《常见波峰焊不良》word版.doc

波峰焊-波峰焊过程中,十五种常见不良分析概要 一、焊后PCB板面残留多板子脏: 1.FLUX固含量高,不挥发物太多。 2.焊接前未预热或预热温度过低(浸焊时，时间太短)。 3.走板速度太快(FLUX未能充分挥发)。 4.锡炉温度不够。 5.锡炉中杂质太多或锡的度数低。 6.加了防氧化剂或防氧化油造成的。 7.助焊剂涂布太多。8.PCB上扦座或开放性元件太多，没有上预热。 9.元件脚和板孔不成比例（孔太大）使助焊剂上升。10.PCB本身有预涂松香。 11.在搪锡工艺中，FLUX润湿性过强。 12.PCB工艺问题，过孔太少，造成FLUX挥发不畅。13.手浸时PCB入锡液角度不对。14FLUX使用过程中，较长时间未添加稀释剂。二、 着 火： 1.助焊剂闪点太低未加阻燃剂。 2.没有风刀,造成助焊剂涂布量过多,预热时滴到加热管上。 3.风刀的角度不对(使助焊剂在PCB上涂布不均匀)。4.PCB上胶条太多,把胶条引燃了。 5.PCB上助焊剂太多,往下滴到加热管上。6.走板速度太快(FLUX未完全挥发,FLUX滴下)或太慢(造成板面热温度 7.预热温度太高。 8.工艺问题(PCB板材不好,发热管与PCB距离太近)。三、腐 蚀（元器件发绿，焊点发黑） 1. 铜与FLUX起化学反应，形成绿色的铜的化合物。 2. 铅锡与FLUX起化学反应，形成黑色的铅锡的化合物。 3. 预热不充分（预热温度低，走板速度快）造成FLUX残留多，4残留物发生吸水现象，（水溶物电导率未达标） 5用了需要清洗的FLUX，焊完后未清洗或未及时清洗。 6FLUX活性太强。 7电子元器件与FLUX中活性物质反应。四、连电，漏电（绝缘性不好） 1. FLUX在板上成离子残留；或FLUX残留吸水，吸水导电。2. PCB设计不合理，布线太近等。 3. PCB阻焊膜质量不好，容易导电。波峰焊喷嘴五、 漏焊，虚焊，连焊 1. FLUX活性不够。 2. FLUX的润湿性不够。 3. FLUX涂布的量太少。 4. FLUX涂布的不均匀。 5. PCB区域性涂不上FLUX。 6. PCB区域性没有沾锡。 7. 部分焊盘或焊脚氧化严重。8. PCB布线不合理（元零件分布不合理）。 9. 走板方向不对。 10. 锡含量不够，或铜超标；杂质超标造成锡液熔点（液相线）升高 11. 发泡管堵塞，发泡不均匀，造成FLUX在PCB上涂布不均匀。 12. 风刀设置不合理（FLUX未吹匀）。 13. 走板速度和预热配合不好。 14. 手浸锡时操作方法不当。 15. 链条倾角不合理。16. 波峰不平。六、焊点太亮或焊点不亮 1. FLUX的问题：A .可通过改变其中添加剂改变（FLUX选型问题）； B. FLUX微腐蚀。 2. 锡不好（如：锡含量太低等）。七、短 路 1. 锡液造成短路：A、发生了连焊但未检出。 B、锡液未达到正常工作温度，焊点间有“锡丝”搭桥。 C、焊点间有细微锡珠搭桥。 D、发生了连焊即架桥。 2、FLUX的问题： A、FLUX的活性低，润湿性差，造成焊点间连锡。 B、FLUX的绝阻抗不够，造成焊点间通短。 3、 PCB的问题：如：PCB本身阻焊膜脱落造成短路八、烟大，味大： 1.FLUX本身的问题A、树脂：如果用普通树脂烟气较大B、溶剂：这里指FLUX所用溶剂的气味或刺激性气味可能较大 C、活化剂：烟雾大、且有刺激性气味 2.排风系统不完善、飞溅、锡珠：1、助焊剂 A、FLUX中的水含量较大（或超标） B、FLUX中有高沸点成份（经预热后未能充分挥发） 2、 工 艺 A、预热温度低（FLUX溶剂未完全挥发）B、走板速度快未达到预热效果 C、链条倾角不好，锡液与PCB间有气泡，气泡爆裂后产生锡珠 D、FLUX涂布的量太大（没有风刀或风刀不好）E、手浸锡时操作方法不当 F、工作环境潮湿3、PCB板的问题A、板面潮湿，未经完全预热，或有水分产生 B、PCB跑气的孔设计不合理，造成PCB与锡液间窝气 C、PCB设计不合理，零件脚太密集造成窝气 D、PCB贯穿孔不良十、上锡不好,焊点不饱满 1. FLUX的润湿性差2. FLUX的活性较弱 3. 润湿或活化的温度较低、泛围过小 4. 使用的是双波峰工艺，一次过锡时FLUX中的有效分已完全挥发 5. 预热温度过高，使活化剂提前激发活性，待过锡波时已没活性，或活性已很弱； 6. 走板速度过慢，使预热温度过高 7. FLUX涂布的不均匀。 8. 焊盘,元器件脚氧化严重，造成吃锡不良 9. FLUX涂布太少；未能使PCB焊盘及元件脚完全浸润 10 PCB设计不合理；造成元器件在PCB上的排布不合理，影响了部分元器件的上锡十一、FLUX发泡不好 1、 FLUX的选型不对 2、 发泡管孔过大(一般来讲免洗FLUX的发泡管管孔较小,树脂FLUX的发泡管孔较大） 3、 发泡槽的发泡区域过大 4、 气泵气压太低 5、 发泡管有管孔漏气或堵塞气孔的状况,造成发泡不均匀 6、 稀释剂添加过多十二、发泡太多 1、 气压太高 2、 发泡区域太小 3、 助焊槽中FLUX添加过多 4、 未及时添加稀释剂,造成FLUX浓度过高十三、FLUX变色(有些无透明的FLUX中添加了少许感光型添加剂，此类添 加剂遇光后变色，但不影响FLUX的焊接效果及性能）十四、PCB阻焊膜脱落、剥离或起泡 1、 80%以上的原因是PCB制造过程中出的问题 A、清洗不干净 B、劣质阻焊膜、C、PCB板材与阻焊膜不匹配D、钻孔中有脏东西进入阻焊膜 E、热风整平时过锡次数太多 2、FLUX中的一些添加剂能够破坏阻焊膜 3、锡液温度或预热温度过高 4、焊接时次数过多 5、手浸锡操作时，PCB在锡液表面停留时间过长十五、高频下电信号改变 1、FLUX的绝缘电阻低,绝缘性不好 2、残留不均匀,绝缘电阻分布不均匀,在电路上能够形成电容或电阻。 3、FLUX的水萃取率不合格 4、以上问题用于清洗工艺时可能不会发生（或通过清洗可解决此状况） 波峰焊-双波峰焊系统 最初在市场上出现的提供表面贴装元件密集间隙焊接的设备之一是双波峰焊系统。双波峰系统能产生两个波峰：湍流波和平滑(或层流)波，如图图所示。 波峰焊原理及波峰焊结构: 表面贴装用的双波峰系统示意图在双波峰系统中，波的湍流部分防止漏焊，它保证穿过电路板的焊料分布适当。焊料以较高速通过狭缝渗入，从而透人窄小间隙。喷射方向与电路板进行方向相同。单就湍流波本身并不能适当焊接元件，它给焊点上留下不平整和过剩的焊料，因此需要第二个波。 第二层流波或平滑波消除了由第一个湍流波产生的毛刺和焊桥。层流波实际上与传统的通孔插装组件使用的波一样。因此，当传统组件在一台机器上焊接时，就可以把湍流波关掉，用层流波对传统组件进行焊接。现在市面上应用最普遍的双峰系统，其湍流波往复运动，焊料从喷嘴而不是从一个狭长的缝中喷射。运动着的喷嘴在防止漏焊方面比狭缝更有效，因为它不仅产生湍流，而且具有清洗作用。 波峰焊-采用何种波峰焊接方法 波峰焊方法或工艺的采用取决于产品的复杂程度以及产量，如果要做复杂的产品以及产量很高，可以考虑用氮气工艺比如CoN2Tour波峰来减少锡渣并提高焊点的浸润性。如果使用一台中型的机器，其功艺可以分为氮气工艺和空气工艺。用户仍然可以在空气环境下处理复杂的板子，在这种情况下，可根据客户的要求使用腐蚀性助焊剂，在焊接后再进行清洗，或者使用低固态助焊剂。波峰焊-波峰焊的新时代 波峰焊尽管出现了表面贴装元器件，但专为处理通孔元件而开发的波峰焊仍然富有生命力，并且还是各类生产线的关键部分。 尽管对无铅焊接在科技上的需要尚有争议，消费者和立法机构对无铅产品的要求却是明确的。无铅焊料的主要缺点是比传统锡-铅焊料成本较高，但是不管喜欢不喜欢，显然制造商在其全部生产中都不得不采用无铅工艺。毕竟降低成本的方法总是存在的。适应无铅焊兴起的工艺技术以下四种工艺技术形成了经济上紧密结合的几个方面，由此可节省无铅焊的成本:1.焊料回收再生。采用焊料回收再生系统能最大限度地节省成本。在焊接作业期间，多达75% (取决于泵的设计)的焊料会氧化变成浮渣，浮渣的主要成份是纯焊料.以前人们认为残渣和浮渣并不重要。贩卖金属的商人仅用很低的价格就收购了这种无用的浮渣，然后很容易地就对浮渣进行了处理，从中提取了焊料，再销售出去。但是现在，制造商能自己处理浮渣，从而减少了焊料的消耗，获得经济上的好处。从经济上考虑，这种省钱的工序不可忽视。2.无铅工艺的控制。人们采用更昂贵的焊料，自然是期望焊接缺陷更少。引起焊接缺陷(如桥接、拉尖和不充足的顶面焊缝)的主要原因之一是印制电路板(PCB)组件在预热阶段加热不足。但是，过犹不足，加热过度和加热不足一样糟，对于无铅工艺来说更其如此。事实上，在无铅应用中预热要求更加严格，因为它要求更高的温度:有些无铅焊料熔化温度接近700。3.预热器的类型。波峰焊设备制造商采用不同类型的加热方法:石英灯，红外(IR)管和Calrod陶瓷组件，全部在高温工作(1300至2000)，以便使PCB在进入波峰之前其顶面达到190至240的最佳温度。显然，这么高的t，使能量利用率很低。而且，组件不可能吸收由这些热源发射出的那么多的热量。采用这么高温的热源试图使PCB表面达到相对较低的温度，这就大大增加了焊剂过烧的可能性。相反，采用低瓦特致密黑体IR加热板是最有效加热PCB的方法。这些加热部件发射长波长的IR，很容易被PCB吸收。因此，在热源和PCB之间的t比石英灯和红外管等加热组件产生的t小得多。4.预热器的设计。大多数波峰焊机装有配置不同的预热器。但是，用于预热系统的最佳设计应该包括多于一种类型的加热器，例如，在底部的黑体IR加热板和上面的强力空气对流加热器相组合的系统。预热器的物理设计是均匀和逐渐加热印板的另一大影响因素。比如，如果预热器的末端和波峰的开始部位之间存在缝隙，就会导致印板冷却。同样，印板在传送机构上运行时，它和热源之间的距离对于印板加热过程也有重要影响。理想的设计是，当印板临近波峰时应当更加接近热源。另外，由于无铅焊料将随着PCB进入波峰浴而处于较高温度，人们自然期望最有效的预热系统能在连续生产以满足大量生产要求时，使缺陷及返修和重装成本减至最低。波峰焊-波峰焊锡作业中问题点与改善方法 波峰焊高温玻璃波峰焊锡作业中问题点与改善方法1.沾锡不良 POOR WETTING:这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡.分析其原因及改善方式如下: 1-1.外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的. 1-2.SILICON OIL 通常用于脱模及润滑之用,通常会在基板及零件脚上发现,而 SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题,因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良. 1-3.常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化,而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良,过二次锡或可解决此问题. 1-4.沾助焊剂方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到助焊剂. 1-5.吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔锡需要足够的温度及时间WETTING,通常焊锡温度应高于熔点温度50至80之间,沾锡总时间约3秒. 2.局部沾锡不良 DE WETTING: 此一情形与沾锡不良相似,不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面,只有薄薄的一层锡无法形成饱满的焊点. 3.冷焊或焊点不亮 COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER JOINTS: 焊点看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,注意锡炉输送是否有异常振动. 4.焊点破裂 CRACKS IN SOLDER FILLET: 此一情形通常是焊锡,基板,导通孔,及零件脚之间膨胀系数,未配合而造成,应在基板材质,零件材料及设计上去改善.5.焊点锡量太大 EXCES SOLDER: 通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖的焊点,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必有所帮助. 5-1.锡炉输送角度不正确会造成焊点过大,倾斜角度由1到7度依基板设计方式?;整,一般角度约3.5度角,角度越大沾锡越薄角度越小沾锡越厚.5-2.提高锡槽温度,加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽. 5-3.提高预热温度,可减少基板沾锡所需热量,曾加助焊效果. 5-4.改变助焊剂比重,略为降低助焊剂比重,通常比重越高吃锡越厚也越易短路,比重越低吃锡越薄但越易造成锡桥,锡尖. 6.锡尖 (冰柱) ICICLING:此一问题通常发生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡. 6-1.基板的可焊性差,此一问题通常伴随着沾锡不良,此问题应由基板可焊性去探讨,可试由提升助焊剂比重来改善. 6-2.基板上金道(PAD)面积过大,可用绿(防焊)漆线将金道分隔来改善,原则上用绿(防焊)漆线在大金道面分隔成5mm乘10mm区块. 6-3.锡槽温度不足沾锡时间太短,可用提高锡槽温度加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽来改善. 6-4.出波峰后之冷却风流角度不对,不可朝锡槽方向吹,会造成锡点急速,多余焊锡无法受重力与内聚力拉回锡槽.6-5.手焊时产生锡尖,通常为烙铁温度太低,致焊锡温度不足无法立即因内聚力回缩形成焊点,改用较大瓦特数烙铁,加长烙铁在被焊对象的预热时间. 7.防焊绿漆上留有残锡 SOLDER WEBBING:7-1.基板制作时残留有某些与助焊剂不能兼容的物质,在过热之,后餪化产生黏性黏着焊锡形成锡丝,可用丙酮(*已被蒙特娄公约禁用之化学溶剂),氯化烯类等溶剂来清洗,若清洗后还是无法改善,则有基板层材CURING不正确的可能,本项事故应及时回馈基板供货商. 7-2.不正确的基板CURING会造成此一现象,可在插件前先行烘烤120二小时,本项事故应及时回馈基板供货商.7-3.锡渣被PUMP打入锡槽内再喷流出来而造成基板面沾上锡渣,此一问题较为单纯良好的锡炉维护,锡槽正确的锡面高度(一般正常状况当锡槽不喷流静止时锡面离锡槽边缘10mm高度)8.白色残留物 WHITE RESIDUE:在焊接或溶剂清洗过后发现有白色残留物在基板上,通常是松香的残留物,这类物质不会影响表面电阻质,但客户不接受. 8-1.助焊剂通常是此问题主要原因,有时改用另一种助焊剂即可改善,松香类助焊剂常在清洗时产生白班,此时最好的方式是寻求助焊剂供货商的协助,产品是他们供应他们较专业. 8-2.基板制作过程中残留杂质,在长期储存下亦会产生白斑,可用助焊剂或溶剂清洗即可. 8-3.不正确的CURING亦会造成白班,通常是某一批量单独产生,应及时回馈基板供货商并使用助焊剂或溶剂清洗即可. 8-4.厂内使用之助焊剂与基板氧化保护层不兼容,均发生在新的基板供货商,或更改助焊剂厂牌时发生,应请供货商协助. 8-5.因基板制程中所使用之溶剂使基板材质变化,尤其是在镀镍过程中的溶液常会造成此问题,建议储存时间越短越好.8-6.助焊剂使用过久老化,暴露在空气中吸收水气劣化,建议更新助焊剂(通常发泡式助焊剂应每周更新,浸泡式助焊剂每两周更新,喷雾式每月更新即可).8-7.使用松香型助焊剂,过完焊锡炉候停放时间太九才清洗,导致引起白班,尽量缩短焊锡与清洗的时间即可改善. 8-8.清洗基板的溶剂水分含量过高,降低清洗能力并产生白班.应更新溶剂. 9.深色残余物及浸蚀痕迹 DARK RESIDUES AND ETCH MARKS: 通常黑色残余物均发生在焊点的底部或顶端,此问题通常是不正确的使用助焊剂或清洗造成. 9-1.松香型助焊剂焊接后未立即清洗,留下黑褐色残留物,尽量提前清洗即可. 9-2.酸性助焊剂留在焊点上造成黑色腐蚀颜色,且无法清洗,此现象在手焊中常发现,改用较弱之助焊剂并尽快清洗.9-3.有机类助焊剂在较高温度下烧焦而产生黑班,确认锡槽温度,改用较可耐高温的助焊剂即可.波峰焊治具10.绿色残留物 GREEN RESIDUE: 绿色通常是腐蚀造成,特别是电子产品但是并非完全如此,因为很难分辨到底是绿锈或是其它化学产品,但通常来说发现绿色物质应为警讯,必须立刻查明原因,尤其是此种绿色物质会越来越大,应非常注意,通常可用清洗来改善. 10-1.腐蚀的问题通常发生在裸铜面或含铜合金上,使用非松香性助焊剂,这种腐蚀物质内含铜离子因此呈绿色,当发现此绿色腐蚀物,即可证明是在使用非松香助焊剂后未正确清洗. 10-2.COPPER ABIETATES 是氧化铜与 ABIETIC ACID (松香主要成分)的化合物,此一物质是绿色但绝不是腐蚀物且具有高绝缘性,不影影响品质但客户不会同意应清洗.10-3.PRESULFATE 的残余物或基板制作上类似残余物,在焊锡后会产生绿色残余物,应要求基板制作厂在基板制作清洗后再做清洁度测试,以确保基板清洁度的品质. 11.白色腐蚀物第八项谈的是白色残留物是指基板上白色残留物,而本项目谈的是零件脚及金属上的白色腐蚀物,尤其是含铅成分较多的金属上较易生成此类残余物,主要是因为氯离子易与铅形成氯化铅,再与二氧化碳形成碳酸铅(白色腐蚀物). 在使用松香类助焊剂时,因松香不溶于水会将含氯活性剂包着不致腐蚀,但如使用不当溶剂,只能清洗松香无法去除含氯离子,如此一来反而加速腐蚀.12.针孔及气孔 PINHOLDS AND BLOWHOLES: 针孔与气孔之区别,针孔是在焊点上发现一小孔,气孔则是焊点上较大孔可看到内部,针孔内部通常是空的,气孔则是内部空气完全喷出而造成之大孔,其形成原因是焊锡在气体尚未完全排除即已凝固,而形成此问题.12-1.有机污染物:基板与零件脚都可能产生气体而造成针孔或气孔,其污染源可能来自自动植件机或储存状况不佳造成,此问题较为简单只要用溶剂清洗即可,但如发现污染物为SILICONOIL 因其不容易被溶剂清洗,故在制程中应考虑其它代用品. 12-2.基板有湿气:如使用较便宜的基板材质,或使用较粗糙的钻孔方式,在贯孔处容易吸收湿气,焊锡过程中受到高热蒸发出来而造成,解决方法是放在烤箱中120烤二小时. 12-3.电镀溶液中的光亮剂:使用大量光亮剂电镀时,光亮剂常与金