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波峰焊接缺陷与分析

2022-05-16 13:09:00
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摘要:波峰焊接一般有以下不良:润焊不足、虚焊、锡球、冷焊、焊料不足、包锡、冰柱、桥接等
波峰焊接缺陷与分析

1、润焊不良、虚焊

(1)现象。锡料未全面或者没有均匀包覆在被焊物表面,使焊接物表面金属裸路,润焊不良在焊接作业中是不能被接受的,它严重地降低了焊点的”耐久性”和“延神性”,同时也降低了焊点的“导电性”及“导热性”。

(2)产生原因。

    ①元件焊端、引脚、印制板基板的焊盘氧化或被污染,PCB受潮等。

    ②Chip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。

    ③PCB设计不合理,波峰焊时阴影效应造成漏焊。
    ④PCB翘曲,使PCB翘起位置与波峰焊接触不良。

    ⑤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。

    ⑥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。

    ⑦助焊剂活性差,造成润湿不良。

(3)解决方法。
    ①元器件先到先用,不要存放在潮湿的环境中,不要超过规定的使用日期。对PCB进行清洗和去潮处理。
    ②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260C波峰煤的温度冲击。
    ③SMD / SMC采El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五相遮挡的原则。另外,还可以适当加长元件搭接后剩余焊盘的长度。
    ④PCB板翘曲度小于0.75%一1.0%。
    ⑤调整波峰焊机及传输带或PCB传输架的横向水平。
    ⑥清理喷嘴。

    ⑦更换助焊剂

    ⑧设置恰当的预热温度。


2、锡球
(1)现象。锡球大多发生在PCB表面,因为焊料本身内聚力的因素,使这些焊料颗粒的外观呈球状。
(2)产生原因。

    ①PCB预热不够,导致表面的助焊剂未干。

    ②助焊剂的配方中含水量过高。

    ③工厂环境湿度过高。

3、冰柱
(1)现象。冰柱是指焊点顶部如冰柱状
(2)产生原因。

    ①PCB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。

    ②焊接温度过低或传送带速度过快,使熔融焊料的黏度过大。

    ③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。

    ④助焊剂活性差。

    ⑤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。
(3)解决办法。
    ①根据PCB尺寸、 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°C

    ②锡波温度为(250+5)°C,焊接时间3-5s.温度略低时,传送带速度应调慢一些。

    ③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O.8-3mm.

    ④更换助焊剂。
    ⑤插装孔的孔径比引线直径大0.15-O.4mm(细引线取下限,粗引线取上限)。

4.桥接

(1)现象。 桥接是指将相邻的两个焊点连接在一块
(2)产生原因。
   ①PCB设计不合理,焊盘间距过窄。

   ②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。

   ③PCB预热温度过低,焊接时元件与PCB吸热,使实际焊接温度降低。

   ④焊接温度过低或传送带速度过快,使熔融焊科的黏度降低。

   ⑤助焊剂活性差。
(3)解决办法。
    ①按照PCB设计规范进行设计。
    ②插装元件引脚应根据PCB的孔距及装配要求成型。
    ③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。

    ④锡波温度(250土5)°C, 焊接时间3-5s.温度略低时,传送带速度应调慢

    ⑤更换助焊剂。


5.其他缺陷
(1)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。
(2)PCB变形。一般发生在大尺寸PCB 上,由于大尺寸PCB重量大或由于元器件布置不均习造成重量不平衡。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。
(3)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。
(4)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焊盘的附著力、元器件焊端或引脚的可焊性及温度曲线等因素有关。

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