波峰焊机使用与维护保养中问题与注意事项.doc

波峰焊机使用与维护保养中问题与注意事项板焊接后有锡珠： 造成的原因是水分子和焊盘及组件的氧化或组件及焊盘的外表层有杂质引起。水分子是非常活跃的无孔不入，由于空气中的水份不可能是零它就有机会浸入助焊剂及电路板孔和组件的表层，当遇到高温的时候会突然膨胀产生气暴，有一部分杂质也会在高温下产生爆裂而产生锡珠。通过提高预热温度，可使水份在温度的作用下加速扩散在进入锡峰前气化到空气中，对于水分子造成的问题完全可解决 . 提高预热温度或降低焊接的速度也可使一些杂质提前爆裂减少焊接的锡珠，还可降低一点锡温（ 10 度）来减少高温的杂质爆裂从而减少焊接的锡珠。 2 ）上锡不良： 主要是电路板和组件的氧化或有的组件脚电镀的金属成份造成的。如果是某一种组件上锡不良，可单独用其它酸度高的助焊剂提前浸锡清洗后再插装或粘贴即可解决。 如果是普遍的上锡不良，板及组件又没有轻微以上的氧化，可提高预热的温度来充分发挥助焊剂的活力加强去除层氧化的作用。如果是因为严重氧化造成的可请 PCB 和组件的供货商协助去除氧化层，也可采用酸度较大的助焊剂来焊接，但焊后必须清洗防止今后焊点氧化遭到客户抱怨。 3 ）焊点上锡多或少： 焊点的上锡多少与锡条的锡含量有直接的关系，通常 63/37 的锡比 60/40 的锡在同样条件下要上锡少是因为熔点的问题 , 通常 63/37 的锡在同样的温度下流动性要好过 60/40 的锡，所以上锡会少一点但它的焊接强度要高于 60/40 的锡。 在同样的条件下要增加焊点的上锡量，可降低预热温度和焊锡的温度及增加焊接的速度来达到目的。要减少焊点的上锡量（可避免焊点的连焊）可提高预热温度和焊锡的温度及减小焊接速度来改善。 4 ）连焊及拉尖： 1) 若助焊剂的活力足够拉尖请参考三 )3-1 有关方法处理。 2) 连焊可通过降低焊接的速度来改善 . 3) 可制作工装作 45 度的倾斜焊接避免成排间距小的焊点连焊 , 特别对表面粘贴焊接的 IC 是极好的方法。 63/37 的锡条流动性好过 60/40 在同样的条件下可减少连锡。在同一型号锡的情况下加高预热温度减少焊接速度提高锡的温度均可避免连锡，焊接的方向也能改善连锡的情况。有公司采用 45 度的焊接方法错开成排焊点形成表面涨力的时间，基本解决了计算机板 CPU 插座的连锡减少了人工补焊的工作。 工装夹具 通过锡峰 目前也有设备公司在生产可调锡峰角度的波峰焊机可根据板的情况来调整波峰的斜度。 5 ） PCB 绿油起泡或脱落： 焊接温度不超过 PCB 的技术参数温度要求，绿油是不会产生起泡或脱的。 怎么样来鉴定 PCB 的绿油的品质： 1 ）请 PCB 供货商提供 PCB 绿油的耐热参数，通常是要高于 PCB 的焊接实际温度的。 2) 可按供货商提供的参数设置锡炉的温度，不用助焊剂浸锡来简单判断 PCB 绿油的耐热品质。不能用高沸点的助焊剂来实验焊接，因为 * 高沸点的助焊剂可以使绿油与高温锡之间多了一层高沸点液体，使 PCB 的绿油没有达到实际锡炉的温度。 * 高沸点助焊剂焊接后你会发现 PCB 的绿油上有水状的液体没有挥发。 焊点上有针孔或焊盘的边缘上锡不良： 主要是焊盘和组件脚有氧化点和组件孔内有杂质及潮湿的水分子造成的，可以通过提高预热温度来消 除水分子，使助焊剂能进一步在高温的作用下来消除氧化点来改善，但严重的氧化点是不能改善的，要请供货商来协助处理氧化点的问题，或更换清洗型的酸度高的助焊剂但必须在焊接后清洗 PCB 来保证品质。 7 ）焊点比原来亮度下降： 主要是锡的杂质在长期使用下，由于 PCB 及组件的铜分子及其它金属分子的提高造成的。可设置锡炉温度 220 当熔化后，将炉温度改设为 185 10 小时后，将上层锡渣捞走此为低温除铜或更换焊锡或在锡炉内做除杂质的工作。 8) 通常波峰焊接的参数： 使用 F 系列助焊剂 预热温度设置 : 80-100 度（ PCB 实际温度参考 2-2-3 内容） 锡炉温度设置 : 245+5 度（ 63/37 ） 焊接速度设置 : 1.1-1.3M/ 分钟 9) 双面板或多层板铜孔不透锡： 首先确认 PCB 的铜孔是否有印刷漆必须在可焊的情况下。可提高预热温度和降低焊接的速度可使铜孔和地线孔上锡。 10) 有点胶 IC 的板上锡不良： 通常有点胶 IC 的板在邦定 IC 前 PCB 要镀合金，供货商应保障电镀的成份不能影响正常焊接，这种板可加大预热温度来操作会有改善的，只是焊点的亮度受合金的影响暗一些，改善亮度可采用 2% 的含银锡焊接可抵抗恢合金的影响提高亮度。 11) 板面焊接后不干净： 如果使用原来型号的助焊剂焊接同样的 PCB ，请检查助焊剂的比重，应该符合生产厂家的使用要求，生产厂家不同比重也不同并不是统一的，参照 5-8 设置焊机参数。减少发泡的高度和减少喷雾量（用加大助焊剂使组件插接件不浮起不是最有效的方法）只要焊接够用即可。 如果不是同一批次的 PCB 与绿油的固化及绿油的品质有关 . 如果是新型号的助焊剂与助焊剂的性能有关 . 12) 焊接后组件浮起： A 、组件在通过波峰焊机锡峰的时候都要受到熔化状态的重金属的上浮力，组件会上升但在通过锡峰后会回落，如果回落不好是与组件的成型有直接关系。成型尺寸准确组件在自身重量和焊点的表面涨力作用下会回落能达到使你接受的外观。 组件成型应与插装孔中心距离相同并能自由起落 B 、有些插接件和特别部件的浮起问题最好的方法是在插接件上或部件上点一种叫“白胶”的专用胶来有效的避免上浮，只要适当是不会有丝毫外观的影响，也更不会有电气性能的影响。 13) 焊接后焊点明亮过几小时就暗了。 主要是与助焊剂成份有关 , 原因是酸没有完全气化造成“原电池短路效应” , 通常良好的助焊剂焊接后焊点明亮是不会有明显变化的 . 14) 焊接后电路板绝缘阻抗差（漏电）： 有三个原因： 1) PCB 本身绝缘阻抗差。 2) 助焊剂存在问题或使用不适宜。 3) 清洗剂绝缘阻抗差或使用不适宜。 PCB 本身绝缘阻抗差；可通过绝缘阻抗测试仪器来判定 PCB ，也可用 DC500V 的电工摇表来简单的测试。 用专用测试板通过绝缘阻抗测试仪器来判定阻抗，也可用 DC500V 的电工摇表来简单的测试。 助焊剂绝缘阻抗测试 电工摇表来简单的测试 测试板外观 40X40mm 线宽及间距 0.25mm （ 5 条线并联） 线 长 18mm 每组对线数 各 5 条 * 将涂过助焊剂的板在波峰焊接后测试判定焊接的阻抗 * 将清洗剂涂在板上待挥发后进行测试判定阻抗 * 有关潮湿后的阻抗测试应请供货商协助测试判定 15) 无铅焊锡的应用： 无铅焊锡的熔点比普通锡要高，所以预热温度和锡炉的温度都要高，一般焊点没有含铅锡亮，可采用含银锡来焊接会提高亮度，但比含铅锡的亮度还有差距，在遇到问题的时候解决问题的方法几乎和使用含铅锡相同。应按期化验锡的成份保持焊接的 PCB 作到无铅化。波峰焊是指将熔化的软钎焊料（铅锡合金），经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成，使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。根据机器所使用不同几何形状的波峰，波峰焊系统可分许多种。 波峰焊流程：将元件插入相应的元件孔中 预涂助焊剂 预烘（温度90-1000C，长度1-1.2m） 波峰焊（220-2400C） 切除多余插件脚 检查。 回流焊工艺是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。 波峰焊随着人们对环境保护意识的增强有了新的焊接工艺。以前的是采用锡铅合金，但是铅是重金属对人体有很大的伤害。于是现在有了无铅工艺的产生。它采用了*锡银铜合金*和特殊的助焊剂且焊接接温度的要求更高更高的预热温度还要说一点在PCB板过焊接区后要设立一个冷却区工作站.这一方面是为了防止热冲击另一方面如果有ICT的话会对检测有影响。在大多数不需要小型化的产品上仍然在使用穿孔(TH)或混和技术线路板，比如电视机、家庭音像设备以及即将推出的数字机顶盒等，仍然都在用穿孔元件，因此需要用到波峰焊。从工艺角度上看，波峰焊机器只能提供很少一点最基本的设备运行参数调整。一、生产工艺过程线路板通过传送带进入波峰焊机以后，会经过某个形式的助焊剂涂敷装置，在这里助焊剂利用波峰、发泡或喷射的方法涂敷到线路板上。由于大多数助焊剂在焊接时必须要达到并保持一个活化温度来保证焊点的完全浸润，因此线路板在进入波峰槽前要先经过一个预热区。助焊剂涂敷之后的预热可以逐渐提升PCB的温度并使助焊剂活化，这个过程还能减小组装件进入波峰时产生的热冲击。它还可以用来蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂，如果这些东西不被去除的话，它们会在过波峰时沸腾并造成焊锡溅射，或者产生蒸汽留在焊锡里面形成中空的焊点或砂眼。波峰焊机预热段的长度由产量和传送带速度来决定，产量越高，为使板子达到所需的浸润温度就需要更长的预热区。另外，由于双面板和多层板的热容量较大，因此它们比单面板需要更高的预热温度。目前波峰焊机基本上采用热辐射方式进行预热，最常用的波峰焊预热方法有强制热风对流、电热板对流、电热棒加热及红外加热等。在这些方法中，强制热风对流通常被认为是大多数工艺里波峰焊机最有效的热量传递方法。在预热之后，线路板用单波(波)或双波(扰流波和波)方式进行焊接。对穿孔式元件来讲单波就足够了，线路板进入波峰时，焊锡流动的方向和板子的行进方向相反，可在元件引脚周围产生涡流。这就象是一种洗刷，将上面所有助焊剂和氧化膜的残余物去除，在焊点到达浸润温度时形成浸润。对于混和技术组装件，一般在波前还采用了扰流波。这种波比较窄，扰动时带有较高的垂直压力，可使焊锡很好地渗入到安放紧凑的引脚和表面安装元件(SMD)焊盘之间，然后用波完成焊点的成形。在对未来的设备和供应商作任何评定之前，需要确定用波峰进行焊接的板子的所有技术规格，因为这些可以决定所需机器的性能。二、避免缺陷随着目前元器件变得越来越小而PCB越来越密，在焊点之间发生桥连和短路的可能性也因此有所增加。但已有了一些行之有效的方法可用来解决这种问题，其中一种方法是采用风刀技术。这是在PCB离开波峰时用一个风刀向熔化的焊点吹出一束热空气或氮气，这种和PCB一样宽的风刀可以在整个PCB宽度上进行完全质量检查，消除桥连或短路并减少运行成本。还有可能发生的其它缺陷包括虚焊或漏焊，也称为开路，如果助焊剂没有涂在PCB上时就会形成。如果助焊剂不够或预热阶段运行不正确的话则会造成顶面浸润不良。尽管焊接桥连或短路可在焊后测试时发现，但要知道虚焊会在焊后的质量检查时测试合格，而在以后的使用中出现问题。使用中出现问题会严重影响制定的最低利润指标，不仅仅是因为作现场更换时会产生的费用，而且由于客户发现到了质量问题，因而对今后的销售也会有影响。在波峰焊接阶段，PCB必须要浸入波峰中将焊料涂敷在焊点上，因此波峰的高度控制就是一个很重要的参数。可以在波峰上附加一个闭环控制使波峰的高度保持不变，将一个感应器安装在波峰上面的传送链导轨上，测量波峰相对于PCB的高度，然后用加快或降低锡泵速度来保持正确的浸锡高度。锡渣的堆积对波峰焊接是有害的。如果在锡槽里聚集有锡渣，则锡渣进入波峰里面的可能性会增加。可以通过设计锡泵系统来避免这种问题，使其从锡槽的底部而不是锡渣聚集的顶部抽取锡。采用惰性气体也可减少锡渣并节省费用。 三、惰性焊接 氮气焊接可以减少锡渣节省成本，但是用户必须要承担氮气的费用以及输送系统的先期投资。通常需要折衷考虑上述两个方面的因素，因此必须确定减少维护以及由于焊点浸润更好因而缺陷率降低所节省下来的成本。另外也可以采用低残余物工艺，此时会有一些助焊剂残余物留在板子上，而根据产品或客户的要求这些残余物是可以接受的。像合约制造商这样的用户对于所焊接的产品设计不会有一个总的控制，因此他们要寻求更宽的工艺范围，这可以通过采用有腐蚀性的助焊剂然后进行清洗的方法来达到。虽然会有一个初始设备投资，但在大多数情况下这是一个成本最低的方法，因为从生产线下来的都是高质量而又无需返工的产品。 四、生产率问题 许多用户使用自动化在线式设备一周七天地进行制造和组装。因此，生产率的问题比以前更为重要，所有设备都必须要有尽可能高的正常运行时间。在选择波峰焊设备时，必须要考虑各个系统的MTBF(平均无故障时间)及其MTTR(平均修理时间)。如果一个系统采用了可以抬起的面板、可折起的后门以及完全操纵台式检修门而具有较高的易维护性，就可达到较低的MTTR。类似地，考虑一下减少焊锡模块的维护和减少助焊剂涂敷装置的维护也可以取得较短的维护时间。五、采用何种波峰焊接方法? 波峰焊方法或工艺的采用取决于产品的复杂程度以及产量，如果要做复杂的产品以及产量很高，可以考虑用氮气工艺比如CoN2Tour波峰来减少锡渣并提高焊点的浸润性。如果使用一台中型的机器，其功艺可以分为氮气工艺和空气工艺。用户仍然可以在空气环境下处理复杂的板子，在这种情况下，可根据客户的要求使用腐蚀性助焊剂，在焊接后再进行清洗，或者使用低固态助焊剂。 六、风刀去桥接技术 在各种机器类型里，还有很多先进的补充选项。比如Speedline ELECTROVERT提供了一个获得专利的热风刀去桥接技术，用来去除桥接以及做焊点的无损受力测试。风刀位于焊槽的出口处，以与水平呈40到90的角度向焊点射出0.4572mm窄的热风。它可以