經(jīng)常有人問并列舉波峰焊接焊接缺陷,是不是波峰焊焊接會(huì)存在這些問題?
其實(shí),波峰焊是電子器件焊接主要的設(shè)備,因?yàn)樽詣?dòng)化程度高,相應(yīng)對(duì)操作員的操作技術(shù)會(huì)有更高的要求,一臺(tái)經(jīng)過調(diào)整后的波峰焊,焊接缺陷就會(huì)很少,但如果PCB設(shè)計(jì)與助焊劑,錫條材質(zhì)所影響的問題就要進(jìn)行分析,所以廣晟德整理了一些資料供大家參考。
波峰焊連焊
波峰焊連焊即相鄰的兩個(gè)焊點(diǎn)連接在一起,具體來說就是焊錫在毗鄰的不同導(dǎo)線或元件之間形成非正常連接現(xiàn)象,隨著元件引腳間距的變小及PCB線路密度的提高,這種缺陷出現(xiàn)的幾率逐漸增加。在波峰焊中,波峰焊連焊經(jīng)常產(chǎn)生于SMD 元件朝向不正確的方向、不正確的焊盤設(shè)計(jì),元件之間的距離不足夠遠(yuǎn)也會(huì)產(chǎn)生連焊。
波峰焊連焊產(chǎn)生原因:
1)PCB板焊接面沒有考慮釬料流的排放,線路分布太密,引腳太近或不規(guī)律;
2)PCB焊盤太大或元件引腳過長(zhǎng)(一般為008~3mm),焊接時(shí)造成沾錫過多;
3)PCB板浸入釬料太深,焊接時(shí)造成板面沾錫太多;
4)PCB板面或元件引腳上有殘留物;
5)PCB板面插裝元件引腳不規(guī)則或插裝歪斜,焊接前引腳之間已經(jīng)接近或已經(jīng)接觸;
6)焊材可焊性不良或預(yù)熱溫度不夠或是助焊劑活性不夠;
7)焊接溫度過低或傳送帶速度過快,焊點(diǎn)熱量吸收不足。在SnCu 釬料中,由于流動(dòng)性 較差,對(duì)溫度更為敏感,這種現(xiàn)象非常明顯;
8)釬料被污染,比如Fe(鐵)污染形成的污染物或釬料的氧化物會(huì)造成橋連現(xiàn)象。
注:一定搭配的焊盤與引腳焊點(diǎn)在一定條件下能承載的釬料(錫膏)量是一定的,如
果處理不當(dāng),多余的部分都可能造成波峰焊連焊現(xiàn)象。
波峰焊連焊預(yù)防措施:
(1)QFP 和PLCC 與波峰成45°,釬料流排放必須放置特殊設(shè)計(jì)在引腳角上;
(2)SOIC 元件與波峰之間應(yīng)該成90°,最后離開波峰的兩個(gè)焊盤應(yīng)該稍微加寬以承載多余釬料;
(3)引腳間距小于008mm 的IC 建議不要采用波峰焊(最小為0065mm);
(4)適當(dāng)提高預(yù)熱溫度,同時(shí)考慮在一定范圍內(nèi)提高焊接溫度(250oC→260~270oC)以提高釬料流動(dòng)性,但注意高溫對(duì)電路板造成損傷及對(duì)焊接設(shè)備造成的腐蝕;
(5)SnCu 中可以添加微量Ni(鎳)以提高釬料流動(dòng)性;
(6)采用活性更高的助焊劑;
(7)減短引腳長(zhǎng)度(推薦為105mm,并成外分開15°),減小焊盤面積。
波峰焊連焊的返修:
波峰焊連焊可用一種特殊的電烙鐵來返修處理。先增加一點(diǎn)助焊劑到橋連的地方,加熱釬料合金并且沿著引腳移走電烙鐵,一直到焊角頂端提起,帶走多余的釬料。通過移走焊 盤之間大量釬料來截?cái)嗬w維。如果必要的話,用等丙烷、棉花球或刷子、麻布清洗返修點(diǎn),直到所有助焊劑移走。檢查焊點(diǎn)是否增加助焊劑可重新釬焊。
波峰焊波峰焊連焊的原因和解決方法:
1、助焊劑的成分不符合造成它的活性不夠或是噴的助焊劑的噴量太少(更換其它的助焊劑或增加噴量)
2、預(yù)熱、錫爐的溫度設(shè)置不當(dāng)(調(diào)高點(diǎn)溫度)
3、運(yùn)輸?shù)乃俣冗^快(調(diào)節(jié)速度102m/MIN試試看)
4、PCB的本身設(shè)計(jì)的問題焊盤的拖錫位不夠(可以適當(dāng)將焊盤移一點(diǎn)位置)助焊劑產(chǎn)品的基本知識(shí)
一、表面貼裝用助焊劑的要求:
1、具一定的化學(xué)活性
2、具有良好的熱穩(wěn)定性
3、具有良好的潤(rùn)濕性
4、對(duì)焊料的擴(kuò)展具有促進(jìn)作用
5、留存于基板的焊劑殘?jiān)?對(duì)基板無腐蝕性
6、具有良好的清洗性
7、氯的含有量在002%(W/W)以下。
二、助焊劑的作用:
焊接工序:預(yù)熱/焊料開始熔化/焊料合金形成/焊點(diǎn)形成/焊料固化作用:輔助熱傳異/去除氧化物/降低表面張力/防止再氧化
說明:溶劑蒸發(fā)/受熱,焊劑覆蓋在基材和焊料表面,使傳熱均勻/放出活化劑與基材表面的離子狀態(tài)的氧化物反應(yīng),去除氧化膜/使熔融焊料表面張力小,潤(rùn)濕良好/覆蓋 在高溫焊料表面,控制氧化改善焊點(diǎn)質(zhì)量。
三、助焊劑的物理特性:
助焊劑的物理特性主要是指與焊接性能相關(guān)的溶點(diǎn),沸點(diǎn),軟化點(diǎn),?;瘻囟?蒸氣壓, 表面張力,粘度,混合性等。
四、助焊劑殘?jiān)a(chǎn)生的不良與對(duì)策助焊劑殘?jiān)鼤?huì)造成的問題:
1、對(duì)基板有一定的腐蝕性;
2、降低電導(dǎo)性,產(chǎn)生遷移或短路;
3、非導(dǎo)電性的固形物如侵入元件接觸部會(huì)引起接合不良;
4、樹脂殘留過多,粘連灰塵及雜物;
5、影響產(chǎn)品的使用可靠性使用理由及對(duì)策:
(1)、選用合適的助焊劑,其活化劑活性適中;
(2)、使用焊后可形成保護(hù)膜的助焊劑;
(3)、使用焊后無樹脂殘留的助焊劑;
(4)、使用低固含量免清洗助焊劑;
(5)、焊接后清洗 。
五、0QQ-S-571E規(guī)定的焊劑分類代號(hào)代號(hào):
焊劑類型
S 固體適度(無焊劑) ;
R 松香焊劑;
RMA 弱活性松香焊劑;
RA 活性松香或樹脂焊劑;
AC 不含松香或樹脂的焊劑 ;
美國(guó)的合成樹脂焊劑分類:
SR 非活性合成樹脂,松香類;
SMAR 中度活性合成樹脂,松香類;
SAR 活性合成樹脂,松香類;
SSAR 極活性合成樹脂,松香類 。
六、助焊劑噴涂方式和工藝因素:
噴涂方式有以下三種:
1、超聲噴涂: 將頻率大于20KHz的振蕩電能通過壓電陶瓷換能器轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,把焊劑霧化,經(jīng)壓力噴嘴到PCB上;
2、絲網(wǎng)封方式:由微細(xì),高密度小孔絲網(wǎng)的鼓旋轉(zhuǎn)空氣刀將焊劑噴出,由產(chǎn)生的噴霧,噴到PCB上;
3、壓力噴嘴噴涂:直接用壓力和空氣帶焊劑從噴嘴噴出。
噴涂工藝因素:
1、設(shè)定噴嘴的孔徑,烽量,形狀,噴嘴間距,避免重疊影響噴涂的均勻性;
2、設(shè)定超聲霧化器電壓,以獲取正常的霧化量;
3、噴嘴運(yùn)動(dòng)速度的選擇;
4、PCB傳送帶速度的設(shè)定 ;
5、焊劑的固含量要穩(wěn)定;
6、設(shè)定相應(yīng)的噴涂寬度 。
七、免清洗助焊劑的主要特性:
1、可焊性好,焊點(diǎn)飽滿,無焊珠,橋連等不良產(chǎn)生;
2、無毒,不污染環(huán)境,操作安全;
3、焊后板面干燥,無腐蝕性,不粘板;
4、焊后具有在線測(cè)試能力;
5、與SMD和PCB板有相應(yīng)材料匹配性;
6、焊后有符合規(guī)定的表面絕緣電阻值(SIR) ;
7、適應(yīng)焊接工藝(浸焊,發(fā)泡,噴霧,涂敷等)。