PCB资料无铅焊管理培训教材

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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.
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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 意錫爐輸送是否有異常振動.
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波峰焊錫作業中問題點與改善方法
1.沾錫不良 POOR WETTING: 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: 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.
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波峰焊錫作業中問題點與改善方法
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4.0波峰焊工艺条件控制
对于不同的波峰焊机，由于其波峰南的宽窄不 同，必须调节印制板的传送速度，使焊接时间 大于2.5秒。 预热温度与焊剂比重的控制
控制一定的焊剂比重和预热温度，使印制板进 入锡锅时，焊剂中的溶剂挥发得差不多，但又 不太干燥，便能最大限度地起到助焊剂性作用， 即使零交时间最短，润湿力最大。
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波峰焊錫作業中問題點與改善方法
5-3.提高預熱溫度,可減少基板沾錫所需 熱量,曾加助焊效果. 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.
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焊接前对印制板质量及元件的 控制
焊盘设计
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.
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波峰焊錫作業中問題點與改善方法
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. 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. 1-5.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.
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7.0波峰高度
波峰的高度会因焊接工作时间的推移而 有一些变化,应在焊接过程中进行适当的 修正,以保证理想高度进行焊接波峰高度, 以压锡深度为PCB1/2-1/3为准.
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8.0 焊接温度的控制
焊接温度是影响焊接质量的一个重要的 工艺参数 焊接温度过低,焊料的扩展率,润湿性变差, 使焊盘或元器件焊端由于不能充分润湿, 从而产生虚焊,拉尖,桥接等缺陷; 焊温度过高时,则加速了焊盘,元器件引脚 及焊料的氧化,易产生虚焊.
系利用已融之液锡在马达帮浦驱动下，向上扬起的单波或双 波，对斜向上升输送而来的板子，从下向上压迫使液锡进孔，或 对点胶定位SMT组件的空脚处，进行填锡形成焊点，称为波峰。
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波峰焊接机理
基本上，波峰焊接由三个子过程组成： 1 过助焊剂、 2 预热 3 焊接。 优化波峰焊接过程意味着优化这三个子过 程。
如未烘干，则温度较低，焊接时间延长，通过 锡峰的时间不足；如烘得过干，则助焊剂性能 降低，起不到去除氧化层的作用；
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波峰焊工艺条件控制
1，助銲劑比重。 2．預熱溫度。 3．輸送機速度。 4．噴流嘴與基板之距離。 5．銲錫浸潤度。 6．銲錫溫度。
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1．助銲劑比重:
為了防止冷銲，故最適的比重範田為 0.830~0.850。 它含左右固體含有量之流動性。 ．當助銲劑的比重高時，則基板上之助銲用殘量增加， 因銲錫波尾部助銲劑不足，導致產生鍚橋現象。 ．當助銲劑本身的固體含有量多時，則妨礙銲鍚之流 動而引起冷銲現象。 ．為了銲鍚要有良好的濡潤性起見，必須要有一定量 以上的助銲劑固體含有量，為了防止冷銲， 故使用濡潤性良好程度的助銲劑量。相反的若固體含 有且過多的話，則產生反效果，故必須在最適的比重 範圍內使用。
提高波峰质量的方法 1为波峰焊接设计PCB。
没有适当的PCB设计，只通过控制过程变量是不可能 减少缺陷率的。适当的为波峰焊接设计PCB，应该包 括正确的元件分布、波峰焊接焊盘设计。 手插板孔径与引线线径的差值，应在0.2—0.3ｍｍ 机插板与引线线径的差值，应在0.4—0.55ｍｍ 如差值过小，则影响插件，如差值过大，就有一定几 率的“虚焊”几险。 如焊盘偏小，则锡量不足，偏大，则焊点扁平，都会 造成焊接面小，导电性能差，只有适当，才会得质量 好的焊点。
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5.0预热温度的控制
预热的作用 1 使用权助焊剂中的溶剂充分发挥,以免 印制板通过焊锡时,影响印制板的润湿和 焊点的形成; 2 使印制板在焊接前达到一定温度,以免 受到热冲击产生翘曲变形.
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6.0焊接轨道角度的控制
焊接轨道对焊接效果较为明显 当倾角太小时,较易出现桥接,特别是焊接 中,SMT器件的“遮蔽区”更易出现桥接; 而倾角过大,虽有利于桥接的消除,但焊点 吃锡量太小,容易产生虚焊.
助焊剂分类
2.0喷洒型 常用于免洗低固体形物之助焊剂，对早先松香 型固形较高的助焊剂则并不适宜。由于较常出 现堵塞情况，其协助喷出之气体宜采氮气，既 可防火又能减低助焊剂受氧化的烦恼。其喷射 的原理也有数种不同的做法，如采用不锈钢之 网状滚筒自液中带起液膜，再自筒内向上吹出 成雾状，续以涂布。
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进入高温所造成的热应力的各种危害。 2.3增加助焊剂的活性与能力，更易清
除待焊表面的氧化物与污物，增加可焊 性。
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焊锡丝
系将各种锡铅重量比率所成的合金，再另外加 入夹心在内的固体助焊剂焊芯，而抽拉制成的 金属条丝状焊料，可用以焊连与填充而成为具 有机械强度的焊点者称之。其中的助焊剂要注 意是否有腐蚀性，焊后残渣的绝缘电阻是否够 高，以免造成后续组装板电性能绝缘不良的问 题。 有时发现焊丝中助焊剂的效力不足时，也可另 外加液态助焊剂以助其作用，但要小心注意此 等液态助焊剂的后续离子污染性。
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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.
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5.焊點錫量太大 EXCES SOLDER:
5.焊點錫量太大 EXCES SOLDER: 通常在評定一個焊點,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. 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?#123;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. 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.
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2．預熱:
在助銲用不受壞之範圍內，溫度高，可減少銲接 之不良。 ．預熱溫度，設定在零件耐熱可靠度之最高點 且溫度能夠加以限制。 ．助銲劑有惡化溫度，當溫度達到160C以上 時，即使將氧化膜除去，也會再氧化，故在不 惡化之範圍內， 採用最高溫度較好。(助銲劑之特性，當預熱溫 度低時，則容易流動，相反的當預熱溫度高時， 則基板之翹曲變大)
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2.0 PCB平整度控制
波峰焊接对印制的平整度要求很高,一般 要求翘曲度小于0.5mm.尤其是某些印制 板只有1.5mm左右,其翘曲度要求更高,否 则无法保证焊接质量.
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2.0妥善保存印制板及元件,尽量缩短储存周期
在焊接中,无法埃,油脂,氧化物的铜墙铁壁 箔及元件引线有利于形成合格的焊点,因 此印制板及元件应保存在干燥,清洁的环 境下,并且尽量缩短储存周期.对于放置时 间较长的印制板,其表面一般要做清洁处 理,这样可提高可焊性,减少虚焊和桥接, 对表面有一定程度氧化的元件引脚,应先 除去其表面氧化层.
助焊剂分类
直接用帮浦及喷口向上扬起液体，于狭 缝控制下，可得一种长条形的波峰，当 组装板底部通过时即可进行涂布。此方 法能呈现液量过多的情形，其后续气刀 的吹刮动作则应更为彻底才行。
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焊接基本条件
2.0预热（preheating) 2.1可赶走助焊剂中的挥发性成份。 2.2提升板体与零件的温度，减少瞬间
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6．銲錫溫度:
在助銲劑不受壞的範圍內，銲錫溫度最好高些。
就自動銲接設備的防止不良發生對策而言，在 選擇機器參數的基本條件而進行分散分析之同 時，助銲劑也有最 適的要素條件，故同時必須檢討機器參數。當 不良發生被限定時，例如，在同一個地方，連 續的發生不良時， 必須對包括基板之設計變更，全部重新下對策。
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4．銲錫噴嘴和基板之距離:
基板位可能接近噴嘴。 ．當往基板之表面壓力離開時，則呈橫方向的 力。 ．當波高變窄時，垂直方向的力便受大，則能 保持銲錫的均勻流動(基板與噴嘴接近)。
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5．銲鍚浸潤深度:
在防止冷銲方面，一次噴流時採用深浸潤，而 在防止錫橋方面，二次側採用淺浸潤。
．在防止未銲方面，浸潤深度最好深些，在防 止錫橋方面浸潤深度最好淺些。 ．雙重波的情形;在防止冷銲方面，採用一次噴 流。在防止錫橋方面，採用二次噴流。故一次 側設定較深， 二次側設定較淺。
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空板烘烤除湿
为了避免电路板吸水而造成高温焊接时的爆板，
溅锡，吹孔，焊点空洞等困扰起见，已长期储 存的板子(最好20℃，RH30%)应先行烘烤，以 除去可能吸入的水份。其作业温度与时间如下：
温度 ℃
时间(hrs)
120 ℃
3.5-7小时
100 ℃
8-16小时
80 ℃