波峰焊制程的应用(ppt 41页).ppt

1、波峰焊制程的应用,PE：余新岩,焊点的形成,利用焊锡分别与二个被焊物体的金属表面在热与助焊剂的作用下形成介面合金层(IMC),使二个金属被焊物连接在一起,影响焊锡的四大因素,可焊锡性焊锡材料助焊剂热,焊接的应用,波峰焊(Wavesoldering)免洗noclean清洗cleaning水洗溶剂清洗回流焊(OvenReflow)免洗noclean清洗cleaning水洗溶剂清洗,为何要采取免洗制程?,节省成本设备成本清洗设备的节省物料成本清洗物料的节省空间成本生产线空间随设备的省略而节省环保因素CFC会破坏臭氧层而被禁用废水与废溶剂会破坏生态坏境纯水清洗问题,助焊剂的作用,化学上除去被焊金属表面

2、的氧化物和污物在焊接过程中防止金属表面的第二次氧化温度上焊接过程中加速熔锡至焊点或被焊金属间的热传处物理上助焊剂被用以增进湿润性即液态金属对固态金属的金属亲和力,选择合适的助焊剂,應用方式發泡噴霧電路板與零件的可焊錫性焊接的參數可靠度乾淨度,助焊劑的應用方式,助焊劑的控制方法,比重控制一般使用在傳統松香形助焊劑(固態含量5%以上)優點:使用自動比重計做控制十分方便缺點:無法真正掌控助焊劑的特性,尤其固態含量越低越不準確酸價控制定義:每一克助焊劑所須使用氫氧化鉀用以中和的豪克數優點:可以準確掌控助焊劑的特性缺點:應用上較不方便,助焊劑的製程控制,利用比重或酸價控制槽中助焊劑濃度,適時適量添加稀釋

3、劑,以維持助焊劑的特性助焊劑槽出口側加裝風刀以去除PC板底部多餘的助焊劑,風刀須注意其角度約1015度與氣壓約30磅/平方英吋發泡槽液面高度應保持在發泡管上方2.53公分,泡沫應均勻細微保持高度在發泡孔上方約1.5公分發泡或噴霧與風刀的壓縮空氣須配有濾油濾水裝置當助焊劑槽中有過量的電路板及零件溶解下的碎屑及從風管中滲進雜質時,會影響助焊劑品質,所以定時更換槽中的助焊劑是必須的定時使用稀釋劑或清潔劑清潔助焊劑槽,發泡或噴霧設備,助焊劑的安全與儲存,助焊劑為易燃之液體，請遠離火源儲放避免眼睛接觸、長期及重複性之皮膚接觸焊錫操作中，須有適當之通風以利醇類及煙霧從工作場所中排出使用前詳閱物質安全資料表

4、及警示標籤上之說明須儲放於通風且無陽光直射之室溫環境中,焊接參數,預熱活化助焊劑酒精或溶劑的揮發降低焊錫與被焊金屬表面的表面張力降低熱衝擊效應一般焊錫製程預熱建議零件面溫度要達到攝氏100130度之間:無鉛焊錫,LeadFree助焊劑,焊接參數,錫爐輸送帶傾斜角度建議57度速度建議在1.01.8公尺/分,焊接參數,浸焊錫槽DipSoldering波焊錫槽WaveSoldering單波SingleWave平流波(LamdaNozzle)雙波DualWave擾流波(ChipNozzle)+平流波(LamdaNozzle)振波OmegaWave(ElectrovertMachine)在單波噴錫口(L

5、amdaNozzle)前加一簧片(OmegaNozzle),以不同頻率產生震動,造成細波消除焊接死角,焊錫槽的比較,錫槽的調整,噴錫口湧錫高度以不超過1.2公分為原則錫波高度調整約於電路板厚度之一半高度後擋板(溢錫板)高度應調整至電路板通過錫波時焊錫才流動,沒有電路板通過時錫波不溢出之高度錫渣控制板盡量接近錫波,以不妨礙流動為準錫波與電路板接觸的寬度約3.55公分左右焊接角度為57度,焊接的溫度,LeadFree焊錫的溫度一般控制在攝氏255度至265度之間溫度過高增加熱衝擊效應加速焊錫的氧化速率形成能源的浪費溫度過低降低焊錫的流動性生產上不良率容易增加(短路,錫尖),焊接的時間,波峰焊製程焊

6、錫時間一般控制在1.83秒(單波)時間過長容易形成過厚的介面合金層焊點容易脆化時間過短焊點金屬鍵結強度不夠焊點結構不完整,錫渣的問題,錫渣的來源焊錫中所含的雜質焊錫在使用過程中產生的氧化物焊錫在使用過程中外來雜質的污染助焊劑的殘留物與反應物,錫渣的問題,錫渣造成的影響浪費焊錫原料,增加材料成本清除錫渣增加不必要的生產成本降低焊錫的流動性與潤濕性,降低生產良率影響焊點品質,使焊點機械強度與導電性下降,如何控制錫渣的產生,降低焊錫雜質的含量維持錫面高度在距錫槽頂端0.51.0公分減少錫波與錫面的高度差調整錫波的流速與穩定性調整後擋板的高度減少錫槽上方冷空氣的對流使用低固態含量助焊劑適當減少助焊劑的

7、塗覆量增加預熱時間與溫度使助焊劑活性充分發揮適當降低焊錫的溫度減緩氧化速率添加適當的抗氧化劑加強製程的管控減少外部雜質污染,常見問題與解決方案,波峰焊製程中常見的問題短路SolderBridging漏焊SolderSkips沾錫不良PoorWetting錫量過多ExcessSolder錫量不足InsufficientSolder氣孔Blowholes錫爆SolderSplash錫尖(錫柱)Icicles,短路(橋接),可能原因預熱不足/輸送帶速度過快錫爐溫度不夠焊錫黏度過高錫波高度不足助焊劑污染助焊劑塗覆不均助焊劑量不足零件放置方向錯誤電路板或零件焊性不良不良的電路設計,短路,解決方案製程方面

8、增加板面的預熱溫度調整輸送帶速度檢查錫爐溫度是否介於255265度分析焊錫是否受到污染調整錫波高度若使用單波則設定過錫時間於23秒檢查助焊劑品質確認風刀壓力改變電路板進錫角度(使用製具)零件腳在板底的出露以不超過1.8厘米為佳,短路,解決方案材料方面確認電路板及零件之焊性,可向供應廠商洽詢檢查板面是否蝕刻完整試更強活化的助焊劑電路板設計方面假焊墊的使用讓多腳零件的排列平行於錫波流動方向保持焊墊,線路,零件之間的清潔零件端點之距離設計不宜過近校正零件的方位,漏焊,可能原因錫波高度不足/錫波不穩導通孔或焊墊上有綠漆覆蓋對位孔的誤差助焊劑過期或老化未塗覆上助焊劑/助焊劑不足或不均電路板翹輸送帶問題焊

9、墊/零件腳焊性不良導通孔對零件腳之比例太大氧化現象陰影效應,漏焊,解決方案製程方面調整錫波高度改變綠漆之底片確認孔間對位助焊劑品質之檢查調整發泡壓力調整風刀壓力更換/重新設計夾具(手指型)對電路板及零件實施“先進先出”之壽命管理使用雙波製程,漏焊,解決方案電路板設計方面規範最大的焊墊尺寸規範最小孔徑的規格校正零件置放方位增加腳墊的面积避免使用有陰影效應之零件,沾錫不良,可能原因錫波高度太低/錫波不穩導通上有綠漆覆蓋對位孔的誤差助焊劑不足助焊劑污染預熱太低電路板或零件的污染電路板或零件氧化導通孔太小,沾錫不良,解決方案調整錫波高度調整過錫時間改變綠漆之底片確認孔間對位確認助焊劑品質調整發泡(噴霧

10、)壓力調整風刀壓力增加預熱溫度與供應商協調處理受污染的電路板與零件,錫量過多(包焊),可能原因焊錫角度太小焊錫時間過短焊錫溫度過低助焊劑焊錫性不足預熱不足電路板焊墊或導通孔的污染零件腳過短,錫量過多,解決方案調整焊錫角度調整過錫時間調整發泡(噴霧)壓力調整助焊劑比重增加預熱溫度與供應商協調處理受污染的電路板加長零件腳長度,錫量不足,可能原因錫波高度太低/錫波不穩導通上有綠漆覆蓋對位孔的誤差助焊劑不足預熱太低電路板或導通孔的污染導通孔太小散熱問題陰影效應,錫量不足,解決方案調整錫波高度調整過錫時間改變綠漆之底片確認孔間對位調整發泡壓力調整風刀壓力增加預熱溫度與供應商協調處理受污染的電路板列出最小孔徑在有腳零件旁設計適當的引錫墊檢視設計以防有陰影效應,氣孔(針孔),可能原因電路板或零件沾有有機污染物電路板有電鍍液殘留電路板含有水氣導通孔邊緣粗糙預熱太低焊錫時間太短零件插件阻塞,氣孔,解決方案烘烤電路板調整過錫時間調整發泡(噴霧)壓力增加預熱溫度與供應商協調處理受污染的電路板改善電路板鑽孔製程改善零件設計改善插件方式,錫爆,可能原因電路板含有水氣助焊劑含有水分預熱溫度過低發泡(噴霧)及風刀使用之壓縮空氣含有水氣焊錫溫度過高,錫爆,解決方案烘烤電路板調整輸送帶速度增加預熱溫度確認助焊劑品質壓縮空氣經過濾水