1、波焊工藝及常見不良分析第1頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四目 錄一 波峰焊接原理二 提高波峰質量的方法三 波峰焊錫作業中問題點與改善方法四 焊接過程中的工藝參數控制五 結束語第2頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四一 波峰焊接原理 基本上，波峰焊接由三個子過程組成： 1 過助焊劑 2 預熱 3 焊接 優化波峰焊接過程意味著優化這三個子過程。 第3頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四二 提高波峰質量的方法 沒有適當的PCB設計，只通過控制過程變量是不可能減少缺陷率的。適當的為波峰焊接設計PCB，應該包括正確的元件分布、波峰焊接

2、焊盤設計。手插板孔徑與引線線徑的差值，應在0.20.3機插板與引線線徑的差值，應在0.40.552.1 為波峰焊接設計PCB。第4頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四如差值過小，則影響插件，如差值過大，就有一定幾率的“虛焊”風險。如焊盤偏小，則錫量不足，偏大，則焊點扁平，都會造成焊接面小，導電性能差，只有適當，才會得質量好的焊點。第5頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四2.2 PCB平整度控制波峰焊接對印制的平整度要求很高,一般要求翹曲度小于0.5mm.尤其是某些印制板只有1.5mm左右,其翹曲度要求更高,否則無法保證焊接質量.第6頁，共32頁，20

3、22年，5月20日，10點33分，星期四 在焊接中,無塵埃,油脂,氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點,因此印制板及元件應保存在干燥,清潔的環境下,并且盡量縮短儲存周期.對于放置時間較長的印制板,其表面一般要做清潔處理,這樣可提高可焊性,減少虛焊和橋接,對表面有一定程度氧化的元件引腳,應先除去其表面氧化層.第7頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四2.3 助焊劑質量控制提高波峰質量的方法目前,波峰焊接所采用的助焊劑多為免清洗助焊劑.選擇助焊劑時有以下要求:1) 熔點比焊料低2) 浸潤擴散速度比熔化焊料快;3) 粘度和比重比焊料低;4) 在常溫下貯存穩定;第8頁，共32

4、頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四2.4 焊料質量控制 錫鉛焊料在高溫下不斷氧化,使錫鍋中錫-鉛焊料含量不斷下降,偏離共晶點,導致流動性差,出現連焊,虛焊,焊點強度不夠等質量問題.可采用以下幾個方法來解決這個問題;1) 添加氧化還原劑,使已氧化的SnO還原為Sn2) 不斷除去浮渣3) 每次焊接前添加一定量的錫4) 采用氮氣保護,讓氮氣把焊料與空氣隔絕開,取代普通氣體,這樣就避免浮渣的產生.第9頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四2.5 預熱溫度的控制預熱的作用1) 使助焊劑中的溶劑充分發揮,以免印制板通過焊錫時,影響印制板的潤濕和焊點的形成;2) 使印制板在

5、焊接前達到一定溫度,以免受到熱沖擊產生翹曲變形.第10頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四2.6 焊接軌道角度的控制焊接軌道對焊接效果較為明顯當傾角太小時,較易出現橋接,特別是焊接中,SMT器件的“遮蔽區”更易出現橋接;而傾角過大,雖有利于橋接的消除,但焊點吃錫量太小,容易產生虛焊.第11頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四2.7 波峰高度波峰的高度會因焊接工作時間的推移而有一些變化,應在焊接過程中進行適當的修正,以保證理想高度進行焊接波峰高度,以壓錫深度為PCB1/2-1/3為準.第12頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四2.

6、8 焊接溫度的控制焊接溫度是影響焊接質量的一個重要的工藝參數焊接溫度過低,焊料的擴展率,潤濕性變差,使焊盤或元器件焊端由于不能充分潤濕,從而產生虛焊,拉尖,橋接等缺陷;焊接溫度過高時,則加速了焊盤,元器件引腳及焊料的氧化,易產生虛焊.第13頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四三 波峰焊錫作業中問題點與改善方法這種情況是不可接受的缺點,在焊點上只有部分沾錫.分析其原因及改善方式如下:3.1.1 外界的污染物如油,脂,臘等,此類污染物通常可用溶劑清洗,此類油污有時是在印刷防焊劑時沾上的.3.1 沾錫不良 POOR WETTING第14頁，共32頁，2022年，5月20日，10

7、點33分，星期四3.1.2 SILICON OIL 通常用於脫模及潤滑之用,通常會在基板及零件腳上發現,而 SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是當它做抗氧化油常會發生問題,因它會蒸發沾在基板上而造成沾錫不良.第15頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四3.1.3 常因貯存狀況不良或基板製程上的問題發生氧化,而助焊劑無法去除時會造成沾錫不良,過二次錫或可解決此問題.3.1.4 沾助焊劑方式不正確,造成原因為發泡氣壓不穩定或不足,致使泡沫高度不穩或不均勻而使基板部分沒有沾到助焊劑.第16頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四3.1.5

8、 吃錫時間不足或錫溫不足會造成沾錫不良,因為熔錫需要足夠的溫度及時間WETTING,通常焊錫溫度應高於熔點溫度50至80之間,沾錫總時間約3秒. 第17頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四3.2 局部沾錫不良 DE WETTING:此一情形與沾錫不良相似,不同的是局部沾錫不良不會露出銅箔面,只有薄薄的一層錫無法形成飽滿的焊點.第18頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四3.3 冷焊或焊點不亮COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER JOINTS焊點看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊錫正要冷卻形成焊點時振動而造成,注意錫爐輸送是否

9、有異常振動. 第19頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四3.4 焊點破裂 CRACKS IN SOLDER FILLET此一情形通常是焊錫,基板,導通孔,及零件腳之間膨脹係數,未配合而造成,應在基板材質,零件材料及設計上去改善. 第20頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四3.5 焊點錫量太大 EXCES SOLDER通常評定一個焊點,希望能又大又圓又胖的焊點,但事實上過大的焊點對導電性及抗拉強度未必有所幫助.第21頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四3.5.1 錫爐輸送角度不正確會造成焊點過大,傾斜角度由1到7度依基板設計方式調

10、整,一般角度約3.5度角,角度越大沾錫越薄角度越小沾錫越厚.3.5.2 提高錫槽溫度,加長焊錫時間,使多餘的錫再回流到錫槽.第22頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四3.5.3 提高預熱溫度,可減少基板沾錫所需熱量,增加助焊效果.3.5.4 改變助焊劑比重,略為降低助焊劑比重,通常比重越高吃錫越厚也越易短路,比重越低吃錫越薄但越易造成錫橋,錫尖.第23頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四目前最好的方法是在氮氣保護的氛圍下使用含磷的焊料，可將浮渣率控制在最低程度，焊接缺陷最少、工藝控制最佳。第24頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期

11、四四 焊接過程中的工藝參數控制預熱的作用：使助焊劑中的溶劑充分發揮，以免印制板通過焊錫時，影響印制板的潤濕和焊點的形成；使印制板在焊接前達到一定溫度，以免受到熱沖擊產生翹曲變形。根據我們的經驗，一般預熱溫度控制在180-2100C，預熱時間1-3分鐘。4.1 預熱溫度的控制第25頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四 軌道傾角對焊接效果影響較為明顯，特別是在焊接高密度SMT器件時更是如此。當傾角太小時，較易出現橋接，特別是焊接中，SMT器件的“遮蔽區”更易出現橋接；而傾角過大，雖然有利于橋接的消除，但焊點吃錫量太小，容易產生虛焊。軌道角應控制在50-70之間 4.2 焊接軌

12、道傾角第26頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四 波峰的高度會因焊接工作時間的推移而有一些變化，應在焊接過程中進行適當的修正，以保證理想高度進行焊接波峰高度，以壓錫深度為PCB厚度1/2-1/3為準。4.3 波峰高度第27頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四 焊接溫度是影響焊接質量的一個重要的工藝參數，焊接溫度過低，焊料的擴展率、潤濕性變差，使焊盤或元器件焊端由于不能充分的潤濕，從而產生虛焊、拉尖、橋接等缺陷；焊接溫度過高時，則加速了焊盤、元器件引腳及焊料的氧化，易產生虛焊。焊接溫度應控制在25050C。4.4 焊接溫度第28頁，共32頁，2022年

13、，5月20日，10點33分，星期四焊點不全原因 解決方法 助焊劑噴涂量不足 加大助焊劑噴涂量預熱不好 提高預熱溫度、延長預熱時間 傳送速度過快 降低傳送速度 波峰不平 穩定波峰 元件氧化 除去元件氧化層或更換元件焊盤氧化 更換PCB 焊錫有較多浮渣 除去浮渣第29頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四橋接 原因 解決方法焊接溫度過高降低焊接溫度焊接時間過長減少焊接時間軌道傾角太小提高軌道傾角第30頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四焊錫沖上印制板產生原因解決方法印制板壓錫深度太深 降低壓錫深度波峰高度太高 降低波峰高度印制板翹曲 整平或采用框架固定第31頁，共32頁，2022年，5月20日，10點33分，星期四五 結束語 低成本、低缺陷的