脚脚亦会产产生粗糙糙表面.16.黄色色焊点:系因焊锡温温度过高高造成,立即查查看锡温温及温控控器是否否故障.17.短路路:过大的焊点点造成两两焊点相相接.17-1.基板吃吃锡时间间不够,预热不不足調整整锡炉即即可.17-2.助焊剂剂不良:助焊剂剂比重不不当,劣化等等.17-3.基板进进行方向向与锡
20、波波配合不不良,更改吃吃锡方向向.17-4.线路设设计不良良:线路或或接点间间太过接接近(应有0.6mmm 以上上间距);如为为排列式式焊点或或IC,则应考考虑盗锡锡焊垫,或使用用文字白白漆予以以区隔,此时之之白漆厚厚度需为为2 倍焊焊垫(金道)厚度以以上.17-5.被污染染的锡或或积聚过过多的氧氧化物被被PUMP 带上造造成短路路应清理理锡炉或或更进一一步全部部更新锡锡槽内的的焊锡。18.焊点点不全1、助焊剂剂喷涂量量不足2、预热不不好3、传送速速度过快快4、波峰不不平5、元件氧氧化6、焊盘氧氧化7、焊锡有有较多浮浮渣解决方法1、加大助助焊剂喷喷涂量2、提高预预热温度度、延长长预热时时间3、
21、降低传传送速度度4、稳定波波峰5、除去元元件氧化化层或更更换元件件6、更换PPCB7、除去浮浮渣19.桥接接1、焊接温温度过高高2、焊接时时间过长长3、轨道倾倾角太小小解决方法1、降低焊焊接温度度2、减少焊焊接时间间3、提高轨轨道倾角角20.焊锡锡冲上印印制板1、印制板板压锡深深度太深深2、波峰高高度太高高3、印制板板葬翘曲曲解决方法1、降低压压锡深度度2、降低波波峰高度度3、整平或或采用框框架固三,提高波波峰焊质质量的方方法摘要:分别别从焊接接前的质质量控制制、生产产工艺材材料及工工艺参数数这三个个方面探探讨了提提高波峰峰焊质量量的有效效方法。1、焊接前前对印制制板质量量及元件件的控制制1.
22、1 焊焊盘设计计(1)在设设计插件件元件焊焊盘时,焊焊盘大小小尺寸设设计应合合适。焊焊盘太大大,焊料料铺展面面积较大大,形成成的焊点点不饱满满,而较较小的焊焊盘铜箔箔表面张张力太小小,形成成的焊点点为不浸浸润焊点点。孔径径与元件件引线的的配合间间隙太大大,容易易虚焊,当当孔径比比引线宽宽0.005 - 0.2mmm,焊盘盘直径为为孔径的的2 - 2.5 倍倍时,是是焊接比比较理想想的条件件。(2)在设设计贴片片元件焊焊盘时,应应考虑以以下几点点:为了尽量去去除“阴影效效应”,SMDD 的焊焊端或引引脚应正正对着锡锡流的方方向,以以利于与与锡流的的接触,减减少虚焊焊和漏焊焊。波峰峰焊时推推荐采用
23、用的元件件布置方方向图如如图1 所示。波波峰焊接接不适合合于细间间距QFFP、PLCCC、BGAA 和小小间距SSOP 器件焊焊接,也也就是说说在要波波峰焊接接的这一一面尽量量不要布布置这类类元件。较较小的元元件不应应排在较较大元件件后,以以免较大大元件妨妨碍锡流流与较小小元件的的焊盘接接触造造成漏焊焊。1.2 PPCB 平整度度控制波峰焊接对对印制板板的平整整度要求求很高,一一般要求求翘曲度度要小于于0.55mm,如如果大于于0.55mm 要做平平整处理理。尤其其是某些些印制板板厚度只只有1.5mmm 左右右,其翘翘曲度要要求就更更高,否否则无法法保证焊焊接质量量。1.3 妥妥善保存存印制板
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