波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策.doc

波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策 迈腾电子/工程部A.焊料不足：焊点干瘪/不完整/有空洞，插装孔及导通孔焊料不饱满，焊料未爬到元件面的焊盘上。原因：a)PCB预热和焊接温度过高，使焊料的黏度过低；b)插装孔的孔径过大，焊料从孔中流出；c)插装元件细引线大焊盘，焊料被拉到焊盘上，使焊点干瘪；d)金属化孔质量差或阻焊剂流入孔中；e) PCB爬坡角度偏小，不利于焊剂排气。对策：a)预热温度90-130，元件较多时取上限，锡波温度250+/-5，焊接时间35S。b)插装孔的孔径比引脚直径大0.150.4mm，细引线取下限，粗引线取上线。c)焊盘尺寸与引脚直径应匹配，要有利于形成弯月面；d）反映给PCB加工厂，提高加工质量；e) PCB的爬坡角度为37。B、焊料过多：元件焊端和引脚有过多的焊料包围，润湿角大于90。原因：a)焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大；b) PCB预热温度过低，焊接时元件与PCB吸热，使实际焊接温度降低；c)助焊剂的活性差或比重过小；d)焊盘、插装孔或引脚可焊性差，不能充分浸润，产生的气泡裹在焊点中；e)焊料中锡的比例减少，或焊料中杂质Cu的成份高，使焊料黏度增加、流动性变差。f)焊料残渣太多。对策：a)锡波温度250+/-5，焊接时间35S。b)根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度，PCB底面温度在90-130。c)更换焊剂或调整适当的比例；d)提高PCB板的加工质量，元器件先到先用，不要存放在潮湿的环境中；e)锡的比例61.4%时，可适量添加一些纯锡，杂质过高时应更换焊料；f)每天结束工作时应清理残渣。C、焊点桥接或短路原因：a) PCB设计不合理，焊盘间距过窄；b)插装元件引脚不规则或插装歪斜，焊接前引脚之间已经接近或已经碰上；c) PCB预热温度过低，焊接时元件与PCB吸热，使实际焊接温度降低；d)焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度降低；e）阻焊剂活性差。对策：a)按照PCB设计规范进行设计。两个端头Chip元件的长轴应尽量与焊接时PCB运行方向垂直，SOT、SOP的长轴应与PCB运行方向平行。将SOP最后一个引脚的焊盘加宽（设计一个窃锡焊盘）。b)插装元件引脚应根据PCB的孔距及装配要求成型，如采用短插一次焊工艺，焊接面元件引脚露出PCB表面0.83mm，插装时要求元件体端正。c）根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度，PCB底面温度在90-130。d)锡波温度250+/-5，焊接时间35S。温度略低时，传送带速度应调慢些。f)更换助焊剂。D、润湿不良、漏焊、虚焊原因：a)元件焊端、引脚、印制板基板的焊盘氧化或污染，或PCB受潮。b) Chip元件端头金属电极附着力差或采用单层电极，在焊接温度下产生脱帽现象。c) PCB设计不合理，波峰焊时阴影效应造成漏焊。d) PCB翘曲，使PCB翘起位置与波峰焊接触不良。e)传送带两侧不平行（尤其使用PCB传输架时），使PCB与波峰接触不平行。f)波峰不平滑，波峰两侧高度不平行，尤其电磁泵波峰焊机的锡波喷口，如果被氧化物堵塞时，会使波峰出现锯齿形，容易造成漏焊、虚焊。g)助焊剂活性差，造成润湿不良。h) PCB预热温度过高，使助焊剂碳化，失去活性，造成润湿不良。对策：a)元器件先到先用，不要存在潮湿的环境中，不要超过规定的使用日期。对PCB进行清洗和去潮处理；b)波峰焊应选择三层端头结构的表面贴装元器件，元件本体和焊端能经受两次以上的260波峰焊的温度冲击。c) SMD/SMC采用波峰焊时元器件布局和排布方向应遵循较小元件在前和尽量避免互相遮挡原则。另外，还可以适当加长元件搭接后剩余焊盘长度。d) PCB板翘曲度小于0.81.0。e)调整波峰焊机及传输带或PCB传输架的横向水平。f)清理波峰喷嘴。g)更换助焊剂。h)设置恰当的预热温度。E、焊点拉尖原因：a) PCB预热温度过低，使PCB与元器件温度偏低，焊接时元件与PCB吸热；b)焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大；c)电磁泵波峰焊机的波峰高度太高或引脚过长，使引脚底部不能与波峰接触。因为电磁泵波峰焊机是空心波，空心波的厚度为45mm；d)助焊剂活性差；e)焊接元件引线直径与插装孔比例不正确，插装孔过大，大焊盘吸热量大。对策：a)根据PCB、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度，预热温度在90-130；b)锡波温度为250+/-5，焊接时间35S。温度略低时，传送带速度应调慢一些。c)波峰高度一般控制在PCB厚度的2/3处。插装元件引脚成型要求引脚露出PCB焊接面0.83mmd)更换助焊剂；e)插装孔的孔径比引线直径大0.150.4mm（细引线取下限，粗引线取上线）。F、其它缺陷a)板面脏污：主要由于助焊剂固体含量高、涂敷量过多、预热温度过高或过低，或由于传送带爪太脏、焊料锅中氧化物及锡渣过多等原因造成的；b) PCB变形：一般发生在大尺寸PCB，由于大尺寸PCB重量大或由于元器件布置不均匀造成重量不平衡。这需要PCB设计时尽量使元器件分布均匀，在大尺寸PCB中间设计工艺边。c)掉片（丢片）：贴片胶质量差，或贴片胶固化温度不正确，固化温度过高或过低都会降低粘接强度，波峰焊接时经不起高温冲击和波峰剪切力的作用，使贴装元件掉在料锅中。d)看不到的缺陷：焊点晶粒大小、焊点内部应力、焊点内部裂纹、焊点发脆、焊点强度差等，需要X光、焊点疲劳试验等检测。这些缺陷主要与焊接材料、PCB焊盘的附着力、元器件焊端或引脚的可焊性及温度曲线等因素有关。锡炉优缺点优点;1、锡炉成本低2、可以浸锡各种电路板，对元件管脚尺寸和电路板形状基本没有限制3、人工成本低缺点：1、浸锡效果无法保证一致，主要表现在三方面:a、在浸锡过程不可能保证每次浸锡角度和浸锡时间都一样，所以就会造成短路和虚焊等情况b、在浸锡过程中容易使元件倾斜和脱落c、人工浸锡使很多焊锡附着在管脚，造成焊锡浪费2、浸锡效率不高，人非机器，容易疲劳，工作时间越长效率越低，特别是浸锡比较重和比较大的板，表现更明显3、对操作人员的有专门要求，浸锡手法熟练，经验比较丰富,所以一般要求此类人员要能够稳定长久的工作下去,如果一朝离开就可能会影响到生产波峰焊设备安装及操作一、装机步骤：1、 把机器推到客户指定的位置；2、 开箱按出货清单清点品，如有欠缺第一时间通知主管；3、 指导客户配送电、气；4、 安装喷雾处的抽风机；5、 安装锡炉的抽风机；6、 三色指灯塔固定；7、 拆除运输用的固定块；8、 安装及调整入口接驳；9、 接好冷水机管，注意喉箍一定要拧紧；10、 装好氧气分析仪；11、 装好工控机，显示器，并连接好各控制线；12、 把机器与客户的插件线对接好（两块机板测试对接整齐程度）13、 调整机器的水平，参考点：（A、机器入口处副导轨支架；B、机器出口处副导轨支架；C、机器中间部位）14、 调好水平后拧紧脚杯螺母；15、 冷水机加满水；16、 装好锡炉倒出架17、 客户接好电源后，用万用表确认电源是否正确，无误后方可通电开机；18、退出锡炉，注意锡炉是否挡住钛爪；19、通知客户派技术员培训炉胆结构；20、手动转动波峰马达，转动是否灵活；21、拧紧放锡口；22、拆下一波喷口和二波喷口；23、拆下热电偶，热电偶贴在锡炉壁放置（防止化锡的时候超温）；24、把锡条放置在炉胆内，注意锡条一定要排列整齐，尽量靠近炉壁；25、放满锡条后，启动锡炉加热，因锡炉加热时需热电偶检测温度达到205度，下层才加热，为加快熔锡，可把锡炉控制线Q6接到控制线Q7上，再开启预热一；26、加锡过程中注意炉壁处是否有锡，如锡熔完后应立即补充（防止干烧）27、当锡液面距离炉胆边30MM时，装上一波喷口，再装二波喷，再继续加锡，当达到10MM处，加锡OK；28、启动波峰测试波峰马达线是否接反；29、调整波峰，原则： A、波峰喷口尽量调低，降低锡落差，减少锡渣； B、第一波喷口与二波喷口在导轨角度一定的情况下离钛爪的距离保持一致； C、二波尽量用平波，即中间挡板不调高后流量也不大，有一点锡流即可，此波峰形状平整，波峰稳定，但具体因实际情况而定； D、注意调整一、二波之间的导流槽的高度和角度。30、锡炉摇进；31、调宽窄测试几次，导轨宽度是否一致；32、在保证接驳与插件线进板顺利的情况下，调节导轨角度5.5度;33、降低锡炉；34、校正导轨宽度；35、用机板测试导轨宽窄是否前后一致；36、手动测试喷雾，喷雾是否有导响；37、手动测试喷雾，喷头三气管是否连接正常，正确接法： A、二位二通电磁阀控制喷雾气压用； B、二位三通电磁作用是打开针阀气压，如接反在喷雾动作完成后，还会有助焊流出；38、启动链速，过一块客户所需的机板，用传真热能纸测试喷雾均匀度及助焊剂量，根据此结果，调整喷雾的提前，滞后，喷雾的宽度。喷雾的速度，喷雾流量，使其喷雾效果达到最佳。注意事项： A、根据链速板宽，喷雾速度尽量调低，减小喷雾机的磨损； B、喷雾流量要用喷头调节螺丝控制，不能用流量计控制喷雾的流量，一般流量计只是用作显示流量。39、升上锡炉，启动预热，试生产；40、根据客户机板，调整锡炉到最佳状态，再固定锡炉的上下限位、进出限位；41、培训客户；42、验收并安装验收单（加盖公章）二、设备操作要掌握的内容：（在机器旁边讲解）1、机器面板开关的认识和使用；2、电脑软件的操作；3、软件的安装及及软件设置；4、参数设定；5、喷雾的调整；6、导轨的调整及校正；7、波峰的调整；8、报警信息的处理、日志窗口的访问9、生产报表的使用；10、权限设置；11、锡炉的升降、进出；12、清洗的使用；13、冷却的使用；14、氮气的调节及使用；15、自动开机及其设定；16、电气控制的了解；17、机器日常保养及常规维护。一、装机步骤：1、把机器推到客户指定的位置；2、开箱按出货清单清点品，如有欠缺第一时间通知主管；3、指导客户配送电、气；4、安装喷雾处的抽风机；5、安装锡炉的抽风机；6、三色指灯塔固定；7、拆除运输用的固定块；8、安装及调整入口接驳；9、接好冷水机管，注意喉箍一定要拧紧；10、装好氧气分析仪；11、装好工控机，显示器，并连接好各控制线；12、把机器与客户的插件线对接好（两块机板测试对接整齐程度）13、调整机器的水平，参考点：（A、机器入口处副导轨支架；B、机器出口处副导轨支架；C、机器中间部位）14、调好水平后拧紧脚杯螺母；15、冷水机加满水；16、装好锡炉倒出架17、客户接好电源后，用万用表确认电源是否正确，无误后方可通电开机；18、退出锡炉，注意锡炉是否挡住钛爪；19、通知客户派技术员培训炉胆结构；20、手动转动波峰马达，转动是否灵活；21、拧紧放锡口；22、拆下一波喷口和二波喷口；23、拆下热电偶，热电偶贴在锡炉壁放置（防止化锡的时候超温）；24、把锡条放置在炉胆内，注意锡条一定要排列整齐，尽量靠近炉壁；25、放满锡条后，启动锡炉加热，因锡炉加热时需热电偶检测温度达到205度，下层才加热，为加快熔锡，可把锡炉控制线Q6接到控制线Q7上，再开启预热一；26、加锡过程中注意炉壁处是否有锡，如锡熔完后应立即补充（防止干烧）27、当锡液面距离炉胆边30MM时，装上一波喷口，再装二波喷，再继续加锡，当达到10MM处，加锡OK；28、启动波峰测试波峰马达线是否接反；29、调整波峰，原则： A、波峰喷口尽量调低，降低锡落差，减少锡渣； B、第一波喷口与二波喷口在导轨角度一定的情况下离钛爪的距离保持一致； C、二波尽量用平波，即中间挡板不调高后流量也不大，有一点锡流即可，此波峰形状平整，波峰稳定，但具体因实际情况而定； D、注意调整一、二波之间的导流槽的高度和角度。30、锡炉摇进；31、调宽窄测试几次，导轨宽度是否一致；32、在保证接驳与插件线进板顺利的情况下，调节导轨角度5.5度;33、降低锡炉；34、校正导轨宽度；35、用机板测试导轨宽窄是否前后一致；36、手动测试喷雾，喷雾是否有导响；37、手动测试喷雾，喷头三气管是否连接正常，正确接法： A、二位二通电磁阀控制喷雾气压用； B、二位三通电磁作用是打开针阀气压，如接反在喷雾动作完成后，还会有助焊流出；38、启动链速，过一块客户所需的机板，用传真热能纸测试喷雾均匀度及助焊剂量，根据此结果，调整喷雾的提前，滞后，喷雾的宽度。喷雾的速度，喷雾流量，使其喷雾效果达到最佳。注意事项： A、根据链速板宽，喷雾速度尽量调低，减小喷雾机的磨损； B、喷雾流量要用喷头调节螺丝控制，不能用流量计控制喷雾的流量，一般流量计只是用作显示流量。39、升上锡炉，启动预热，试生产；40、根据客户机板，调整锡炉到最佳状态，再固定锡炉的上下限位、进出限位；41、培训客户；42、验收并安装验收单（加盖公章）二、设备操作要掌握的内容：（在机器旁边讲解）1、机器面板开关的认识和使用；2、电脑软件的操作；3、软件的安装及及软件设置；4、参数设定；5、喷雾的调整；6、导轨的调整及校正；7、波峰的调整；8、报警信息的处理、日志窗口的访问9、生产报表的使用；10、权限设置；11、锡炉的升降、进出；12、清洗的使用；13、冷却的使用；14、氮气的调节及使用；15、自动开机及其设定；16、电气控制的了解；17、机器日常保养及常规维护。自动焊接的不良原因及对策吃锡不良其现象为线路的表面有部份未沾到锡，原因为：1.表面附有油脂、杂质等，可以溶剂洗净。2.基板制造过程时打磨粒子遗留在线路表面，此为印刷电路板制造厂家的问题。3.硅油，一般脱模剂及润滑油中含有此种油类，很不容易被完全清洗干净。所以在电子零件的制造过程中，应尽量避免化学品含有硅油者。焊锡炉中所用的氧化防止油也须留意不是此类的油。4.由于贮存时间、环境或制程不当，基板或零件的锡面氧化及铜面晦暗情形严重。换用助焊剂通常无法解决此问题，重焊一次将有助于吃锡效果。5.助焊剂使用条件调整不当，如发泡所需的空气压力及高度等。比重亦是很重要的因素之一，因为线路表面助焊剂分布数量的多寡受比重所影响。检查比重亦可排除因卷标贴错，贮存条件不良等原因而致误用不当助焊剂的可能性。6.焊锡时间或温度不够。一般焊锡的操作温度较其熔点温度高55807.不适合之零件端子材料。检查零件，使得端子清洁，浸沾良好。8.预热温度不够。可调整预热温度，使基板零件侧表面温度达到要求之温度约90110。9.焊锡中杂质成份太多，不符合要求。可按时测量焊锡中之杂质，若不合规定超过标准，则更换合于标准之焊锡。退锡多发生于镀锡铅基板，与吃锡不良的情形相似；但在欲焊接的锡路表面与锡波脱离时，大部份已沾在其上的焊锡又被拉回到锡炉中，所以情况较吃锡不良严重，重焊一次不一定能改善。原因是基板制造工厂在渡锡铅前未将表面清洗干净。此时可将不良之基板送回工厂重新处理。冷焊或焊点不光滑此情况可被列为焊点不均匀的一种，发生于基板脱离锡波正在凝固时，零件受外力影响移动而形成的焊点。保持基板在焊锡过后的传送动作平稳，例如加强零件的固定，注意零件线脚方向等；总之，待焊过的基板得到足够的冷却再移动，可避免此一问题的发生。解决的办法为再过一次锡波。至于冷焊，锡温太高或太低都有可能造成此情形。焊点裂痕造成的原因为基板、贯穿孔及焊点中零件脚等热膨胀收缩系数方面配合不当,可以说实际上不算是焊锡的问题,而是牵涉到线路及零件设计时,材料及尺寸在热方面的配合。另,基板装配品的碰撞、得叠也是主因之一。因此，基板装配品皆不可碰撞、得叠、堆积。又，用切断机剪切线脚更是主要杀手，对策采用自动插件机或事先剪脚或采购不必再剪脚的尺寸的零件。锡量过多过大的焊点对电流的流通并无帮助，但对焊点的强度则有不影响，形成的原因为：1.基板与焊锡的接触角度不当，改变角度（1070），可使溶锡脱离线路滴下时有较大的拉力，而得到较薄的焊点。2.焊锡温度过低或焊锡时间太短，使溶锡丰线路表面上未及完全滴下便已冷凝。3.预热温度不够，使助焊剂未完全发挥清洁线路表面的作用。4.调高助焊剂的比重，亦将有助于以免大焊点的发生；然而，亦须留意比重太高，焊锡过后基板上助焊剂残余物愈多。锡尖深色残留物及侵蚀痕迹在基板的线路及焊点表面，双层板的上下两面都有可能发现此情形，通常是因为助焊剂的使用及清除不当。1.使用松香助焊剂时，焊锡后未在短时间内清洗。时间拖延过长才清洗，造成基板上残留痕迹。2.酸性助焊剂的遗留亦将造成焊点发暗及有腐蚀痕迹。解决方法为在焊锡后立即清洗，或在清洗过程加入中和剂。3.因焊锡温度过高而致焦黑的助焊剂残留物，解决方法为查出助焊剂制造厂所建议的焊锡温度。使用可容许较高温度的助焊剂可免除此情况的发生。4.焊锡杂质含量不符合要求，需加纯锡或更换焊锡。在线路上零件脚步端形成，是另一种形状的焊锡过多。针孔及气孔外表上，针孔及气孔的不同在针孔的直径较小，现于表面，可看到底部。针孔及气孔都代表着焊点中有气泡，只是尚示扩大至表层，大部份都发生在基板底部，当底部的气泡完全扩散爆开前已冷凝时，即形成了针孔或气孔。形成的原因如下：1.在基板或零件的线脚上沾有机污染物。此类污染材料来自自动插件机，零件成型机及贮存不良等因素。用普通溶剂即可轻易的去除此类污染物，但遇硅油及类似含有硅产品则较困难。如发现问题的造成是因为硅油，则须考虑改变润滑油或脱模剂的来源。2.基板含有电镀溶液和类似材料所产生之水气，如果基板使用较廉价的材料，则有可能吸入此类水气，焊锡时产生足够的热，将溶液气化因而造成气孔。装配前将基板在烤箱中烘烤，可以改善此问题。3.基板储存太多或包装不当，吸收附近环境的水气，故装配前需先烘烤。4.助焊剂槽中含有水份，需定期更换助焊剂。5.发泡及空气刀用压缩空气中含有过多的水份，需加装滤水器，并定期排气。6.预热温度过低，无法蒸发水气或溶剂，基板一旦进入锡炉，瞬间与高温接触，而产生爆裂，故需调高预热温度。7.锡温过高，遇有水份或溶剂，立刻爆裂，故需调低锡炉温度。短路1.焊垫设计不当，可由圆形焊垫改为椭圆形，加大点与点之间的距离。2.零件方向设计不当，如SOIC的脚如果与锡波平行，便易短路，修改零件方向，使其与锡波垂直。3.自动插件弯脚所致，由于IPC规定线脚的长度在2mm以下（无知路危险时）及担心弯脚角度太大时零件会掉，故易因此而造成短路，需将焊点离开线路2mm以上。4.基板孔太大，锡由孔中穿透至基板的上侧而造成短路，故需缩小孔径至不影响零件装插的程度。5.自动插件时，余留的零件脚太长，需限制在2mm以下。6.锡炉温度太低，锡无法迅速滴回，需调高锡炉温度。7.输送带速度太慢，锡无法快速滴回，需调快输送带速度。8.板面的可焊性不佳。将板面清洁之。9.基板中的玻璃材料溢出。在焊接前检查板面是否有玻璃物突出。10.阻焊膜失效。检查适当的阻焊膜型式和使用方式。11.板面污染，将板面清洁之。暗色及粒状的接点1.多肇因于焊锡被污染及溶锡中混入的氧化物过多，形成焊点结构太脆。须注意勿与使用含锡成份低的焊锡造成的暗色混淆。2.焊锡本身成份产生变化，杂质含量过多，需加纯锡或更换焊锡。斑痕玻璃起纤维积层物理变化，如层与层之间发生分离现象。但这种情形并非焊点不良。原因是基板受热过高，需降低预热及焊锡温度或增加基板行进速度。焊点呈金黄色焊锡温度过高所致，需调低锡炉温度。焊接粗糙1.不当的时间-温度关系，可在输送带速度上改正焊接预热温度以建立适当的关系。2.焊锡成份不正确，检查焊锡之成份，以决定焊锡之型式和对某合金的适当焊接温度。3.焊锡冷却前因机械上震动而造成，检查输送带，确保基板在焊接时与凝固时，不致碰撞或摇动。4.焊锡被污染。检查引起污染之不纯物型式及决定适当方法以减少或消除锡槽之污染焊锡（稀释或更换焊锡）。焊接成块与焊接物突出1.输送带速度太快，调慢输送带速度2.焊接温度太低，调高锡炉温度。3.二次焊接波形偏低，重新调整二次焊接波形。4.波形不当或波形和板面角度不当及出端波形不当。可重新调整波形及输送带角度。5.板面污染及可焊性不佳。须将板面清洁之改善其可焊性。基板零件面过多的焊锡1.锡炉太高或液面太高，以致溢过基板，调低锡波或锡炉。2.基板夹具不适当，致锡面超过基板表面，重新设计或修改基板夹具。3.导线径与基板焊孔不合。重新设计基板焊孔之尺寸，必要时更换零件。基板变形1.夹具不适当，致使基板变形，重新设计夹具。2.预热温度太高，降低预热温度。3.锡温太高，降低锡温。4.输送带速度太慢，致使基板表面温度太高，增加输送带速度。5.基板各零件排列后之重量分布不平均，乃设计不妥，重新设计板面，消除热气集中于某一区域，以及重量集中于中心。6.基板储存时或制程中发生堆积叠压而造成变形。结论以上各项焊锡不良问题，除斑点及白色残留物外，都将影响电气特性或功能，甚至使整个线路故障。尽早在生产过程中查出原因并适当地处置，以减少及避免昂贵的修理工作，经由适当的基板设计及良好的制程管制。定可减少许多发生的缺点进而达到零缺点的目标。使用高品质焊锡，选择适合应用的助焊剂，留意并改善零件的可焊性，焊锡过程中各项变量控制适当，定可保证达到高品质的焊锡效果。再次焊锡可将此尖消除。有时此情形亦与吃锡不良及不吃锡同时发生，原因如下：1.基板的可焊性差，此项推断可以从线路接点边缘吃锡不良及不吃锡来确认。在此情形下，再次过焊锡炉并不能解决问题，因为如前所述，线路表面的情况不佳，如此处理方法将无效。2.基板上未插件的大孔。焊锡进入孔中，冷凝时孔中的焊锡因数量太多，被重力拉下而成冰柱。3.在手焊锡方面，烙铁头温度不够是主要原因，或是虽然温度够，但烙铁头上的焊锡太多，亦会有影响。4.金属不纯物含量高，需加纯锡或更换焊锡。焊锡沾附于基板材上1.若有和助焊剂配方不兼容的化学品残留在基板上，将会造成如此情况。在焊锡时，这些材料因高温变软发粘，而沾住一些焊锡。用强的溶剂如酮等清洗基板上的此类化学品，将有助于改善情况。如果仍然发生焊锡附于基材上，则可能是基板在烘烤过程时处理不当。1.基板制造工厂在积层板烘干过程处理不当。在基板装配前先放入箱中以80100烘烤23小时，或可改善此问题。2.焊锡中的杂质及氧化物与基板接触亦将造成此现象，此为一设备维护的问题。白色残留物焊锡或清洗过后，有时会发现基板上有白色残留物，虽然并不影响表面电阻值，但因外观的因素而仍不能被接受。造成的原因为：1.基材本身已有残留物，吸收了助焊剂，再经焊锡及清洗，就形成白色残留物。在焊锡前保持基板无残留物是很重要的。2.积层板的烘干不当，偶尔会发现某一批基板，总是有白色残留物问题，而使用一下批基板时，问题又自动消失。因为此种原因而造成的白色残留物一般可以溶剂清洗干净。3.铜面氧化防止剂之配方不兼容。在铜面板上一定有铜面氧化防止剂，此为基板制造厂涂抹。以往铜面氧化防止都是松香为主要原料，但在焊锡过程却有使用水溶性助焊剂者。因此在装配线上清洗后的基板就呈现白色的松香残留物。若在清洗过程加一卤化剂便可解决此问题。目前亦已有水溶剂铜面氧化防止剂。4.基板制造时各项制程控制不当，使基板变质。5.使用过旧的助焊剂，吸收了空气中水份，而在焊锡过程后形成白色残留的水渍。6.基板在使用松香助焊剂时，焊锡过后时间停留太久才清洗，以致不易洗净，尽量缩短焊锡与清洗之间的延迟时间，将可改善此现象。7.清洗基板的溶剂中水分含量过多，吸收了溶剂中的IPA成份局部积存，降低清洗能力。解决方法为适当的去除溶剂中水份，如使用水分离器或置吸收水份的材料于分离器中等。无铅焊锡与有铅焊锡的区别和焊锡毒害无铅焊锡与有铅焊锡的区别一无铅焊锡与有铅焊锡的区别无铅焊锡内不含铅，且溶点比传统(63%锡+37%铅)焊锡高。常用的无铅焊锡: Sn-Ag (锡+银, 96-98%锡) Sn-Cu (锡+铜, 96%锡) Sn-Ag-Cu (锡+银+铜, 93-96%锡) Sn-Ag-Bi (锡+银+铋, 90.5-94%锡) Sn-Ag-Bi-Cu (锡+银+铋+铜, 90-94%锡)63/37有铅焊锡溶点为183，凝固点同样为183。注:此焊锡不会出现胶态从液态冷却到固态(或相反)的温度点相同。60/40有铅焊锡溶点为191，凝固点为183。注:此焊锡有8范围形成胶态从液态冷却到固态(或相反)所需的温度范围。无铅焊锡溶点范围从217到226。有铅焊锡与无铅焊锡的区别如下：无铅焊锡与有铅焊锡的区别二1、从锡外观光泽色上看： 有铅焊锡的表面看上去呈亮白色； 无铅焊锡则是淡黄色的。2、从金属合金成份来分： 有铅焊锡是含锡和铅二种主要金属元素（如：Sn63Pb37、Sn50Pb50等）； 无铅焊锡则是基本不含铅的（欧盟ROHS标准是含铅量小于1000PPM，日本标准是小于500PPM），无铅焊锡一般含有锡、银或铜金属元素。3、从用途上来分： 有铅焊锡用于有铅类产品的焊接，它所用的工具和元器件均为有铅的。 无铅焊锡用于无铅的出口欧美等国家的产品焊接，它所用的工具和元器件一定是无铅的。4、如用手擦的方法来区分的话：有铅的会在手上留有黑色痕迹，无铅则有淡黄色痕迹，因为无铅一般含有铜金属。 三。焊锡毒害1、焊锡材料中含铅量很高，长期接触会引起铅中毒，对胎儿更是如此。2、焊锡时冒出的烟主要是松香焦化引起的，有致癌作用。3、不要在孕期长期从事焊锡工作。 如果有条件最好换个工作，最好是一年以上考虑怀孕4. 看你是用什么成分焊了 如果是 无铅焊锡 那会好些 这个是为适应欧盟环保要求提出的ROHS标准 焊锡由锡铜合金做成 其中铅含量为1000PPM 以下 要是有铅焊锡 那是由锡和铅组成的合金 其中由锡63和铅37组成的焊锡被称为共晶焊锡 焊锡过程中 产生的铅烟在GBZ2-2002中的限值很低 毒性很大 ，需重点防护 由于焊接过程对人体和环境的破坏 在欧洲,对焊接工人的保护及对环境的保护已以立法的形式强制执行 在没有如何防护措施的条件下进行焊接是不允许的 在ISO14000标准中对生产环节产生的污染进行处理和防护有明确的规定对人体产生的危害主要是铅中毒，呼吸感染等常用焊锡材料的综述电子行业的生产与维修都离不开焊锡，这些材料是是从事工作中必不可少的。为了提高初学者对焊锡材料的认识和了解，以下对常用的焊锡材料作简单浅入，希望对初学者有些帮助。一、锡铅合金焊锡焊锡是连接元器件与线路板之间的介质，我们在电子线路的安装和维修中经常用到的焊锡是由锡和铅两种金属按一定比例融合而成的，其中锡所占的比例稍高。纯锡Sn(Stan-num)为银白色，有光泽，富有延展性，在空气中不易氧化，它的熔点为232。锡能与大多数金属熔融而形成合金。但纯锡的材料呈脆性，为了增加焊料的柔韧性和降低焊料的熔点，必须用另一种金属与锡融合，以缓和锡的性能。纯铅Pb(Plum-bum)为青灰色，质软而重，有延展性，容易氧化，有毒性，纯铅的熔点为327。当锡和铅按比例融合后，构成锡铅合金焊料，此时，它的熔点变低，使用方便，并能与大多数金属结合。焊锡的熔点会随着锡铅比例的不同而变化，锡铅合金的熔点低于任何其它合金的熔点。优质的焊锡它的锡铅比例是按63%的锡和37%的铅配比的，这种比例的焊锡，其熔点为183。有些质量较差的焊锡熔点较高，而且凝固后焊点粗糙呈糠渣状，这是由于焊锡中铅含量过高所致。某种金属是否能够焊接，是否容易焊接，取决于二个因数：第一、该焊料是否能与焊件形成化合物；第二、焊接表面是否有影响焊接牢度的污锈物。焊接时，焊锡能与大多数金属物（如金、银、铜、铁）反应生成一种相当硬而脆的金属化合物，这种化合物能使焊件与焊料牢固的结合在一起，但有些金属（如钛、硅、铬等）不能与焊锡反应，因而，这些金属材料就不能用焊锡来焊接。二、加锑焊锡由于锡铅合金会在极冷的环境中重新结晶，此时的焊锡不再是金属而是晶态，并且很脆，这种结晶变化会使焊点膨胀而断裂脱焊。所以在焊锡中融入适量的锑就可防止焊锡的重新结晶。加锑焊锡的焊料比例为63%的锡、36.7%的铅、0.3%的锑。三、加镉焊锡如果在某些对温度比较敏感的场合，可以使用加镉焊锡，它的熔点在145，所以称之为超低温焊锡，它的比例是：锡50%、铅33%、镉17%，但由于镉的毒性较强，所以应慎谨使用。四、加银焊锡加银焊锡我们在电子产品中也是比较常用的，它常常被用在对信号要求较高的电子产品或某些镀银元器件的焊接中，它的比例一般是：锡62%、铅36%、银2% 。五、加铜焊锡焊接极细的铜线时，为防止焊锡及助焊剂对细铜线的侵蚀，应使用加铜焊锡，它的比例为：50%锡、48.5%铅、1.5%铜。锡的介绍元素序号：50元素符号：Sn元素名称：锡元素原子量：118.7元素类型：金属发现过程：在古代，锡是人类应用于生产和生活方面最早的金属之一，是青铜合金的主要组成。元素描述：有白锡和灰锡、脆锡三种同素异形体。常见的是白锡。呈银白色。富有展性，在温度低于0时，可转变为粉末状的灰锡。密度：白锡7.28克/厘米3。灰锡5.75克/厘米3，脆锡6.526.56克/厘米3。熔点：灰锡231.9861，白锡231.88，脆锡231.89。沸点：灰锡2270，白锡2260，脆锡2260。化合价是+2和+4。电离能7.344电子伏特。锡与强酸和强碱都可发生反应。在空气中可形成一层二氧化锡的保护层。热的和浓的卤素酸均可侵蚀它。热硫酸，尤其是在氧化剂存在的情况下，使锡溶解。在高温下，浓硝酸对锡的侵蚀作用大。不与氢氧化铵和碳酸钠的稀溶液发生作用。元素来源：主要矿物是锡石，将杂质除去，放于反射炉内，用碳还原可得粗制品，再经加热重熔净化或用电解精制。元素用途：最重要的用途是贮存食品的镀锡钢制容器。也用来底铁和铜。镀锡的铁片，叫做马口铁。锡的化学品和化合物，不论是无机的还是有机的均广泛用于电镀、陶瓷和塑料工业中。二价锡的化合物，如二氧化锡可作还原剂。元素辅助资料：锡的熔点比铜低。在自然界多以锡石SnO2的矿物形式存在，古代人们在矿石中取得铜差不多时期就取得了锡。可是，锡比铜还软，而且不结实，是不宜制作物件的。只有把锡掺在铜里，使它们成为合金青铜，才变的坚硬起来。假如把锡的硬度定为5，那么铜的硬度就是30，而青铜的硬度则是100-150。（有关青铜的详细资料参见铜的辅助材料。）锡的拉丁名STANNUM和元素符号Sn，一说来自梵文STHAS，是坚硬的意思。另一说来自STANNINE（黄锡矿）。有关巴氏合金和锡合金的知识锡合金含锡合金包括以锡为主的锡合金(锡铅焊料除外)，以及锡为主要添加元素的合金，是锡消费的重要出路，占锡消费总量的23%左右。主要用于汽车、机车、拖拉机轴瓦和重型机器轴瓦，其中锡基巴氏合金应用最广泛。(1) 铜锡合金铜锡合金是指含有515%Sn以及少量Zn的铜合金，是最古老的合金(也称“青铜”)，具有高的机械强度和硬度，良好的铸造性能和加工性能，抗腐蚀，很好的承载性能，适当的导电率和易于焊接等特性。目前传统用途青铜钟、青铜雕塑仍然兴旺，但其主要用途还在工程方面。在工程上，铜锡合金主要以三种形态使用：铸件、锻件(棒、带、管和丝)和烧结粉末冶金组份。其中，铸件青铜合金含Sn513，并含有磷。此外，可用Zn取代部分Sn(不含P)，产生的一系列合金称之为炮铜。铸态的青铜和炮铜兼有好的抗腐蚀性，耐磨性，适度的强度和好的可铸性。广泛用作同海水、锅炉给水以及与无机酸接触的阀门和配件；用作齿轮和滑动轴承。可锻合金含锡高达8%，具有高的强度和抗腐蚀的能力。可以将它加工成片、带、管、棒和丝，其用途包括制作弹簧和仪器部件，冷凝管板和管、容器，以及轴承、弹簧、电子设备的插头和绕线连结部分。粉末冶金青铜部件，典型成分含锡10，用于制作部分润滑或无润滑轴承。还采用粉末冶金方法生产一种由其它方法生产很困难的特殊合金。(2) 巴氏合金巴氏合金是最广为人知的轴承材料，其应用可以追溯到工业革命时代。巴氏合金是唯一适合相对于低硬度轴转动的材料，与其它轴承材料相比，具有更好的适应性和压入性，广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、交流发电机，以及其它大型旋转机械。巴氏合金可简单地分为三种：高锡合金、高铅合金和中间合金(合金中锡和铅均占有重要比例)。在所有这些合金系中，锑和铜均作为重要的合金化元素和硬化元素，而且其结构是由硬的、弥散于软基质中的金属间化合物组成。典型工业巴氏合金成分如表1-25：(3)铝锡合金与巴氏合金相比，铝锡合金能满足机械设备更坚固、更严格的操作条件。常用的铝锡合金有：1)含锡6%的合金，用于高负荷工作环境，其局限性在于它们需要与经特殊硬化处理的轴一起工作。2)含锡20%的合金轴承具有介于高疲劳强度及良好的表面特性之间的折衷性能。其应用包括用于高速汽、柴油发动机，振动器，凸轮轴，齿轮变速箱，拉杆轴衬及止推垫圈的高负荷曲轴轴承。3)含锡30%的合金用于粉尘特别严重环境而嵌入性又重要的场合，含锡40的合金则用在船用柴油发动机的十字轴承上。(4)锡工艺品锡工艺品是具有装饰性，又具实用性的一类锡及合金制品，代表大量消耗锡金属的几种应用领域之一。作为一种高档金属工艺品，锡工艺品具有丰富的创作题材和巨大的市场发展空间。锡工艺品可制作成带有各种浮雕图案的酒具、茶具、餐具、奖杯等器皿类产品，这类产品具有银器的外型特征，无毒无害，价格比银器低，兼具观赏性和实用性，可广泛用于宾馆等较高档的场合和各种体育比赛纪念；制作成各类圆雕、浮雕的锡工艺产品，可赋予不同的特色文化含义而广泛地用于集团礼品、各种活动的纪念品、旅游用纪念品和居家装饰用品，具有广阔的市场空间。(5)易熔合金铋、锡、铅、镉和铟都是低熔点金属，当这些金属以不同比例化合时(二元、三元或四元合金)，可以得到熔点更低的合金，这些合金通称为“易熔合金”。此外，这些合金还有一些有价值的特性包括：低蒸汽压、良好的导热性、易加工、适合铸模的高流动性、固化时尺寸可控性、铸造中细部再现性和可重复使用性。易熔合金分两类：有单个不连续熔点的共晶体和在一定温度熔化的非晶体。表1-26为部份典型合金及应用。(6)超导铌锡合金NbTi和Nb3Sn是当今主要使用的两种超导合金。其中，铌锡合金的超导性有一定的工业用途。它具有较高的临界温度(18K)，可减少冷却，并能支持更强的电流密度和磁场。Nb3Sn合金在磁场强度高达2000000高斯时，仍能在某种程度上保持其超导性。但Nb3Sn极脆，在加工为线材时极困难，目前采用新的加工方法，将钽加入铌里合金化获得(NbTa)3Sn合金，可大大增强Nb3Sn的特性。铜和锡的密度哪个大?纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜。纯铜呈紫红色，又称紫铜。纯铜密度为8.96，熔点为1083，具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。主要用於制作发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。纯铜（电解铜）密度= 8.92克/厘米3纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为8-9g/cm3，熔点1083C。纯铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。有白锡和灰锡、脆锡三种同素异形体。常见的是白锡。呈银白色。富有展性，在温度低于0时，可转变为粉末状的灰锡。密度：白锡7.28克/厘米3。灰锡5.75克/厘米3，脆锡6.526.56克/厘米3。熔点：灰锡231.9861，白锡231.88，脆锡231.89。沸点：灰锡2270，白锡2260，脆锡2260。化合价是+2和+4。电离能7.344电子伏特。锡与强酸和强碱都可发生反应。在空气中可形成一层二氧化锡的保护层。热的和浓的卤素酸均可侵蚀它。热硫酸，尤其是在氧化剂存在的情况下，使锡溶解。在高温下，浓硝酸对锡的侵蚀作用大。不与氢氧化铵和碳酸钠的稀溶液发生作用。金属锡的有关知识 锡性质一 元素符号Sn，原子序数50，相对原子质量118.69。锡有白锡、灰锡和脆锡三种变体。 常见的白锡是银白色的金属，密度7.31g/cm3，熔点231.86，沸点2270，软而富有展性。白锡剧冷转变为粉末状的灰锡，白锡加热到160以上时转变为脆锡。化学性质比较稳定，在常温下不与空气反应，能被浓硝酸氧化成锡酸，与盐酸反应生成氯化亚锡，与浓碱溶液反应生成锡酸盐。主要用于制马口铁、青铜和轴承合金。 锡性质二 1912年有一支探险队登上南极大陆，他们带去的汽油奇迹般地全部损失殆尽，探险队因此全军覆灭。原来装汽油的铁筒是用锡焊接的，而金属锡在13.2以下就会开始变得不稳定，丧失金属的延展性和光泽，自动变为粉末状的灰锡，造成油桶开焊。锡是金属元素，化学符号为Sn。约在公元前2000年、人类就开始使用锡。青铜器的主要成分就是锡和铜。锡在地壳中含最为0.04，主要矿石是锡石，但很少见到高品位的锡石。锡容易从矿石中冶炼出来。金属锡柔软，熔点相对较低。锡有白锡、灰锡和脆锡3种同素异形体。 常温时锡与空气几乎不起作用，性质比较稳定，但能被硝酸氧化成偏锡酸。干燥氯气能把锡氧化成四氯化锡。此外，锡还能同碱发生反应。锡本身无毒，但其有机化合物有剧毒。 锡最重要的用途是镀覆贮存食品的钢制容器，以保护容器；也用来镀铁和铜以增加抗腐蚀能力或增加美观。镀锡的铁片称做马口铁。不论是锡的有机化合物还是无机化合物均广泛用于电镀、陶瓷和塑料工业中。锡的合金应用范围也很广，如铅锡合金、易熔合金和铅字合金。二氯化锡可作还原剂。有机锡化合物为聚合作用的催化剂和杀菌剂。氟化锡没有毒，用在牙膏中作为防腐添加剂。 注意这一句：锡本身无毒，但其有机化合物有剧毒。波峰焊的知识介绍雨中淋雨 发表于2010年07月10日 12:45 阅读(0) 评论(0) 分类：波峰焊区举报波峰焊的知识介绍1、波峰面：波的表面均被一层氧化皮覆盖?它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态?在波峰焊接过程中?PCB接触到锡波的前沿表面?氧化皮破裂?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。2、波峰焊机焊点成型：当PCB进入波峰面前端（A）时?基板与引脚被加热?并在未离开波峰面（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。进口泵 阀门3、如何防止桥联的发生？1）使用可焊性好的元器件/PCB。2）提高助焊剞的活性。3）提高PCB的预热温度?增加焊盘的湿润性能。4）提高焊料的温度。5）去除有害杂质?减低焊料的内聚力?以利于两焊点之间的焊料分开。4、波峰焊机中常见的预热方法： 1）空气对流加热。 2）红外加热器加热。 3）热空气和辐射相结合的方法加热。5、波峰焊工艺曲线解析：1）润湿时间：指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间。2）停留时间：PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间。3）预热温度：预热温度是