精選波峰焊常見缺陷原因及防止措施講義

（優(yōu)選）波峰焊常見缺陷原因及防止措施目前一頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)目錄序號缺陷名稱序號缺陷名稱1假焊/虛焊8焊料球2橋連9助焊劑殘留3填充不良10白色殘留4不潤濕/潤濕不良11冷焊5針孔12元件破裂6氣孔/焊點(diǎn)空洞13其他缺陷之一7冰柱14其他缺陷之二目前二頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)前言

當(dāng)問題發(fā)生時(shí)，首先必須檢查的是制造過程的“基本條件”，一般可將其歸類為以下三大因素：1、材料問題

包括焊錫的化學(xué)材料，如：助焊劑、油、錫，清潔材料以及PCB板的包覆材料等2、焊錫潤濕性差

這涉及所有的焊錫表面，像元件、PCB及電鍍通孔都必須被列入考慮；3、生產(chǎn)設(shè)備偏差

包括機(jī)器設(shè)備和維修的偏差以及外來的因素、溫度、輸送速度和角度，還有浸錫的深度等都是和機(jī)器有關(guān)的參數(shù)；除此之外，通風(fēng)、氣壓、電壓的波動等外來因素也應(yīng)列入分析的范圍之內(nèi)；目前三頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)一、假焊/虛焊定義：虛焊和假焊都是指焊件表面沒有充分上錫，焊件之間沒有被錫固定住，主要是由于焊件表面沒有清除干凈或助焊劑太少所引起；假焊是指表面上看焊住了，但實(shí)際上并沒有焊上，有時(shí)用手輕輕一拔就可以從焊點(diǎn)中拔出；虛焊是焊點(diǎn)處只有少量的錫焊住，造成接觸不良，時(shí)通時(shí)斷。成因：1）元件焊腳、引腳、印制板焊盤氧化或污染，或印制板受潮；2）助焊劑活性差，造成潤濕不良；3）PCB板設(shè)計(jì)不合理，波峰焊時(shí)陰影效應(yīng)造成漏焊；4）PCB板翹曲使其與波峰接觸不良；5）波峰不平滑，尤其錫波噴口被堵塞，會使波峰出現(xiàn)鋸齒形，容易造成漏焊、虛焊；6）PCB預(yù)熱溫度過高，使助焊劑碳化失去活性，造成潤濕不良。目前四頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)假焊/虛焊防止措施：1)元件先到先用，不要存放在潮濕環(huán)境中，不要超過規(guī)定的使用日期；2）對PCB板進(jìn)行清洗和去潮處理；3）控制PCB板翹曲度小于0.75%；4）設(shè)置合適的預(yù)熱溫度。二、橋連（Bridge）定義：橋連即相鄰的兩個(gè)焊點(diǎn)連接在一起，具體來講就是焊錫在毗鄰的不同導(dǎo)線或元件之間形成非正常連接現(xiàn)象；隨著元件引腳間距的變小及PCB板線路密度的提高，這種缺陷出現(xiàn)的幾率逐漸增加；在波峰焊中，橋連經(jīng)常產(chǎn)生于S元件朝向不正確的方向、不正確的焊盤設(shè)計(jì)，元件間距離不足也會產(chǎn)生橋連。目前五頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)橋連成因：1）PCB板焊接面線路分布太密，引腳太近或不規(guī)律；2）PCB板焊盤太大或元件引腳過長，焊接時(shí)造成沾錫過多；3）PCB板浸錫太深，焊接時(shí)造成板面沾錫過多；4）PCB板面或元件引腳有殘留物；5）PCB插裝元件引腳不規(guī)則，焊接前引腳已經(jīng)接近或已經(jīng)接觸；6）可焊性不好或預(yù)熱溫度不夠或是助焊劑活性不夠；7）焊接溫度低或傳送速度過快，焊點(diǎn)吸收熱量不足。橋連防止與處理措施：1）引腳間距不能過?。?）適當(dāng)提高預(yù)熱溫度；3）減短引腳長度；4）更換活性更高的助焊劑；目前六頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)三、填充不良（PoorHoleFill）闡述：一般說來，釬料具有爬升性能，波峰達(dá)到板厚的1/2-2/3左右時(shí)即可形成良好的焊點(diǎn)，但特殊情況下就可能產(chǎn)生填充不良現(xiàn)象，影響焊點(diǎn)可靠性；助焊劑有發(fā)泡式改為噴霧式時(shí)此種缺陷特別常見；成因：1）PCB板通孔鍍層或元件引腳被污染，造成可焊性差，焊接時(shí)焊錫爬升困難；2）預(yù)熱溫度過低、助焊劑不均勻?qū)ν變?nèi)壁作用不夠；3）波峰高度不夠或是導(dǎo)軌傾角太大；4）吃錫時(shí)間不夠；5）通孔孔徑與引腳直徑不匹配。目前七頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)四、不潤濕（Nonwetting）/潤濕不良（PoorWetting）定義：不潤濕或潤濕不良是指焊錫合金不能在焊盤上很好的鋪展開，從而無法得到良好焊點(diǎn)，直接影響到焊點(diǎn)的可靠性。填充不良處理及防止措施：1)調(diào)整助焊劑發(fā)泡量；2）保護(hù)好PCB板表面鍍層；3）提高預(yù)熱溫度；4）調(diào)整波峰高度及傳送速度，增加吃錫時(shí)間；5）通孔孔徑比引腳直徑稍大。目前八頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)成因：1）PCB焊盤或引腳表面的鍍層被嚴(yán)重氧化，氧化層將熔融釬料與鍍層隔開，釬料無法在氧化層上潤濕鋪展（注：PCB和元件存儲時(shí)間長或者存儲條件不符合標(biāo)準(zhǔn)都可能造成這種情況）；2）材料可焊性差；3）釬料或助焊劑被污染；4）焊接溫度不夠，波峰接觸時(shí)間短；5）預(yù)熱溫度偏低或助焊劑活性不夠；6）釬料雜志超標(biāo)；防止與處理措施：1）改善材料可焊性；2）選用鍍層質(zhì)量達(dá)到要求的板材。一般說來需要至少5μm厚的鍍層來保證材料12個(gè)月內(nèi)不過期；3）清除表面污染物；4）適量提高預(yù)熱或是焊接溫度，保證足夠的焊接時(shí)間；5）保持釬料純度；目前九頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)五、針孔（BlowHole）定義：

針孔即焊點(diǎn)上的小孔，通常出現(xiàn)在焊點(diǎn)上通孔附近的位置。針孔成因：1）PCB板受潮；2）PCB電鍍?nèi)芤褐械墓饬羷?）PCB或者元件引腳在插件工序或存儲過程中沾染了外部有機(jī)物；4）焊盤周圍氧化或有毛刺目前十頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)針孔防止與處理措施：1）選用合適的PCB板；2）對板材進(jìn)行良好的儲存；3）焊前對板材進(jìn)行烘烤處理，一般為120°C條件下烘干2小時(shí)左右；4）改善PCB板的加工質(zhì)量；5）通過溶劑清洗PCB或引腳表面污染物。六、氣孔/焊點(diǎn)空洞（Void）描述：氣孔和針孔在成因上有很大區(qū)別，不能視為由同一原因在不同程度下造成的兩種狀態(tài)；焊點(diǎn)內(nèi)部填充空洞的出現(xiàn)與助焊劑的蒸發(fā)不完全有關(guān)；焊接過程中助焊劑使用量控制不當(dāng)?shù)暮苋菀壮霈F(xiàn)填充空洞現(xiàn)象。目前十一頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)成因：1）PCB、元件引腳等焊材表面氧化、污染或PCB吸潮后焊接時(shí)產(chǎn)生氣體；2）操作過程中沾染的有機(jī)物在焊接高溫下產(chǎn)生氣體形成空洞；3）釬料表面氧化物，殘?jiān)?，污染?yán)重；4）助焊劑比重偏高；5）預(yù)熱溫度偏低；6）焊接時(shí)間過短；7）波峰高度過低，不利于排氣；8）波峰焊通孔孔徑與元件引腳之間搭配不當(dāng)會影響助焊劑的逸出行為；防止與處理措施：1）PCB、元件等焊材先到先用，不要存放在潮濕環(huán)境中；2）每天結(jié)束工作后應(yīng)清理殘?jiān)?）控制好助焊劑比重；4）調(diào)整工藝參數(shù)，控制好預(yù)熱溫度以及焊接條件；5）避免操作過程中的污染情況發(fā)生；6）波峰高度一般控制在印制板厚度的1/2-2/3處；目前十二頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)七、冰柱（Icycling）定義：組裝板上形成的不正常的圓錐狀或釘狀的焊點(diǎn)就是通常所說的冰柱（拉尖），通常說來冰柱長度應(yīng)該小于0.2mm；冰柱成因：1）基板或引腳的可焊性差；2）助焊劑比重偏低；3）大體積元件在預(yù)熱段吸熱不足或焊接溫度過低；4）浸錫時(shí)間過長；5）出波峰后之冷卻風(fēng)流角度不對；6）引腳接觸到釬料當(dāng)中的氧化渣；目前十三頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)冰柱防止與處理措施：主要從提高釬料的潤濕行為方面著手。1）提高助焊劑比重；2）適當(dāng)提高預(yù)熱以及焊接溫度；3）調(diào)整后噴嘴寬度或輸送速度；4）調(diào)整冷卻風(fēng)角度；5）及時(shí)清理釬料表面氧化渣；八、焊料球（SolderBall）-錫珠定義：板上粘附的直徑大于0.13mm或是距離導(dǎo)線0.13mm以內(nèi)的球形焊料顆粒都統(tǒng)稱為焊料球（錫珠）。目前十四頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)錫珠成因：1）PCB板載制造或儲存中受潮；2）環(huán)境濕度大；3）助焊劑涂覆不均勻，存在遺漏；4）基板加工不良；5）預(yù)熱溫度不合適；6）鍍銀件密集；7）波峰形狀不合適；錫珠防止與處理措施：1）改善PCB儲存條件，降低受潮；2）助焊劑涂覆均勻；3）更改PCB設(shè)計(jì)方案，分析受熱力均勻情況；4）根據(jù)不同板子選擇合適的波形；5）對PCB板進(jìn)行烘烤；目前十五頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)九、助焊劑殘留（FluxResidues）描述：助焊劑殘留主要與助焊劑成分及和惡劣的工藝條件有關(guān)；成因：1）助焊劑選型不當(dāng)；2）助焊劑中松香樹脂含量過多或是品質(zhì)不好；3）助焊劑未能有效發(fā)揮；4）預(yù)熱溫度設(shè)定不當(dāng)；5）波峰接觸時(shí)間不當(dāng)；目前十六頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)防止與處理措施：1）正確選用助焊劑；2）采用嚴(yán)格的預(yù)熱工藝；3）延長與波峰接觸時(shí)間可以減少助焊劑殘留；4）增加前流向波的沖洗作用；十、白色殘留描述：過波峰或清洗后，有時(shí)基板上會有白色殘留物，電路板制作過程中殘留雜質(zhì)或固化工藝不正確，在長期儲存下會產(chǎn)生白斑，最常見的白色殘留物是殘留的松香；助焊劑通常是此問題的主要原因。目前十七頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)成因：1）助焊劑與電路板的防氧化保護(hù)層材料部兼容；2）電路板制作過程中所使用的溶劑使基板材質(zhì)發(fā)生變化；3）助焊劑使用過久，老化；防止與處理措施：1）定期更換助焊劑；2）改善基板質(zhì)量；3）選擇合適的助焊劑；目前十八頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)十一、冷焊（ColdSolder）定義：一般指焊點(diǎn)存在不平整表面，沒有形成良好吃錫帶，嚴(yán)重時(shí)甚至在引腳周圍產(chǎn)生褶皺或裂紋，影響焊點(diǎn)的使用壽命；冷焊成因：1）焊盤或引腳發(fā)生氧化；2）傳送帶或?qū)к壍臋C(jī)械震動導(dǎo)致焊點(diǎn)冷卻時(shí)受到外力影響而產(chǎn)生紊亂；3）焊接溫度過低或焊接時(shí)間短；防止與處理措施：1）排除焊接時(shí)的震動源；2）焊接前檢查引腳及焊盤是否發(fā)生氧化并及時(shí)處理；3）適當(dāng)延長焊接時(shí)間；目前十九頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)十二、元件破裂成因：1）組裝之前產(chǎn)生破壞；2）焊接過程中板材與元件之間的熱不匹配性造成元件破裂；3）焊接溫度過高；4）冷卻速度太快造成應(yīng)力集中；防止與處理措施：1）采用合適的工藝曲線；2）適當(dāng)調(diào)整焊接溫度；3）調(diào)整冷卻速度；目前二十頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)十三、其他缺陷之一缺陷焊點(diǎn)污染PCB板污染圖片描述形成原因溫度過高導(dǎo)致元器件的鍍層軟化污染了通孔焊點(diǎn)，焊接過程中一般的預(yù)熱溫度在80-110℃，焊接溫度在250℃左右，其次元器件需要經(jīng)過測試，以防鍍層高溫軟化，污染焊接接頭污染物在板子上殘留主要是因?yàn)榘遄拥脑O(shè)計(jì)有問題，正確的設(shè)計(jì)應(yīng)該是在焊盤周圍有一定的余量，這樣在PCB板制造過程中對孔德中心對準(zhǔn)是非常有必要的。目前二十一頁\總數(shù)二十二頁\編于十八點(diǎn)十三、其他缺陷之二缺陷焊點(diǎn)灰暗焊點(diǎn)表面粗糙描述分為兩種：1、焊后月半年至一年后焊點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)暗；