波峰焊过程中-十五种常见不良分析概要

波峰焊过程中 十五种常见不良分析概要 一 焊后 PCB 板面残留多板子脏 1 FLUX 固含量高 不挥发物太多 2 焊接前未预热或预热温度过低 浸焊时 时间太短 3 走板速度太快 FLUX 未能充分挥发 4 锡炉温度不够 5 锡炉中杂质太多或锡的度数低 6 加了防氧化剂或防氧化油造成的 7 助焊剂涂布太多 8 PCB 上扦座或开放性元件太多 没有上预热 9 元件脚和板孔不成比例 孔太大 使助焊剂上升 10 PCB 本身有预涂松香 11 在搪锡工艺中 FLUX 润湿性过强 12 PCB 工艺问题 过孔太少 造成 FLUX 挥发不畅 13 手浸时 PCB 入锡液角度不对 14 FLUX 使用过程中 较长时间未添加稀释剂 二 着 火 1 助焊剂闪点太低未加阻燃剂 2 没有风刀 造成助焊剂涂布量过多 预热时滴到加热管上 3 风刀的角度不对 使助焊剂在 PCB 上涂布不均匀 4 PCB 上胶条太多 把胶条引燃了 5 PCB 上助焊剂太多 往下滴到加热管上 6 走板速度太快 FLUX 未完全挥发 FLUX 滴下 或太慢 造成板面热温度 太高 7 预热温度太高 8 工艺问题 PCB 板材不好 发热管与 PCB 距离太近 三 腐 蚀 元器件发绿 焊点发黑 1 铜与 FLUX 起化学反应 形成绿色的铜的化合物 2 铅锡与 FLUX 起化学反应 形成黑色的铅锡的化合物 3 预热不充分 预热温度低 走板速度快 造成 FLUX 残留多 有害物残留太多 4 残留物发生吸水现象 水溶物电导率未达标 5 用了需要清洗的 FLUX 焊完后未清洗或未及时清洗 6 FLUX 活性太强 7 电子元器件与 FLUX 中活性物质反应 四 连电 漏电 绝缘性不好 1 FLUX 在板上成离子残留 或 FLUX 残留吸水 吸水导电 2 PCB 设计不合理 布线太近等 3 PCB 阻焊膜质量不好 容易导电 五 漏焊 虚焊 连焊 1 FLUX 活性不够 2 FLUX 的润湿性不够 3 FLUX 涂布的量太少 4 FLUX 涂布的不均匀 5 PCB 区域性涂不上 FLUX 6 PCB 区域性没有沾锡 7 部分焊盘或焊脚氧化严重 8 PCB 布线不合理 元零件分布不合理 9 走板方向不对 10 锡含量不够 或铜超标 杂质超标造成锡液熔点 液相线 升高 11 发泡管堵塞 发泡不均匀 造成 FLUX 在 PCB 上涂布不均匀 12 风刀设置不合理 FLUX 未吹匀 13 走板速度和预热配合不好 14 手浸锡时操作方法不当 15 链条倾角不合理 16 波峰不平 六 焊点太亮或焊点不亮 1 FLUX 的问题 A 可通过改变其中添加剂改变 FLUX 选型问题 B FLUX 微腐蚀 2 锡不好 如 锡含量太低等 七 短 路 1 锡液造成短路 A 发生了连焊但未检出 B 锡液未达到正常工作温度 焊点间有 锡丝 搭桥 C 焊点间有细微锡珠搭桥 D 发生了连焊即架桥 2 FLUX 的问题 A FLUX 的活性低 润湿性差 造成焊点间连锡 B FLUX 的绝阻抗不够 造成焊点间通短 3 PCB 的问题 如 PCB 本身阻焊膜脱落造成短路 八 烟大 味大 1 FLUX 本身的问题 A 树脂 如果用普通树脂烟气较大 B 溶剂 这里指 FLUX 所用溶剂的气味或刺激性气味可能较大 C 活化剂 烟雾大 且有刺激性气味 2 排风系统不完善 九 飞溅 锡珠 1 助焊剂 A FLUX 中的水含量较大 或超标 B FLUX 中有高沸点成份 经预热后未能充分挥发 2 工 艺 A 预热温度低 FLUX 溶剂未完全挥发 B 走板速度快未达到预热效果 C 链条倾角不好 锡液与 PCB 间有气泡 气泡爆裂后产生锡珠 D FLUX 涂布的量太大 没有风刀或风刀不好 E 手浸锡时操作方法不当 F 工作环境潮湿 3 P C B 板的问题 A 板面潮湿 未经完全预热 或有水分产生 B PCB 跑气的孔设计不合理 造成 PCB 与锡液间窝气 C PCB 设计不合理 零件脚太密集造成窝气 D PCB 贯穿孔不良 十 上锡不好 焊点不饱满 1 FLUX 的润湿性差 2 FLUX 的活性较弱 3 润湿或活化的温度较低 泛围过小 4 使用的是双波峰工艺 一次过锡时 FLUX 中的有效分已完全挥发 5 预热温度过高 使活化剂提前激发活性 待过锡波时已没活性 或活性已很弱 6 走板速度过慢 使预热温度过高 7 FLUX 涂布的不均匀 8 焊盘 元器件脚氧化严重 造成吃锡不良 9 FLUX 涂布太少 未能使 PCB 焊盘及元件脚完全浸润 10 PCB 设计不合理 造成元器件在 PCB 上的排布不合理 影响了部分元器件的上锡 十一 FLUX 发泡不好 1 FLUX 的选型不对 2 发泡管孔过大 一般来讲免洗 FLUX 的发泡管管孔较小 树脂 FLUX 的发泡管孔较大 3 发泡槽的发泡区域过大 4 气泵气压太低 5 发泡管有管孔漏气或堵塞气孔的状况 造成发泡不均匀 6 稀释剂添加过多 十二 发泡太多 1 气压太高 2 发泡区域太小 3 助焊槽中 FLUX 添加过多 4 未及时添加稀释剂 造成 FLUX 浓度过高 十三 FLUX 变色 有些无透明的 FLUX 中添加了少许感光型添加剂 此类添加剂遇光后变色 但不影响 FLUX 的焊接效果及性能 十四 PCB 阻焊膜脱落 剥离或起泡 1 80 以上的原因是 PCB 制造过程中出的问题 A 清洗不干净 B 劣质阻焊膜 C PCB 板材与阻焊膜不匹配 D 钻孔中有脏东西进入阻焊膜 E 热风整平时过锡次数太多 2 FLUX 中的一些添加剂能够破坏阻焊膜 3 锡液温度或预热温度过高 4 焊接时次数过多 5 手浸锡操作时 PCB 在锡液表面停留时间过长 十五 高频下电信号改变 1 FLUX 的绝缘电阻低 绝缘性不好 2 残留不均匀 绝缘电阻分布不均匀 在电路上能够形成电容或电阻 3 FLUX 的水萃取率不合格 4 以上问题用于清洗工艺时可能不会发生 或通过清洗可解决此状况 漏焊 虚焊 连焊 1 FLUX 活性不够 2 FLUX 的润湿性不够 3 FLUX 涂布的量太少 4 FLUX 涂布的不均匀 5 PCB 区域性涂不上 FLUX 6 PCB 区域性没有沾锡 7 部分焊盘或焊脚氧化严重 8 PCB 布线不合理 元零件分布不合理 9 走板方向不对 10 锡含量不够 或铜超标 杂质超标造成锡液熔点 液相线 升高 11 发泡管堵塞 发泡不均匀 造成 FLUX 在 PCB 上涂布不均匀 12 风刀设置不合理 FLUX 未吹匀 13 走板速度和预热配合不好 14 手浸锡时操作方法不当 15 链条倾角不合理 16 波峰不平 缺陷润湿不良 漏焊 虚焊问题分析改善 原因 原因 a a 元件焊端 引脚 印制板基板的焊盘氧化或污染 或元件焊端 引脚 印制板基板的焊盘氧化或污染 或 PCBPCB 受潮 受潮 b b ChipChip 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 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 c PCBPCB 设计不合理 波峰焊时阴影效应造成漏焊 设计不合理 波峰焊时阴影效应造成漏焊 d d PCBPCB 翘曲 使翘曲 使 PCBPCB 翘起位置与波峰焊接触不良 翘起位置与波峰焊接触不良 e e 传送带两侧不平行 尤其使用传送带两侧不平行 尤其使用 PCBPCB 传输架时 使传输架时 使 PCBPCB 与波峰接触不平行 与波峰接触不平行 f 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 时 会使波峰出现锯齿形 容易造成漏焊 虚焊 g g 助焊剂活性差 造成润湿不良 助焊剂活性差 造成润湿不良 h h PCBPCB 预热温度过高 使助焊剂碳化 失去活性 造成润湿不良 预热温度过高 使助焊剂碳化 失去活性 造成润湿不良 对策 对策 a 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 PCBPCB 进行清洗和进行清洗和 去潮处理 去潮处理 b 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 260 260 波波 峰焊的温度冲击 峰焊的温度冲击 c c SMD SMCSMD 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 则 另外 还可以适当加长元件搭接后剩余焊盘长度 d d PCBPCB 板翘曲度小于板翘曲度小于 0 80 8 1 01 0 e e 调整波峰焊机及传输带或调整波峰焊机及传输带或 PCBPCB 传输架的横向水平 传输架的横向水平 f f 清理波峰喷嘴 清理波峰喷嘴 g g 更换助焊剂 更换助焊剂 h h 设置恰当的预热温度 设置恰当的预热温度 波峰焊长引脚元件的锡尖现象及解决方案 在波峰焊中 锡尖现象经常会出现在较长的元件引脚上 例如那些在 PCB 板焊接面伸出超过 2 毫米 的引脚 如果这些引脚的表面积比较大的话 比如说加装了屏蔽罩 这种现象会更加明显 通过改变 工艺参数的设置通常不能消除这种现象 在 PCB 焊接过程中 随着焊锡润湿并覆盖线路板表面 线路板上的大部分助焊剂会被冲掉 留 下来的助焊剂位于 PCB 板和锡波之间 当 PCB 板离开锡波后 留在 PCB 板上的助焊剂会防止焊锡的 氧化 如果焊点之间的空间比较小 在这个过程中就不会有太多的助焊剂留存下来 所以也就几乎不 能防止焊锡氧化 结果 当锡波与 PCB 板分离时 焊锡就会发生氧化并在表面形成氧化层 在分离 的最后阶段 液态焊锡的表面张力会使部分焊锡留存在元件的引脚上 如果这部分焊锡表面被氧化的 话 焊锡就会被包裹在氧化层中 从而形成锡尖 如果有较大的面积覆盖了焊锡而几乎没有助焊剂可以帮助防止氧化的话 这种现象会更加明显 因此 我们就可以理解为什么长引脚更容易导致锡尖现象 因为只有留在 PCB 板表面的助焊剂才能 帮助防止氧化 而在 PCB 板与锡波的分离过程中 由于长引脚离 PCB 板表面距离较远 PCB 板表面 的助焊剂对引脚的防氧化作用明显减弱 同理 在 PCB 板上焊盘面积较大的地方也容易发生锡尖现 象 由于散热效应 在屏蔽罩上的焊点也容易发生锡尖现象 如果焊锡带给焊点的热量快速地被屏蔽 罩所吸收 焊锡在与锡波分离后几乎会立即固化 结果固化的锡不能流回焊点从而形成锡尖 解决方案 让伸出的元件引脚短一些 这样留在 PCB 上的助焊剂仍能对其起到防氧化作用 增加助焊剂的 使用量一般来说不会起作用 因为在 PCB 板过锡波的时候 这些助焊剂很有可能被冲掉 当然 较 多的助焊剂有助于对焊盘的润湿 如果使用对 PCB 板吸附力较强的助焊剂则有可能会帮助防止锡尖 现象发生 在 PCB 板过锡波时 加惰性气体覆盖或者创造有助于减少氧化的环境 也能避免锡尖现象 如 果锡尖是由于焊点附近的散热效应造成的 就要对焊点设计进行优化 过波峰焊未焊锡 假焊问题分析及解决方法 不良项概述 指元件端子没有与铜箔的锡膏熔接在一起 即没有焊好 不良发生原因 Chip 类元件两端铜箔印刷锡量不均匀 部品回流后由于锡量多的一侧张力大拉力部品使锡少的一 侧造成未焊锡 假焊 元件贴装时轻微移位 主要针对排阻和 1005 型部品 锡膏由熔化至冷却凝固状态的过程中 锡 膏多的一侧冷却凝固时 牵扯力较锡膏少的那侧要大 拉动元件移向锡膏较多的一侧而形成 极性元件端子轻微向上翘曲变形或端子来料氧化 回流后锡膏不能浸到端子上而造成未焊锡 假焊 回流的预热区时间或温度不够高 造成锡与端子熔接时未完全浸润 锡膏超过印刷至回流的使用有效期 回流时锡膏不能与端子完全熔化形成焊锡不良 锡膏过期 回流时由于锡膏的焊料已变质 不能与元件的电极片或端子熔接形成未焊锡 假焊 改善方法 适当均匀分布顶针 使印刷锡量均匀 同时再确认印刷刮刀片是否变形 磨损 更换不良的刮刀片 采用逐点校示法 校示元件的贴装位置 使其装在铜箔正中间 端子变形的需整形后再贴装 对于较密的 IC 变形不能实装的元件一般采用烙铁手装 来料氧化的元 件须联络 IQC 要求供应商改善 适当增加回流预热区的温度与时间 使其充分熔接 严格控制印刷至回流的时间 尽量采用一体化生产 减少印刷后的锡膏直接长时间接触空气 更换过期的锡膏 严格控制按锡膏的有效期与先入先出进行管理使用 波峰焊接中锡珠的预防方法 1 改进 PCB 制造工艺 提高孔壁的光洁度 改进 PCB 包装工艺和贮存环境条件 尽可能缩短在插装线上的滞留时间 从 PCB 开封 安装元器件 波峰焊接应在 24 小时完成 特别是湿热 地区尤为重要 PCB 上线前预烘 PCB 布线和安装设计后应作热分析 避免板面局部形成大量的吸热区 安装和波峰焊接现场温度应保持在 24 5 而相对湿度不应超过 65 正确地选择助焊剂 特别是