波峰焊基礎(chu)知識

  波峰面(miàn) ：
   波的表面均(jun)被一層氧化(hua)皮覆蓋﹐它在(zài)沿焊料波的(de)整個🔆長度方(fāng)🔞向上幾乎 都(dōu)保持靜态﹐在(zài)波峰焊接過(guo)✍️程中﹐PCB接觸到(dào)錫波的前沿(yan)🌏表面﹐氧化皮(pi)破裂﹐PCB前面的(de)錫波無皲褶(zhe)地被推向前(qian)進﹐這說明整(zhěng)✊個氧化皮與(yǔ)PCB以同樣的速(sù)度移動
   波峰(feng)焊機焊點成(cheng)型：
   當PCB進入波(bō)峰面前端（A）時(shi)﹐基闆與引腳(jiǎo)被加熱﹐并在(zài)未離開波峰(fēng)面👉（B）之前﹐整個(gè)PCB浸在焊料中(zhōng)﹐即被焊料所(suo)橋聯﹐但在離(li)開波峰尾端(duān)的🐇瞬間﹐少量(liang)的焊料由于(yu)潤濕力的🙇‍♀️作(zuò)用﹐粘附在焊(hàn)盤上﹐并由于(yú)表面張力的(de)原因﹐會出現(xian)以引線爲中(zhōng)心收縮至最(zui)小狀态﹐此時(shí)焊料與焊盤(pan)之間的潤濕(shi)力大于兩焊(hàn)盤之間的焊(han)料的内聚力(lì)。因此會形成(cheng)飽滿﹐圓整的(de)焊點﹐離開波(bo)峰尾部的多(duō)🐪餘焊料✔️﹐由于(yu)重🈲力的原因(yin)﹐回落到錫鍋(guō)中 。
  防止橋聯(lian)的發生
1﹐使用(yòng)可焊性好的(de)元器件/PCB
2﹐提高(gāo)助焊剞的活(huó)性
3﹐提高PCB的預(yù)熱溫度﹐增加(jia)焊盤的濕潤(run)性能
4﹐提高焊(hàn)料的溫度
5﹐去(qu)除有害雜質(zhi)﹐減低焊料的(de)内聚力﹐以利(lì)于兩焊點🐪之(zhī)間的焊料⛹🏻‍♀️分(fèn)開 。
  波峰焊機(jī)中常見的預(yu)熱方法
1﹐空氣(qi)對流加熱
2﹐紅(hóng)外加熱器加(jia)熱
3﹐熱空氣和(hé)輻射相結合(hé)的方法加熱(re)

  波峰焊工藝(yi)曲線解析
1﹐潤(rùn)濕時間
  指焊(hàn)點與焊料相(xiàng)接觸後潤濕(shi)開始的時間(jian)
2﹐停留時間
  PCB上(shàng)某一個焊點(dian)從接觸波峰(feng)面到離開波(bo)峰面的時🌈間(jian)
  停留/焊接時(shí)間的計算方(fāng)式是﹕
  停留/焊(han)接時間=波峰(feng)寬/速度
3﹐預熱(rè)溫度
  預熱溫(wēn)度是指PCB與波(bo)峰面接觸前(qián)達到
  的溫度(dù)(見右表）
4﹐焊接(jie)溫度
  焊接溫(wēn)度是非常重(zhong)要的焊接參(cān)數﹐通常高于(yu)
  焊料熔點（183°C ）50°C ~60°C大(da)多數情況
  是(shi)指焊錫爐的(de)溫度實際運(yùn)行時﹐所焊接(jiē)的PCB
  焊點溫度(dù)要低于爐溫(wēn)﹐這是因爲PCB吸(xi)熱的結
  果

SMA類(lèi)型            元器件             預(yù)熱溫度
單面(mian)闆組件       通孔(kong)器件與混裝(zhuāng)         90~100
雙面闆組件(jian)       通孔器件               100~110
雙(shuāng)面闆組件       混(hùn)裝                   100~110
多層闆           通(tōng)孔器件               115~125
多層(ceng)闆           混裝                   115~125

波峰(feng)焊工藝參數(shù)調節
1﹐波峰高(gao)度
  波峰高度(dù)是指波峰焊(hàn)接中的PCB吃錫(xī)高度。其數值(zhi)通常控制在(zài)PCB闆厚度的1/2~2/3,過(guo)大會導緻熔(rong)融的焊料流(liu)到PCB的表💚面﹐形(xing)成“橋📱連”
2﹐傳送(song)傾角
  波峰焊(han)機在安裝時(shi)除了使機器(qi)水平外﹐還應(ying)調節傳送裝(zhuang)置的傾角﹐通(tōng)過
  傾角的調(diao)節﹐可以調控(kong)PCB與波峰面的(de)焊接時間﹐適(shì)當✂️的傾🔞角﹐會(hui)有助于
  焊料(liao)液與PCB更快的(de)剝離﹐使之返(fan)回錫鍋內
3﹐熱(rè)風刀
  所謂熱(re)風刀﹐是SMA剛離(lí)開焊接波峰(fēng)後﹐在SMA的下方(fang)放置💞一🔅個窄(zhai)長⁉️的帶開口(kou)的“腔體”﹐窄長(zhang)的腔體能吹(chuī)出熱氣流﹐尤(you)如刀狀🆚﹐故稱(chēng)“熱風刀”
4﹐焊料(liào)純度的影響(xiǎng)
  波峰焊接過(guò)程中﹐焊料的(de)雜質主要是(shi)來源于PCB上焊(han)盤的銅浸析(xī)﹐過量的銅會(huì)導緻焊接缺(quē)陷增多
5﹐助焊(hàn)劑
6﹐工藝參數(shu)的協調
  波峰(feng)焊機的工藝(yi)參數帶速﹐預(yu)熱時間﹐焊接(jie)時間和傾角(jiǎo)⛷️之間需🍓要互(hu)相協調﹐反復(fu)調整。

   波峰焊(hàn)接缺陷分析(xi):
1.沾錫不良 POOR WETTING:
這(zhe)種情況是不(bu)可接受的缺(que)點,在焊點上(shàng)隻有部分沾(zhan)🔱錫.分🙇‍♀️析其原(yuan)因及改善方(fāng)式如 下:
1-1.外界(jie)的污染物如(rú)油,脂,臘等,此(cǐ)類污染物通(tong)常可用溶劑(ji)💁清洗,此類油(you)污有時是在(zài)印刷防焊劑(ji)時沾上的.
1-2.SILICON OIL 通(tong)常用于脫模(mo)及潤滑之用(yòng),通常會在基(jī)闆及零件腳(jiǎo)上發⛷️現,而 SILICON OIL 不(bu)易清理,因之(zhi)使用它要非(fei)常小心尤其(qi)是
當它做抗(kàng)氧化油常會(huì)發生問題,因(yin)它會蒸發沾(zhan)在💰基闆上而(er)🚶‍♀️造🏃‍♀️成沾錫不(bu)良.
1-3.常因
貯存(cún)狀況不良或(huo)基闆制程上(shàng)的問題發生(sheng)氧化,而🈲助焊(hàn)✨劑無法去除(chu)時會造成沾(zhan)錫不良,過二(er)次錫或可解(jiě)⁉️決此問題🏃🏻.
1-4.沾(zhan)助焊劑方式(shì)不正确,造成(cheng)原因爲發泡(pao)氣壓不穩定(dìng)或不足,緻使(shǐ)泡沫高度不(bú)穩或不均勻(yún)而使基闆🙇‍♀️部(bù)分沒有沾到(dào)💔助焊劑.
1-5.吃錫(xi)時
間不足或(huo)錫溫不足會(huì)造成沾錫不(bú)良,因爲熔錫(xī)需要👨‍❤️‍👨足夠的(de)溫度及時間(jiān)WETTING,通常焊錫溫(wen)度應高于熔(róng)點溫度🎯50℃至80℃之(zhī)間,沾錫總時(shi)間約3秒.調整(zheng)錫膏粘度。

2.局(jú)部沾錫不良(liang) ：
此一情形與(yǔ)沾錫不良相(xiang)似,不同的是(shì)局部沾錫不(bu)良不會☁️露出(chū)銅箔面,隻有(yǒu)薄薄的一層(céng)錫無法形成(chéng)飽滿的焊點(dian).
3.冷焊或焊點(diǎn)不亮：
焊點看(kan)似碎裂,不平(píng),大部分原因(yin)是零件在焊(han)錫正要冷💔卻(què)形成焊點時(shí)振動而造成(cheng),注意錫爐輸(shu)送是否有異(yì)常振動.
4.焊點(dian)破裂：
此一情(qing)形通常是焊(hàn)錫,基闆,導通(tōng)孔,及零件腳(jiao)之間膨脹系(xì)🥵數,未配合而(ér)造成,應在基(ji)闆材質,零件(jiàn)材料及設計(jì)上🏃‍♂️去改✊善.
5.焊(han)點錫量太大(da)：
通常在評定(dìng)一個焊點,希(xī)望能又大又(you)圓又胖的焊(hàn)點💃,但事實上(shàng)過大的焊點(dian)對導電性及(jí)抗拉強度未(wei)🈲必有所幫助(zhù).
5-1.錫爐輸送角(jiǎo)度不正确會(huì)造成焊點過(guò)大,傾斜角度(du)由1到7度依基(ji)闆設計方式(shì)?#123;整,一般角度(dù)約3.5度角,角度(dù)越大沾錫越(yuè)薄✔️角度越小(xiao) 沾錫越厚.
5-2.提(tí)高錫槽溫度(dù),加長焊錫時(shí)間,使多餘的(de)錫再回流到(dào)錫槽.
5-3.提高預(yù)熱溫度,可減(jiǎn)少基闆沾錫(xi)所需熱量,曾(céng)加助焊效果(guǒ).
5-4.改變助焊劑(ji)比重,略爲降(jiàng)低助焊劑比(bǐ)重,通常比重(zhong)越📱高🔅吃錫🤟越(yuè)厚也越易短(duan)路,比重越低(di)吃錫越薄但(dàn)越易💜造成🥵錫(xī)橋🆚,錫尖.
6.錫尖(jiān) (冰柱) ：
此一問(wen)題通常發生(sheng)在DIP或WIVE的焊接(jie)制程上,在零(ling)件腳頂端或(huò)焊點‼️上發現(xiàn)有冰尖
般的(de)錫.
6-1.基闆的可(kě)焊性差,此一(yi)問題通常伴(ban)随着沾錫不(bú)良,此💚問題應(ying)由基闆可焊(hàn)性去探讨,可(kě)試由提升助(zhu)焊劑比重來(lai)改善.
6-2.基闆上(shang)金道(PAD)面積過(guo)大,可用綠(防(fáng)焊)漆線将金(jīn)道分隔來改(gai)善,原則上用(yong)綠(防焊)漆線(xiàn)在大金道面(mian)分隔成5mm乘
10mm區(qū)塊.
6-3.錫槽溫度(dù)不足沾錫時(shi)間太短,可用(yong)提高錫槽溫(wēn)度⚽加✊長焊錫(xi)時間,使多餘(yu)的錫再回流(liu)到錫槽來改(gai)善☎️.
6-4.出波峰後(hou)之冷卻風流(liu)角度不對,不(bu)可朝錫槽方(fāng)向🏒吹,會😘造成(cheng)錫👨‍❤️‍👨點急速,多(duō)餘焊錫無法(fa)受重力與内(nei)聚力拉回錫(xi)槽.
6-5.手焊時産(chǎn)生
錫尖,通常(chang)爲烙鐵溫度(dù)太低,緻焊錫(xi)溫度不足無(wu)法立即因内(nei)聚力回縮形(xíng)成焊點,改用(yong)較大瓦特數(shù)烙鐵,加長烙(lào)鐵在被焊對(duì)象的預熱時(shi)間.
7.防焊綠漆(qī)上留有殘錫(xī) ：
7-1.基闆制作時(shi)殘留有某些(xie)與助焊劑不(bu)能兼容的物(wù)質,在🐕過熱之(zhī),後餪化産生(sheng)黏性黏着焊(hàn)錫形成錫絲(sī),可用丙酮(*已(yǐ)被蒙特婁公(gōng)約禁用之化(hua)學溶劑),,氯化(huà)烯類等溶劑(jì)來🐪清洗,若清(qīng)洗後✏️還是無(wu)法改善,則有(you)基闆層材CURING不(bu)正确的可能(néng),本項❤️事故應(yīng)及時回饋基(jī)⁉️闆供貨商.
7-2.不(bú)正确的基闆(pan)CURING會造成此一(yī)現象,可在插(cha)件前先行烘(hōng)烤🌈120℃二小時,本(běn)項事故應及(jí)時回饋基闆(pǎn)供貨商.
7-3.錫渣(zha)被PUMP打入錫槽(cao)内
再噴流出(chu)來而造成基(jī)闆面沾上錫(xī)渣,此一問題(tí)較爲🏃‍♀️單✊純良(liáng)好的錫爐維(wéi)護,錫槽正确(què)的錫面高度(dù)(一般正💞常狀(zhuang)況當錫槽不(bú)噴流靜止時(shí)錫面離錫槽(cao)邊緣10mm高度)
8.白(bai)色殘留物 ：
在(zài)焊接或溶劑(jì)清洗過後發(fa)現有白色殘(can)留物在基闆(pǎn)上,通🎯常是松(sōng)香的殘留物(wu),這類物質不(bú)會影響表面(miàn)電阻質🔞,但客(ke)戶不接受.
8-1.助(zhu)焊劑通常是(shi)此問題主要(yao)原因,有時
改(gai)用另一種助(zhù)焊劑即可改(gǎi)善,松香類助(zhù)焊劑常在清(qing)洗時産生白(bai)班,此時最好(hao)的方式是尋(xun)求助焊劑供(gong)貨商的協助(zhu),産品是他們(men)供應他們較(jiào)專業.
8-2.基闆制(zhì)作過程中殘(can)
留雜質,在長(zhang)期儲存下亦(yi)會産生白斑(ban),可用助焊劑(jì)或🏃溶劑清洗(xi)即可.
8-3.不正确(que)的CURING亦會造成(cheng)白班,通常是(shi)某一批量單(dān)獨産生,應及(ji)時回饋基闆(pǎn)供貨商并使(shǐ)用助焊劑或(huò)溶劑清洗即(ji)可.
8-4.廠内使用(yong)之助焊劑與(yu)基闆氧化保(bǎo)護層不兼容(róng),均發生在新(xīn)的基闆供貨(huo)商,或更改助(zhù)焊劑廠牌時(shi)發生,應請供(gòng)☎️貨商協助.
8-5.因(yīn)基闆制程中(zhōng)所使用之溶(rong)劑使基闆材(cai)質變化,尤🏃‍♂️其(qí)⭐是在鍍鎳過(guò)程中的溶液(yè)常會造成此(ci)問題,建議儲(chu)存時間越短(duan)🤟越好.
8-6.助焊劑(jì)使用過久老(lǎo)化,暴露在空(kōng)氣中吸收水(shuǐ)氣劣化,建議(yi)更👣新助焊劑(jì)(通常發泡式(shì)助焊劑應每(mei)周更新,浸泡(pao)式助焊劑每(měi)兩周更新,噴(pēn)霧式每月更(geng)新即🐉可).
8-7.使用(yong)松香型助焊(han)劑,過完焊錫(xi)爐候停放時(shí)間太九才清(qīng)洗,導🏃🏻‍♂️緻引起(qǐ)白班,盡量縮(suo)短焊錫與清(qīng)洗的時間即(jí)㊙️可改🏃🏻‍♂️善.
8-8.清洗(xi)基闆的溶劑(jì)水分含量過(guò)高,降低清洗(xǐ)能力并産生(shēng)白班.應更新(xin)溶劑.
9.深色殘(can)餘物及浸蝕(shí)痕迹 ：
通常黑(hei)色殘餘物均(jun)發生在焊點(dian)的底部或頂(dǐng)端,此問題通(tong)常🈚是不正确(què)的使用助焊(hàn)劑或清洗造(zao)成.
9-1.松香型助(zhù)焊劑焊接後(hou)未立即清洗(xi),留下黑褐色(se)殘留物,盡⛹🏻‍♀️量(liang)提前清洗即(ji)可.
9-2.酸性助焊(hàn)劑留在焊點(diǎn)上造成黑色(se)腐蝕顔色,且(qiě)無法清洗,此(ci)現象在手焊(hàn)中常發現,改(gǎi)用較弱之助(zhù)焊劑并盡快(kuài)清洗.
9-3.有機類(lei)助焊劑在較(jiao)高溫度下燒(shao)焦而産生黑(hei)班,确認🏒錫槽(cáo)溫度,改用較(jiao)可耐高溫的(de)助焊劑即可(ke).
10.綠色殘留物(wu) ：綠色通常是(shi)腐蝕造成,特(tè)别是電子産(chǎn)品但✨是并非(fēi)完全如此,因(yīn)爲很難分辨(bian)到底是綠鏽(xiù)⛱️或是其它🌈化(huà)學産品,但通(tōng)♊常來說發現(xiàn)綠色物質應(yīng)爲警訊,必須(xu)立刻查明原(yuán)因,尤😄其是此(ci)種綠色物質(zhi)會越來越大(dà),應非常注意(yì),通常👣可用清(qīng)洗來改善.
10-1.腐(fu)蝕的問題
通(tong)常發生在裸(luǒ)銅面或含銅(tóng)合金上,使用(yòng)非松香性🌍助(zhù)焊劑,這種🐇腐(fǔ)蝕物質内含(hán)銅離子因此(cǐ)呈綠色,當發(fā)現此綠色腐(fu)蝕物,即可證(zhèng)明是在使用(yong)非松香助焊(han)劑後未正确(què)清洗.
10-2.COPPER ABIETATES 是氧化(hua)銅與 ABIETIC ACID (松香主(zhu)要成分)的化(huà)合物,此一物(wù)質是綠色但(dàn)🏃絕💰不是腐蝕(shi)物且具有高(gao)絕緣性,不影(ying)影響品質但(dàn)客戶不會同(tóng)🏃意應清洗.
10-3.PRESULFATE 的(de)殘餘物或基(ji)闆制作上類(lei)似殘餘物,在(zài)焊錫後會産(chǎn)生綠色殘🐅餘(yú)物,應要求基(jī)闆制作廠在(zai)基闆制作清(qīng)洗後再做清(qing)潔度測試,以(yǐ)确保基闆清(qing)潔度的品質(zhì).
11.白色腐蝕物(wu) ：
第八項談的(de)是白色殘留(liú)物是指基闆(pǎn)上白色殘留(liú)物,而本項目(mu)談的是零件(jiàn)腳及金屬上(shang)的白色腐蝕(shí)物,尤其是含(hán)鉛成分較多(duō)的金屬上較(jiào)易生成此類(lei)🥰殘餘物,主要(yào)是因爲氯離(li)子易✂️與鉛形(xing)成氯化鉛,再(zài)與二氧化碳(tàn)形成碳酸鉛(qiān)(白色腐蝕物(wù)).在☂️使用松香(xiang)類助焊劑時(shi)❌,因松香不溶(rong)于水會将含(han)氯活性劑包(bāo)着不緻腐蝕(shí)☎️,但如使用不(bú)當溶劑,隻能(neng)清洗松香無(wu)法去除含氯(lü)離子,如此一(yi)來反而加速(sù)腐蝕.
12.針孔及(ji)氣孔 ：
針孔與(yu)氣孔之區别(bie),針孔是在焊(hàn)點上發現一(yi)小孔,氣孔則(ze)是焊點上較(jiao)大孔可看到(dào)内部,針孔内(nei)部通常是空(kōng)的,氣孔則是(shì)内部🈚空氣完(wán)全噴出而造(zao)成之大孔,其(qi)形成原因是(shì)焊錫在氣體(tǐ)尚未完全排(pai)除即已凝固(gu),而形成此問(wen)題.
12-1.有機污染(ran)物:基闆與零(líng)件腳都可能(néng)産生氣體而(er)造成針孔或(huò)氣孔,其污染(rǎn)源可能來自(zì)自動植件機(ji)或🔴儲存狀況(kuàng)不佳造成,此(ci)問題較爲簡(jiǎn)單隻要用溶(rong)劑清洗即可(ke),但如發現污(wu)🈚染物爲SILICONOIL 因其(qí)不容易被溶(róng)劑清洗,故在(zai)制程中應☁️考(kao)慮其它代用(yòng)品.
12-2.基闆有濕(shī)氣:如使用較(jiao)便
宜的基闆(pǎn)材質,或使用(yòng)較粗糙的鑽(zuan)孔方式,在貫(guan)孔處容易💃吸(xi)收✊濕氣,焊錫(xi)過程中受到(dao)高熱蒸發出(chu)來而造成,解(jiě)決方法是放(fàng)在烤箱中120℃烤(kao)二小時.

12-3.電鍍(du)溶液中的
光(guāng)亮劑:使用大(dà)量光亮劑電(dian)鍍時,光亮劑(jì)常與金同時(shí)🙇🏻沉積,遇到高(gāo)溫則揮發而(er)造成,特别是(shi)鍍金時,改用(yòng)含光亮☀️劑較(jiao)少的電鍍液(ye),當然這要回(huí)饋到供貨商(shāng).
13.TRAPPED OIL:
氧化防止油(you)被打入錫槽(cao)内經噴流湧(yǒng)出而機污染(ran)基闆,此問題(ti)應爲錫槽焊(han)錫液面過低(dī),錫槽内追加(jiā)💘焊錫即可改(gǎi)善.
14.焊點灰暗(àn) ：
此現象分爲(wèi)二種(1)焊錫過(guò)後一段時間(jiān),(約半載至一(yī)年)焊點㊙️顔色(se)轉暗.(2)經制造(zào)出來的成品(pin)焊點即是灰(hui)暗的.
14-1.焊錫内(nei)雜質:必須每(měi)三個月定期(qī)檢驗焊錫内(nei)的金屬成♉分(fen).
14-2.助焊劑在熱(rè)的表面上亦(yi)會産生某種(zhong)程度的灰暗(àn)色📧,如RA及有機(ji)酸類助焊劑(jì)留在焊點上(shang)過久也會造(zao)成輕微的腐(fǔ)蝕而呈☁️灰暗(an)色,在焊接後(hou)立刻清洗應(ying)可改善.某些(xiē)無機酸類的(de)助焊劑會造(zao)成 ZINC OXYCHLORIDE 可用 1% 的鹽(yan)酸清洗再水(shuǐ)洗.
14-3.在焊錫合(hé)金中,錫含量(liang)低者(如40/60焊錫(xī))焊點亦較灰(huī)暗.
15.焊點表面(miàn)粗糙:焊點表(biao)面呈砂狀突(tu)出表面,而焊(hàn)點整🥰體形狀(zhuàng)不改變.
15-1.金屬(shu)雜質的結晶(jīng):必須每三個(ge)月定期檢驗(yàn)焊錫内的🛀🏻金(jin)🔅屬成分.
15-2.錫渣(zha):錫渣被PUMP打入(ru)錫槽内經噴(pen)流湧
出因錫(xi)内含有錫渣(zha)而使焊點表(biǎo)面有砂狀突(tu)出,應爲🈲錫槽(cáo)焊錫🍓液面過(guo)低,錫槽内追(zhuī)加焊錫并應(yīng)清理錫槽及(ji)PUMP即可改善.
15-3.外(wài)來物質:如毛(máo)邊,絕緣材等(deng)藏在零件腳(jiao),亦會産生粗(cū)糙表面.
16.黃色(sè)焊點 ：系因焊(hàn)錫溫度過高(gāo)造成,立即查(chá)看錫溫及溫(wen)控器🍓是否故(gu)障.
17.短路：過大(da)的焊點造成(chéng)兩焊點相接(jie).
17-1.基闆吃錫時(shí)間不夠,預熱(rè)不足調整錫(xi)爐即可.
17-2.助焊(hàn)劑不良:助焊(hàn)劑比重不當(dāng),劣化等.
17-3.基闆(pan)進行方向與(yu)錫波配合不(bú)良,更改吃錫(xī)方向.
17-4.線路設(shè)計不良:線路(lu)或接點間太(tài)過接近(應有(yǒu)0.6mm以上間距);如(ru)🚶‍♀️爲排列式焊(hàn)點或IC,則應考(kǎo)慮盜錫焊墊(niàn),或使用文字(zi)白漆予以區(qū)隔,此時之白(bai)漆厚度需爲(wei)2倍焊墊(金道(dào))厚度以上.
17-5.被(bèi)污染的錫或(huo)積聚過多的(de)氧化物被
PUMP帶(dai)上造成短路(lu)應清理錫爐(lu)或更進一步(bù)全部更新🛀🏻錫(xī)槽内的焊錫(xī).
 

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