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            提高線路板波峰焊接質量的方法有哪些

            2022-12-09 分類: 產品知識 作者: 廣晟德 閱讀量: 1079

            電子產品插件焊接肯定要用到波峰焊接,每個電子產品生產企業都想著怎么來提高線路板波峰焊接質量,廣晟德認為提高波峰焊接質量要重點從這四點著手:分別是控制印制版和元件、生產工藝材料的質量,焊接工藝參數的控制以及焊接缺陷及排除等方面

            電子產品插件焊接肯定要用到波峰焊接,每個電子產品生產企業都想著怎么來提高線路板波峰焊接質量,廣晟德認為提高波峰焊接質量要重點從這四點著手:分別是控制印制版和元件、生產工藝材料的質量,焊接工藝參數的控制以及焊接缺陷及排除等方面,下面具體來講一下。

            波峰焊生產線.jpg


            一、波峰焊接前對印制板質量及元件的控制

            波峰焊線路板.jpg


            1、線路板焊盤設計


            1)在設計插件元件焊盤時,焊盤大小尺寸設計應合適。焊盤太大,焊料鋪展面積較大,形成的焊點不飽滿,而較小的焊盤銅箔表面張力太小,形成的焊點為不浸潤焊點。孔徑與元件引線的配合間隙太大,容易虛焊,當孔徑比引線寬0.05 - 0.2mm,焊盤直徑為孔徑的2 - 2.5倍時,是焊接比較理想的條件。


            2)在設計貼片元件焊盤時,應考慮以下幾點:


            a、為了盡量去除“陰影效應”,SMD的焊端或引腳應正對著錫流的方向,以利于與錫流的接觸,減少虛焊和漏焊。


            b、波峰焊接不適合于細間距QFO、PLCC、BGA和小間距SOP器件焊接,也就是說在要波峰焊接的這一面盡量不要布置這類元件。


            c、較小的元件不應排在較大元件后,以免較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤接觸 造成漏焊。


            2、PCB線路板平整度控制


            波峰焊接對印制板的平整度要求很高,一般要求翹曲度要小于0.5mm,如果大于0.5mm要做平整處理。尤其是某些印制板厚度只有1.5mm左右,其翹曲度要求就更高,否則無法保證焊接質量。


            3、妥善保存印制板及元件,盡量縮短儲存周期 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。


            二、波峰焊生產工藝材料的質量控制

            波峰焊助焊劑.jpg


            在波峰焊接中,使用的生產工藝材料有:助焊劑和焊料。分別討論如下:


            1、波峰焊助焊劑質量控制


            助焊劑在焊接質量的控制上舉足輕重,其作用是:


            (1)除去焊接表面的氧化物;


            (2)防止焊接時焊料和焊接表面再氧化;


            (3)降低焊料的表面張力;


            (4)有助于熱量傳遞到焊接區。


            (5)目前,波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑。選擇助焊劑時有以下要求:


            (6)熔點比焊料低;


            (7)浸潤擴散速度比熔化焊料快;


            (8)粘度和比重比焊料小;


            (9)在常溫下貯存穩定。


            2、波峰焊料的質量控制


            錫鉛焊料在高溫下(250℃)不斷氧化,使錫鍋中錫-鉛焊料含錫量不斷下降,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Sn,減小錫渣的產生。


            ②不斷除去浮渣。


            ③每次焊接前添加一定量的錫。


            ④采用含抗氧化磷的焊料。


            ⑤采用氮氣保護,讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來,取代普通氣體,這樣就避免了浮渣的產生。


            這種方法要求對設備改型,并提供氮氣。


            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。


            三、波峰焊接過程中的工藝參數控制

            波峰焊工藝流程


            波峰焊接工藝參數對焊接表面質量的影響比較復雜,并涉及到較多的技術范圍。


            1、預熱溫度的控制


            預熱的作用:


            ①使助焊劑中的溶劑充分揮發,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180 200℃,預熱時間1 - 3分鐘。


            2、波峰焊接軌道傾角


            軌道傾角對焊接效果的影響較為明顯,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。軌道傾角應控制在5°- 7°之間。


            3、波峰焊的波峰高度


            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PCB厚度的1/2 - 1/3為準。


            4、波峰焊接溫度


            焊接溫度是影響焊接質量的一個重要的工藝參數。焊接溫度過低時,焊料的擴展率、潤濕性能變差,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250+5℃。


            四、常見波峰焊接缺陷及排除


            影響焊接質量的因素是很多的,下表列出的是一些常見缺陷及排除方法,以供參考。


            缺陷產生原因


            1、波峰焊點不全

            波峰焊點不全.jpg


            a、助焊劑噴涂量不足;


            b、預熱不好;


            c、傳送速度過快;


            d、波峰不平;


            e、元件氧化;


            f、焊盤氧化;


            g、焊錫有較多浮渣。


            解決方法


            a、加大助焊劑噴涂量;


            b、提高預熱溫度、延長預熱時間;


            c、降低傳送速度;


            d、穩定波峰;


            e、除去元件氧化層或更換元件;


            f、更換PCB;


            g、除去浮渣。


            2、線路板波峰焊點橋接連錫

            波峰焊連錫.jpg


            a、焊接溫度過高;


            b、焊接時間過長;


            c、軌道傾角太小。


            解決方法


            a、降低焊接溫度;


            b、減少焊接時間;


            c、提高軌道傾角;


            3、波峰焊錫沖上印制板

            波峰焊線路板溢錫.jpg


            a、印制板壓錫深度太深;


            b、波峰高度太高;


            c、印制板葬翹曲。


            解決方法


            a、降低壓錫深度;


            b、降低波峰高度;


            c、整平或采用框架固定。


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