焊接技术培训.ppt

1、焊 接 技 术 培 训,课程主要内容,1 焊接基本原理 2 波峰焊接工艺 3 再流焊接工艺 4 PCBA失效分析技术 5 无铅焊接简介,课程预期目标,熟悉焊接基本原理 掌握波峰焊接工艺参数的设置方法及常见缺陷控制措施 掌握回流焊接工艺参数的设置方法和常见缺陷控制措施 掌握常用的PCBA失效分析方法 了解无铅焊接技术的基本情况,一 焊接机理及可焊性测试,润湿(wetting)和铺展(spreading),The flow and adhesion of a liquid to a solid surface, characterized by smooth, even edges. In ref

2、erence to soldering wetting is the formation of a uniform, smooth, unbroken and adherent layer of solder onto a base metal. 润湿是指液体在固体表面的流动和连接，其特征是具有光滑和均匀的边缘。对软钎焊而言，润湿是指软焊料在母材金属上形成一均匀、光滑、不易破碎的连接层。,焊接机理分析,润湿角及Young方程,Young方程：,0o90o,意味着液体能够润湿固体； 90o180o,则液体不能润湿固体。,润湿角示意图,h 毛细流动的爬升高度 d 平行板间隙 g 重力加速度 slg

3、 液气界面间的界面张力,毛细现象,形成良好焊点的基本过程,润湿,扩散,冶金化,最关键步骤，影响因素：PCB、元器件、焊料、焊剂设备、工艺参数,Pad(Device PCB),solder,Gas 气相,影响焊接质量的因素, 焊料和母材成分 若焊料与母材在液态和固态下均不发生物理化学作用，则它们之间的润湿作用就很差；反之则好。 钎焊温度 加热温度的升高，液-气相界面张力减小，有助于提高焊料的润湿能力。 母材表面氧化物 在有氧化物的母材表面上，液态焊料往往凝聚成球状，不与母材发生润湿，也不发生填缝。 母材表面粗糙度 母材表面的粗糙度，对焊料的润湿能力有不同程度的影响。,影响软钎焊性的因素, 焊剂

4、使用焊剂可以清除钎料和母材表面的氧化物，改善润湿作用。 间隙 间隙是直接影响钎焊毛细填缝的重要因素。毛细填缝的长度(或高度)与间隙大小成反比。 钎料与母材的相互作用 液态钎料与母材发生相互溶解及扩散作用，致使液态钎料的成分、密度、粘度和熔化温度区间等发生变化，这些变化都将在钎焊过程中影响液态钎料的润湿及毛细填缝作用。,焊点界面处金属间化合物,焊点强度及可靠性,影响焊点强度的因素： （1）金属间合金层（金属间化合物）质量与厚度； （2）焊接材料的质量； （3）焊料量（结合强度、应力分布）； （4）焊点形态（影响应力分布）。,合金层的影响,当温度达到210-230时， Sn向Cu表面扩散，而Pb不

5、扩散。初期生成的Sn-Cu合金为：Cu6Sn5（相）。其中Cu 的重量百分比含量约为40%。 随着温度升高和时间延长， Cu 原子渗透到Cu6Sn5 中，局部结构转变为Cu3Sn（相）， Cu 含量由40%增加到66%。当温度继续升高和时间进一步延长， Sn/Pb焊料中的Sn不断向Cu表面扩散，在焊料一侧只留下Pb，形成富Pb层。 Cu6Sn5和富Pb层之间的的界面结合力非常脆弱，当受到温度、振动等冲击，就会在焊接界面处发生裂纹。,以63Sn/37Pb焊料与Cu表面焊接为例,合金层的影响,Cu Cu3Sn Cu6Sn5 Cu6Sn5 Cu3Sn Cu,富Pb层,合金层的影响,*3m时，由于金属

6、间合金层太厚，使连接处失去弹性，由于金属间化合物的结构疏松、发脆，也会使强度小。,*厚度为0.5m时抗拉强度最佳；,*0.53m时的抗拉强度可接受；,*0.5m时，由于金属间 合金层太薄，几乎没有强度；,金属间合金层厚度与抗拉强度的关系,拉伸力 （千lbl/in2）,金属间合金层厚度（m）,可焊性检测方法,锡槽法,锡槽法图例,润湿天平法,J-STD-002标准,可焊性测试仪,测试过程,1 蒸气老化试验 2 测试样品老化后需在72小时内完成可焊性测试 3 把样品安装到可焊性测试仪进行可焊性测试 4 记录润湿力时间曲线 5 结果评价,可焊性检测润湿天平法,横轴为时间轴，纵轴为合力轴。向上合力为正。

7、 润湿曲线过横轴时，合力为零，故横轴也称零线。,润湿天平法结果评价,零交时间：润湿力时间曲线和零轴相交的时间 A级：小于1秒 B级：小于2秒 试验开始达到2秒的润湿力F2： A级：达到最大理论润湿力的50 B级：2秒前达到正值 试验开始达到5秒的润湿力F5 A级：达到或超过F2 B级：达到或超过F2,一 波峰焊工艺,波峰焊主要用于传统通孔插装印制电路板电装工艺，以及表面组装与通孔插装元器件的混装工艺。,波峰焊接工艺,Flow Soldering : Solder and Heat apply at the same time.,Only one time flowing.,波峰焊炉,波峰焊接技

8、术的弱点,组装密度的限制,复杂的设备调整,热冲击问题,不适用于一些 SMD,波峰焊接工艺过程详解,进板,助焊剂,预热,焊接,冷却/出板,提供稳定和不干扰工艺的传送,基板传送,斜度调整,低助焊剂附着性,自动清洗,夹力适度,波峰焊接工艺过程详解,进板,助焊剂,预热,焊接,冷却/出板,均匀的在整个板上涂布适量的助焊剂,加强可焊性,Foam Fluxing,发泡式,优点：, 发泡高度容易调整, 板速和停留时间工艺框限大, 不易过量, 可以处理通孔,缺点：, 需经常添补助焊剂, 助焊剂发泡能力变化大, 需要较长的预热, SMD和板间的间隙会难以挥发,造成焊接时的喷锡现象。,助焊剂涂布,助焊剂涂布,Wav

9、e Fluxing,波峰式,优点：, 适用于所有助焊剂, 可以处理通孔, 可以处理较长的引脚,缺点：, 需经常添补助焊剂, 波峰高度调整较难, 容易有助焊剂渗透元件的,底部或内部。, 处理高密度板的能力较强, 涂布层较厚（量多）,气压喷嘴,优点：, 适用于绝大部分的助焊剂, 良好的重复性能, 喷雾量的可控性较强,缺点：, 通孔渗透能力较弱, 助焊剂用量较大（不能回收）, 设备需经常清理, 工艺框限较小, 可以处理较长的引脚,Spray Fluxing,喷雾式, 涂布厚度受助焊剂密度的影响,较深。需控制的紧。,助焊剂涂布,Brush Fluxing,刷涂式,Dip Fluxing,浸入式,Flu

10、x,用于小批量手工生产上,工艺能力较差，少用于SMT上,助焊剂涂布,波峰焊接工艺过程详解,进板,助焊剂,预热,焊接,冷却/出板,提供助焊剂所需的活动温度,减少热冲击和因加热太快引起的问题,将助焊剂中的稀释成份挥发,预热不完整的问题：,在焊接区蒸发造成, 焊锡稳定下降, 蒸气引发不良的热传导, 蒸气造成小气孔, 喷锡造成焊球或焊丝,黏性太低而容易给溶锡波峰冲除，造成润湿不良或焊球等问题。,助焊的活性不足。,决定预热设置的因素：, 板的设计（厚度、热容量等）, 助焊剂的比热和蒸发温度, 助焊剂的量（潜热）,热风对流预热：, 风的流动同时带走蒸气, 对通孔较有效,辐射预热：, 红外线石英灯、热丝、和

11、热板, 加热较快, 不会超温过热,辐射预热：, 前辐射（快速）後热风（稳定,和渗透力）,3 热风预热区,80 90 oC, 130 oC,(Flux dependent),典型预热设置：,进板,助焊剂,预热,焊接,冷却/出板,将所需的接点焊接,（不多不少）,波峰焊接工艺过程详解,进板,助焊剂,预热,焊接,冷却/出板,避免余热造成损坏,方便手工处理,质量观点上一般不需要强制冷却 ！,波峰焊接工艺过程详解,单波峰焊接技术,T形波峰,宽平波峰,（倾斜导轨）, 较强的通孔渗透力, 桥接问题, 减少桥接问题, 处理高密度能力不强,单波峰焊接技术, 波峰技术 改良型,Control drainage,Co

12、ntrol penetration,1986年型 波峰,双波峰焊接技术,Single Wave soldering,Dual Wave soldering,不能兼顾高压作用和平缓作用 易造成桥连和虚焊（上锡不良）,Bridging,High pressure turbulent wave,Smooth laminar wave,各自的特点,关键工艺参数的控制,1 印制板预热温度和时间,预热的作用： a 将焊剂中的溶剂挥发掉，这样可以减少焊接时产生气体 b 焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化，可以去除印制板焊盘、元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它污染物，同时起到保护金属表面防止发生再氧化的作用

13、 c 使印制板和元器件充分预热，避免焊接时急剧升温产生热应力损坏印制板和元器件。,关键工艺参数的控制,1 印制板预热温度和时间,印制板预热温度和时间要根据印制板的大小、厚度、元器件的大小和多少、以及贴装元器件的多少来确定。预热温度在90130（PCB表面温度），多层板以及有较多贴装元器件时预热温度取上限，不同PCB类型和组装形式的预热温度参考表。参考时一定要结合组装板的具体情况，做工艺试验或试焊后进行设置。有条件时可测实时温度曲线。预热时间由传送带速度来控制。如预热温度偏低或和预热时间过短，焊剂中的溶剂挥发不充分，焊接时产生气体引起气孔、锡球等焊接缺陷；如预热温度偏高或预热时间过长，焊剂被提前

14、分解，使焊剂失去活性，同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。因此要恰当控制预热温度和时间，最佳的预热温度是在波峰焊前涂覆在PCB底面的焊剂带有粘性。,关键工艺参数的控制,1 印制板预热温度和时间,预热温度参考表,关键工艺参数的控制,2 焊接温度和时间 焊接过程是焊接金属表面、熔融焊料和空气等之间相互作用的复杂过程，必须控制好焊接温度和时间，如焊接温度偏低。液体焊料的黏度大，不能很好地在金属表面润湿和扩散，容易产生拉尖和桥连、焊点表面粗糙等缺陷；如焊接温度过高，容易损坏元器件，还会产生焊点氧化速度加快、焊点发乌、焊点不饱满等问题。 根据印制板的大小、厚度、印制板上搭载元器件的大小和多少来确定波峰焊温度

15、，波峰温度一般为2505（必须测打上来的实际波峰温度）。由于热量是温度和时间的函数，在一定温度下焊点和元件受热的热量随时间的增加而增加，波峰焊的焊接时间通过调整传送带的速度来控制，传送带的速度要根据不同型号波峰焊机的长度、波峰的宽度来调整，以每个焊点接触波峰的时间来表示焊接时间，一般焊接时间为3-4s。,关键工艺参数的控制,3印制板爬坡(传送带倾斜)角度和波峰高度,印制板爬坡角度为3-7，有利于排除残留在焊点和元件周围由焊剂产生的气体，有SMD时，通孔比较少，爬坡角度应大一些。 适当的爬坡角度还可以少量调节焊接时间。 适当的波峰高度使焊料波对焊点增加压力和流速有利于焊料润湿金属表面、流入小孔，

16、波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3处。,4 波峰高度,波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃锡深度，其数值通常控制在PCB板厚度的1/21/3，过大会导致熔融焊料流到PCB表面，出现“桥连”。 此外PCB浸入焊料面越深，其档流作用越明显，再加上元器件引脚的作用，就会扰乱焊料的流动速度分布，不能保证PCB与焊料的相对静止状态，造成焊接困难。,关键工艺参数的控制,5 参数的综合调整,焊接温度和时间是形成良好焊点的首要条件。焊接温度和时间与预热温度、焊料波的温度、倾斜角度、传输速度都有关系。综合调整工艺参数时首先要保证焊接温度和时间。双波峰焊的第一个波峰一般在235240/1s左右，第二个波峰一般在24

17、0260/3s左右。两个波峰的总时间控制在10s以内。 焊接时间= 焊点与波峰的接触长度/传输速度。 焊点与波峰的接触长度可以用一块带有刻度的耐高温玻璃测试板走一次波峰进行测量。,波峰焊接对PCB板的要求,基板应能经受260/50s的耐热性，铜箔抗剥强度好，阻焊膜在高温下仍有足够的粘附力，焊接后阻焊膜不起皱。 印制电路板翘曲度小于0.81.0% 对于贴装元器件采用波峰焊工艺的印制电路板必须按照贴装元器件的特点进行设计，元器件布局和排布方向应遵循较小的元件在前和尽量避免互相遮挡的原则,影响波峰焊接质量的因素 :,设备助焊剂喷涂系统的可控制性；预热和焊接温度控制系统的稳定性；波峰高度的稳定性及可调

18、整性；传输系统的平稳性；以及是否配置了扰流（震动）波、热风刀、氮气保护等功能。,材料焊料、焊剂、防氧化剂的质量以及正确的管理和使用,印制板PCB焊盘、金属化孔与阻焊膜的质量、PCB的平整度,元器件焊端与引脚是否污染（包括贴片胶污染）或氧化,PCB设计PCB焊盘设计与排布方向（尽量避免阴影效应），以及插装孔的孔径和焊盘设计是否合理。,工艺助焊剂比重和喷涂量、预热和焊接温度、传输带倾斜角度和传输速度、波峰高度等参数的正确设置、以及工艺参数的综合调整,波峰焊质量控制方法 (1) 严格工艺制度 每小时记录一次温度等焊接参数。定时或对每块印制板进行焊后质量检查，发现质量问题，及时调整参数，采取措施。 (

19、2) 根据波峰焊机的开机工作时间，定期（一般半年）检测焊料锅内焊料的铅锡比例和杂质含量，如果锡的含量低于极限时，可添加一些纯锡，如杂质含量超标，应进行换锡处理。 (3) 每天清理波峰喷嘴和焊料锅表面的氧化物等残渣。 (4) 坚持定期设备维护，使设备始终保持在正常运行状态。 (5) 把日常发生的质量问题记录下来，定期做总结、分析，积累经验。,波峰焊接焊点接受标准,根据IPC610D制定,理想焊點之工艺标准 : 1.在焊锡面上(SOLDER SIDE)出现的焊点应为实心平顶的凹锥体 ;剖面图之两外缘应呈现新月型之均匀弧状凹面，通孔中之填锡应将零件脚均匀且完整地包裹住。 2.焊锡面之凹锥体之底部面积

20、应与板子上的焊垫(LAND、PAD、ANNULAR RING)一致，即焊锡面之焊锡延伸沾锡达焊垫内面积的95%以上。 3.锡量之多寡应以填满焊垫边缘及零件脚为宜，而且沾锡角应趋近于零，沾锡角要越小越好，表示有良好之焊锡性(SOLDERABILITY)。 4 锡面应呈现光泽性（除非受到其它因素的影响，如沾到化学品等，会使之失去光泽）；其表面应平滑、均匀且不可存有任何不规则现象如小缺口、起泡、夹杂物或有凸点等情形发生。,理想焊點之工艺标准 :,對鍍通孔的銲錫，應自焊錫面爬進孔中且要升至零件面(COMPONENT SIDE)，在焊錫面的焊錫應平滑、均勻並符合14點所述。 總而言之，良好的焊錫性，應有

21、光亮的錫面與接近零度的沾錫角，依沾錫角判定焊錫狀況如下 : 0度 90度 允收焊錫： ACCEPTABLE WETTING 90度 不允收焊錫 ： REJECT WETTING,波峰焊接焊点接受标准,波峰焊接焊点接受标准,焊接点表面应完整、连续平滑、焊料量适中，无大气孔、砂眼；,通孔插装,通孔接收标准,标准：镀通孔板子焊锡良好且镀通孔吃锡厚度100%,允收最低标准,镀通孔板子須有一面焊接良好且镀通孔吃锡厚度最少須达75%.,拒收：鍍通孔吃錫厚度未達75%.,PCBA焊点合格标准-润湿面积,最佳的焊点: 100可焊区域润湿,PCBA焊点合格标准-润湿面积,可接受:（润湿区域大于可焊区域75）,P

22、CBA焊点合格标准-润湿面积,不可接受焊点:（润湿区域小于可焊区域75）,冷焊,标准： (1)润湿良好 (2)焊点轮廓光滑 (3)无冷焊,拒收： 焊料未充分与引脚和焊盘连接，锡面扭曲不平。,锡渣清洁度,可接受状况： 每600mm2允许最多5个锡球（0.13mm）,良好情况： PCBA上无任何锡渣,不可接受 距离导线间距0.13mm的锡球或大于0.13mm,针孔,标准： (1)润湿良好 (2)焊点轮廓光滑 (3)无针孔,最低允收： 同一焊点上有两个针孔,拒收： 同一焊点上多于两个针孔,锡多,标准： (1)润湿良好 (2)焊点轮廓光滑,最低允收： 焊角小于75度,拒收： 1 未露引脚 2 焊角大于

23、75度,锡少,标准： (1)润湿良好 (2)焊点轮廓光滑,最低允收： 焊角大于等于15度,拒收： 焊角小于15度,锡尖,标准： (1)润湿良好 (2)焊点轮廓光滑,最低允收： 锡尖长度小于或等于0.2mm,拒收： 锡尖长度大于0.2mm,片式元件最小吃锡量,标准： (1)润湿良好 (2)焊点外观明亮光滑,最低允收： 焊点吃锡量须有元件焊接点的50%,拒收： 焊点吃锡量小于元件焊接点的50%,片式元件最大吃锡量,标准： (1)润湿良好 (2)焊点外观明亮且呈连续光滑,最低允收： 元件焊点吃锡量最多不可高出零件面0.5mm.,拒收： 元件焊点吃锡量高出零件面0.5mm.,常见缺陷及控制方法,(1)

24、 焊料不足焊点干瘪、焊点不完整有空洞（吹气孔、针孔）、插装孔以及导通孔中焊料不饱满或焊料没有爬到元件面的焊盘上。,焊点不完整 元件面上锡不好,插装孔中 焊料不饱满,导通孔中 焊料不饱满,(2) 焊料过多元件焊端和引脚周围被过多的焊料包围，或焊点中间裹有气泡，不能形成标准的弯月面焊点。润湿角90。,(3) 焊点拉尖或称冰柱。焊点顶部拉尖呈冰柱状，小旗状。,(5) 润湿不良、漏焊、虚焊元器件焊端、引脚或印制板焊盘不沾锡或局部不沾锡。,(5) 润湿不良、漏焊、虚焊元器件焊端、引脚或印制板焊盘不沾锡或局部不沾锡。,(6)气孔分布在焊点表面或内部的气孔、针孔。或称空洞。,(7) 冷焊又称焊锡紊乱。焊点表

25、面呈现焊锡紊乱痕迹。,(9) 锡丝元件焊端之间、引脚之间、焊端或引脚与通孔之间的微细锡丝。,三 再流焊工艺,再流焊接又称回流焊（Reflow），它的本意是通过重新熔化预先放置的焊料而形成焊点，在焊接过程中不再添加任何额外焊料的一种焊接方法。,- 白光回流,- 激光回流,- 红外回流,- 热盘回流,- 热丝回流,- 汽相回流,- 强制热风,回流焊接技术,传导,辐射,对流,按热的传播方式分类,目前常用的回流焊接技术：热风回流、汽相回流和红外回流及红外和热风混合的回流技术；,1 回流焊接工艺分类,原理：, 利用蒸汽做为传热媒介。, 将含有碳氟化物的液体加热,至其沸点（约215oC）以产,生所需的蒸汽

26、。, 将贴片好的基板放入蒸汽中，,通过蒸汽的凝结将热量（潜,热）传给焊点进行焊接。,汽相回流焊接技术,技术优点：,技术缺点：, 良好准确的温度控制。, 整个电子板加热平均。, 相对高效率和快速的加温。, 无氧环境。, 不受元件布局和外形的影响。, 相当高的成本（材料损失）。, 可能会产生有毒气体（分化）。, 较易发生立碑和吸锡等工艺问题。, 被焊接的电子板需要预热。,汽相回流焊接技术,气相回流炉子,批量生产设备,流水生产设备,IR REFLOW,HEAT SOURCE,IR,PCBA,红外线回流焊接技术,技术优点：, 较高的传热效率（6070）。, 很好的工艺重复性和稳定性。, 热容量高，能处

27、理很大的负荷。, 批量生产成本低。, 工艺性能较气相技术好很多。,技术缺点：, 对热容量差别大的元件和设计处理不好。, 对元件的外形、颜色和材料敏感。, 有过热的可能性。, 高的温差（热源和负荷）。,辐射率、吸收率和辐射角系数,产品的设计也关键之一 !,CONVECTION REFLOW,热风回流焊接技术,技术优点：, 低温差（热源和负荷）。, 对元件外形、颜色不敏感。, 没有过热的危险性。, 能较好的处理热容量不平衡的现象。,技术缺点：, 热风流动的控制复杂。, 热容量较红外线技术低。, 传热效率较低（3040）。,热风回流技术是个快速发展的技术!,热源和负荷的温差。,使用的气体媒介。,热风

28、的量和速度。,热风流动方式。,炉子的排风系统。,负荷产品的设计：外形和热容量。,影响热风回流的因素,加热不均匀的原因,炉子的设计不良。,轨道吸热。,炉边效应：, 热气的流动不良。, 炉壁的加热和二次辐射。,炉子过荷（负荷系数）。,2 回流焊接工艺流程,回流焊接的技术要求, 找出最合适的温度对时间变化（温度曲线）：,升温和降温的速度,各要点的温度,在每个温度中的时间, 使得出的最佳温度曲线在控制下不断重复。, 温度变化必须配合所有材料，包括锡膏、元件和基板。, 要求热能能够在受控制的情况下，远较于关心热能的传送方法来得更加重要。,温度曲线的设定方法,优化的再流温度曲线是SMT组装中得到优质焊点的

29、最重要因素之一。 再流温度曲线的影响参数中最主要的是传送带速度和每个加热区的温度。 设定再流温度曲线的辅助工具：温度曲线仪、热电偶、钎料膏参数。,将热电偶附着在PCB焊盘及元器件引线/金属化层之间,热电偶附着方法： (1) 采用Sn-Ag合金的高温软钎焊； (2) 用少量热导膏覆盖住热电偶，再用高温胶带粘住； (3) 高温胶，如氰基丙烯酸盐粘合剂。,热风回流焊过程中，焊膏需经过以下几个阶段，溶剂挥发；焊剂清除焊件表面的氧化物；焊膏的熔融、再流动以及焊膏的冷、凝固。,温度曲线：,工艺分区：,（一）预热区 目的： 使PCB和元器件预热 ，达到平衡，同时除去焊膏中的水份 、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊

30、料飞溅。要保证升温比较 缓慢，溶剂挥发。较温和，对元器件的热冲击尽可能小， 升温过快会造成对元器件的伤害，如会引起多层陶瓷电容 器开裂。同时还会造成焊料飞溅，使在整个PCB的非焊接 区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。 技术要求：升温速度13 /s。,目的：保证在达到焊料熔融温度之前焊料能完全干燥，同时还起着焊剂活化的作用，清除元器件、焊盘、焊粉中的金属氧化物。同时，减小PCBA上的温差。时间约60120秒，根据焊料的性质有所差异。 技术要求：保温区的温度大致为140160 ，和焊料中的活性剂活化温度一致。,（二）保温区,工艺分区：,目的：焊膏中的焊料使金粉开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊

31、剂润湿焊盘和元器件，这种润湿作用导致焊料进一步扩展，对 大多数焊料润湿时间为6090秒。再流焊的温度要高于焊膏的熔 点温度，一般要超过熔点温度20度才能保证再流焊的质量。有 时也将该区域分为两个区，即熔融区和再流区。 （四）冷却区 焊料随温度的降低而凝固，使元器件与焊膏形成良好的电接触，冷却速度要求同预热速度相同。,（二）再流焊区,工艺分区：,焊接缺陷分析及对策,焊球,氧化冷焊,表面粗糙,吸锡,立碑,不良金属界面,造成吊桥或立碑的因素：,焊盘设计,元件外形和尺寸,焊点热容量,锡膏涂布,锡膏质和量,可焊性,焊接加温法和设置,贴片准度,立碑,焊接缺陷分析及对策,机理分析,根本原因：元件两侧润湿力不

32、平衡，两侧焊料溶化时表面张力不等。 张力与润湿力方向相反， 不利焊料与被焊金属的润 湿于焊接，不能消除，但 应尽量减少。,焊接中张力不平衡分析,立碑的解决对策,焊盘设计,元件外形和尺寸,焊点热容量,锡膏涂布,锡膏量,可焊性,焊接加温法,贴片准度,制造,设计,材料,焊接缺陷分析及对策,焊料球,焊料球,焊料球直径不能超过焊盘与印制导线之间的距离；600mm2的范围内不能出现超过5个钎料球。,工艺认可标准,产生原因,(1) 丝印孔与焊盘不对位，印刷不精确，使钎料膏弄脏PCB； (2) 锡膏在氧化环境中暴露过多，吸入水分过多； (3) 加热不精确，太慢且不均匀； (4) 加热速率太快且预热时间过长；

33、(5) 焊锡膏干得太快； (6) 助焊剂活性不足； (7) 太多颗粒很小的钎料合金粉末； (8) 再流过程中助焊剂的挥发不适当。,锡膏再流焊缺陷分析,桥连,锡膏粘度过低； 钢网开孔过大 贴片压力过大 焊盘上焊料过量 再流峰值温度过高 。,原因,开路,产生原因,(1) 钎料膏量不足； (2) 元件引线的共面性不好； (3) 钎料熔化及润湿不好； (4)引线吸锡或附近有连线孔。,锡膏再流焊缺陷分析,锡膏再流焊缺陷分析,助焊剂残留,物理特征： *在锡球上或锡球间有白色、黄色或棕色的碎屑状助焊膏残留物存在； *随着温度的升高，助焊膏中的树脂和松香开始发生化学聚合，除了氧化之外，有机物的分子链亦开始断裂

34、。由于这些反应，助焊膏的残留物开始变黑，且变成硬状的粒状物。,助焊剂残留,可能原因： A：加热速度太慢：在锡熔之前助焊剂开始分解； B多次焊接且助焊膏残留物成分不一致。 解决方案： A优化profile，不同的焊膏选配不同的助焊膏； B根据不同的加热情况选择与之匹配的助焊膏。,锡膏再流焊缺陷分析,锡膏再流焊缺陷分析,粒状结构,物理特征： *锡球表面灰暗，且出现硬的粒状物，生成的金属化合物亦分布不规则。 可能原因： A表面的金属化合物分裂：熔融时间过长； B金属氧化：熔融时间过长、助焊膏活性过度。 解决方案： A校正profile：缩短熔融温度以上的停留时间 ； B校正profile：缩短熔融温

35、度以上的停留时间，选用活性更为稳定的助焊膏。,锡膏再流焊缺陷分析,物理特征：*焊锡表面呈灰色，皱状，且无良好的光泽。 *由于锡球的部分区域在加热过程中处于熔点温度以下，锡球在焊接过程中接触到了PCB板表面，但没有生成介质化合物。,解决方案： 使用快速率加热装置；提高加热温度（如果允许）； 使用活性高的助焊膏； 焊前将焊接表面清洁干净； 检查其可焊性能；,冷焊,锡膏再流焊缺陷分析,不良的润湿度,物理特征： *在零件的引脚处没有生成良好的焊接轮廓； *金属表面的氧化膜对金属的熔解是一道屏障。没有助焊膏的活化，这层氧化膜在锡的熔点时无法熔解。因此，当助焊膏的活性较差时，这层氧化膜助焊膏无法使其活化而进行熔解，此时其金属表面仍然裹着氧化膜，亦不可能生成湿润的光洁表面。 可能原因： A零件的冷却性能不良； B助焊膏活性不足； C零件的引脚处温度达不到锡的熔点温度。解决方案： A校验其可焊性能； B使用活性好的助焊膏； C提高焊接温度，修正温度曲线。,锡膏再流焊缺陷分析,金手指问题金手指粘锡,现象：过回流焊接后，金手指上有小的锡粒,问题原因：焊接过程中锡膏飞溅 PCB焊盘的问题（一般为镀金层太薄，金层下镍氧化导致，可采用空板过回流焊后进行验证） 锡膏印刷过程中钢网清洗问题,处理：对于工艺问题（锡