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波峰焊和自由选择焊时在PCB表面产生的锡珠都是一个头疼的问题“欧博网官网”
时间:2020-12-21 00:56 点击次数:
本文摘要:对于每一个负责管理电子设备生产的人来说,波峰焊和自由选择焊时在PCB表面产生的锡珠都是一个头疼的问题。原因:a)印刷电路板基板的元器件、插槽、焊盘的焊接端子水解或污染,或者PCB潮湿。随着波峰焊中助焊剂喷涂过程的完成,PCB板通过尖峰钛爪转移到加压区,助焊剂中的溶剂挥发,助焊剂中的松香和活性剂开始分解活化,PCB焊盘、元器件端和槽表面的水解膜等污染物被清理干净;

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对于每一个负责管理电子设备生产的人来说,波峰焊和自由选择焊时在PCB表面产生的锡珠都是一个头疼的问题。关于锡珠产生的原因和预防措施的争论总是没完没了,人们习惯于指责焊接设备。这部分是因为人性很不一样,因为锡珠是生产出来之后才生产出来的,所以我们自然会把这个问题归咎于生产过程。

然而,在广泛的电子生产过程中并没有相当大的信息差距,这使得关于这一命题的辩论非常困难。自从低固含量焊剂的引入和惰性气体在焊接设备中的应用以来,关于焊珠的主张仍然非常流行。

在SMT/DIP工艺中,焊珠现象是焊接过程中的主要缺陷之一。是一个很简单的过程,也是最讨厌的问题。几乎很难避免。焊珠的直径一般在0.2 mm到0.4 mm之间,有多少个焊珠就有多少个这个范围(有行业标准阐述过MIL-STD-2000标准不允许焊珠,IPC-A-610c标准每平方英寸有5个以上的焊珠),不仅影响电子产品的外观,而且对产品质量构成隐患。

原因是现代印刷电路板元件密度低、间距小,使用时焊珠可能会开裂,导致元件短路,影响电子产品质量。因此,恰当地找出其产生的原因,并进行有效的控制就显得尤为重要。一般来说,在SMT转移焊和DIP波峰焊中,焊珠产生的原因是多方面的、综合的。第一,在DIP波峰焊接过程中,焊峰中的液态焊料与焊接压力分离的这个时间点(这个过程称为剥离)再次出现焊珠的原因。

液态焊料的高表面张力导致球的形成。这说明锡珠组成的机理是符合物理规律的,不可改变。高速摄像观察发现,每次焊盘上的液态焊料和焊接峰被挤压时,都会形成焊球。

这个小锡球获得很高的运动能量,在PCB表面和锡波之间上下跳跃1-2次。图1中的倒数图清楚而方便地显示了锡球的形成过程。锡球的轨迹千差万别,挤压造成取向的实际情况。

例如,当沿着整个焊盘区域按压时,连接器的焊盘显示完全相同的状态。锡球沿弹道角度照射,然后与PCB表面碰撞。

由于电路板处于运动状态,该碰撞点不会稍微位于焊点后面。这种类型的锡球叫主锡球,不能误解第二种类型的锡球。

第二种类型的锡球是由峰值燃烧室中飞溅的锡引起的,或者是由自定义载体的缺失材料引起的,在洗手过程中会吸收洗手溶剂。1.焊珠的成分焊珠是在电路板离开液态焊料时形成的。

当电路板与锡波分离时,电路板不会推入锡柱。当锡柱脱落,落回到锡槽中时,飞溅的焊料不会落在电路板上形成锡珠。所以在设计锡波发生器和锡槽时,不要注意增加锡的迫降高度。

落地高度小有助于增加锡渣和溅锡现象;2.锡珠成分的第二个原因是电路板和阻焊层中溶解物质的除气作用。如果电路板通孔的金属层有裂纹,溶解的气体在冷却这些物质后不会从裂纹中逸出,电路板的元器件表面会形成锡珠;3.焊珠成分的第三个原因与焊剂有关。助焊剂不会残留在元件下方或电路板和载体之间(在支架上,用于选择性焊接)。如果焊剂在电路板识别锡波之前没有充分加压挥发,就不会产生溅锡,形成锡珠。

因此,应严格遵循焊剂供应商推荐的加压参数;4.焊珠是否不会粘附在电路板上的不同基材上。如果焊珠和电路板之间的附着力大于焊珠的重力,焊珠就不会从电路板上掉回锡槽中。在这种情况下,电路板上的阻焊层是最重要的因素。粗糙的阻焊层与焊珠的接触面较小,焊珠在电路板上容易硬化。

无铅焊接过程中,高温不会使阻焊层变软,更不容易造成电路板上的焊珠变硬。二、解决问题的方法1。自由选择适合产品的助焊剂和焊料;2.优化DIP波峰焊的设置参数,如喷涂量、加压温度、锡波高度和温度、链爪速度和爬升角、氮气量等;3.对相关材料进行有效控制,如裸印制板、元器件、焊接辅助工具等。

第三,防止锡珠的解决方案在大多数情况下,自由选择必要的阻焊层可以避免锡珠的产生。一些类似设计中使用的助焊剂有助于防止焊珠的形成。

此外,还要保证使用足够的助焊剂,使电路板离开波峰时,部分助焊剂不会残留在电路板上,形成很厚的薄膜,防止焊珠吸附在电路板上。同时焊剂必须与阻焊层相容,焊剂的喷涂必须由焊剂喷涂系统严格控制。以下建议可以帮助你增加焊珠现象:1。

将焊接温度降至最低;2.较好的助焊剂可以增加焊珠,但会造成较好的助焊剂残留;3.尽可能提高加压温度,但要遵循助焊剂的加压参数,否则助焊剂的活化周期过短。4.传送带速度慢也会增加焊珠。

焊剂1的原因分析及防治方法。熔剂中水分含量很小或微克,加压时未完全溶解;2.焊剂中有低沸点物质或挥发性物质,加压时不能完全溶解;这两个原因都是焊剂本身的“质量”问题造成的。在实际焊接过程中,可以通过“提高压力温度或减慢移动板的速度”来解决问题。此外,在匹配焊剂之前,供应商获得的样品应确认实际过程,并记录试验期间的标准过程。

在不经常出现“焊珠”的情况下,应对供应商获得的其他说明材料进行审核,在后续的接收和竣工验收过程中,不应对比供应商的初始说明材料。过程原因分析及防控措施1。压力温度过高,熔剂的溶剂部分几乎不溶解;2.运行速度过快,不超过增压效果;3.链条(或PCB表面)倾角过小,锡液和焊接面已知时中间有气泡,气泡燃烧后会产生锡珠;4.助焊剂填充量过大,多余的助焊剂几乎跑不掉或者气刀吹不掉多余的助焊剂;这四种不当原因的频繁出现,与标准化流程的确认有关。

在实际生产过程中,各种参数的校正应严格按照预先设定的操作指导文件进行,已经准备好的参数不能随便更改。涉及的参数和涉及的技术方面主要包括以下几点:(1)关于加压:一般原著是在90-110摄氏度,这里的“温度”是指加压后PCB焊接面的实际加热温度。如果压制温度几乎被拒绝,焊接后很容易产生锡珠。

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(2)关于跑板速度:一般情况下,建议用户将跑板速度设定在1.1-1.4 m/min,但这不是绝对值;如果要改变运行速度,一般来说,要在没有响应的情况下改变压制温度;比如为了减缓板材运行速度,为了保证PCB焊接面的加压温度需要超过预期值,必要时要提高加压温度;如果压制温度恒定且运行速度太快 (3)链条(或PCB面)的倾角:这个倾角是指链条(或PCB面)与锡液平面之间的角度。当PCB走向锡液平面时,不应保证PCB零件表面与锡液平面之间只有一个切点;并且不能有更小的接触面;在没有倾角或倾角太小的情况下,锡液和焊接面相知时不容易在中间产生气泡,气泡燃烧后会产生“锡珠”。(4)在波峰炉的应用中,“气刀”的主要作用是吹掉PCB表面多余的助焊剂,使助焊剂均匀分布在PCB零件表面的填充物上;一般情况下,气刀的倾角不应在10度左右;如果“气刀”角度调整不合理,不会导致PCB表面焊料过多或填充物分布不均匀,不仅容易掉落在超压区的加热管上,影响加热管的使用寿命,而且容易导致浸锡液时出现“伤锡”现象,从而产生“锡珠”。在实际生产中,结合波峰焊的实际情况,选择涉及的材料,制定严格的《波峰焊操作规程》,严格按照相关规定进行生产。

实验表明,在严格执行工艺技术的情况下,由“波峰焊工艺问题”引起的“锡珠”几乎可以得到解决。4.波峰焊工艺生产中罕见的五大缺失问题及解决方法:(1)焊点干燥/原始/空心,安装孔和通孔内的焊料不圆,焊料不爬在元器件表面焊盘上。1.原因:a)PCB加压和焊接温度过低,使焊料粘度过低;b)挂孔孔径过大,焊料从孔中流入;c)插入元器件厚引线的大焊盘,将焊料清洗在焊盘上,使焊点干燥;d)金属化孔质量差或助焊剂流入孔内;E)PCB爬坡角度略小,有利于助焊剂排出。2.对策:a)压制温度90-130,元器件多时取下限,锡波温度250 /-5,焊接时间3-5s。

b)挂孔的孔径比槽直径为0.15 ~ 0.4 mm,取粗引线的上限,取细引线的上线。c)不应给出垫片尺寸和槽径,不利于形成弯月面;d)向PCB加工厂反映,提高加工质量;e)e)PCB的爬升角为3 ~ 7。焊料过量:元器件的焊料端子和插槽被过量焊料包围,润湿角小于90。1.原因:a)焊接温度过低或传送带速度过慢,使熔融焊料的粘度过高;b)PCB增压温度过低,元器件和PCB在焊接过程中发热,降低了实际焊接温度;c)助焊剂活性差或比重太小;d)焊盘、安装孔或槽的可焊性差,不能充分倍增,产生的气泡是焊点中的白布;e)焊料中锡的比例增加,或者焊料中杂质铜的成分低,使得焊料的粘度降低,流动性变差。

f)焊料残留过多。2.对策:a)锡波温度250 /-5,焊接时间3 ~ 5s。b)根据PCB尺寸、板层、元器件数量,如果没有安装元器件等。

设定加压温度,PCB底面温度为90-130。c)更换焊剂或调整必要的比例;d)提高PCB板的加工质量,先使用元器件,不要存放在干燥的环境中;e)当锡的比例小于61.4%时,可适量添加一些纯锡,杂质过低时不宜更换焊料;f)每天完成工作时清理残渣。

(3)焊点桥接或短路1。原因:a)PCB设计不合理,焊盘间距过窄;b)插件插槽为点状或插件式,且插槽在焊接前已相似或符合;c)PCB加压温度过低,元器件和PCB在焊接过程中发热,降低了实际焊接温度;d)焊接温度太低或传送带速度太慢,会降低 c)根据PCB尺寸、板层、元器件数量,如果没有安装元器件等。设定加压温度,PCB底面温度为90-130。

d)锡波温度250 /-5,焊接时间3 ~ 5s。当温度稍高时,应缓慢调整传送带速度。f)更换焊剂。

(3)润湿不当、漏焊、申远焊1。原因:a)印刷电路板基板的元器件、插槽、焊盘的焊接端子水解或污染,或者PCB潮湿。b)b)芯片元件末端金属电极附着力差或使用单层电极,导致焊接温度下开盖。

C)PCB设计不合理,阴影效应导致波峰焊时漏焊。D)PCB翘曲导致PCB下垂方向与波峰焊接触不良。

e)传送带两侧不平行(特别是用于PCB传输架时),使得PCB和波峰不平行。f)波峰不平滑,波峰两侧高度不平行,特别是电磁泵波峰焊机的锡波嘴,如果被氧化物堵塞,波峰不会经常出现之字形,容易漏焊漏焊。g)不良的焊剂活性导致不适当的润湿。

H)PCB加压温度过低,使助焊剂碳化,失去活性,导致润湿不当。2.对策:a)零部件在使用前应重复使用,不要在干燥的环境中使用,不要超过规定的使用日期。

对PCB进行清理除湿;b)三层端头结构的表面贴装元器件在波峰焊接中不宜随意选用,元器件本体和焊接端头可承受两次以上260波峰焊接的温度冲击。c)SMD/SMC采用波峰焊时,元器件的布局和化学键的方向不要遵循前面元器件较小,尽量避免互相覆盖的原则。此外,组件重叠后,需要缩短剩余的焊盘长度。D)PCB翘曲大于0.8 ~ 1.0%。

e)调整波峰焊机和传输带或PCB传输架的纵向水平。f)清洁峰值燃烧室。

g)更换焊剂。h)设定合理的增压温度。(4)焊点的指向1。

原因:a)PCB加压温度过低,使得PCB和元器件温度偏高,元器件和PCB在焊接过程中发热;b)焊接温度过低或传送带速度过慢,导致熔融焊料粘度过大;c)电磁泵波峰焊机波峰高度过高或槽过长,无法用波峰识别槽底。因为电磁泵波峰焊机是空心波,空心波的厚度为4 ~ 5mm;d)通量活性差;e)焊接部件的引线直径与插孔的比值不准确,挂孔过大,大焊盘吸热。2.对策:a)根据PCB,板层,元器件数量,是否没有安装元器件等。将加压温度设定在90-130;b)锡波温度250 /-5,焊接时间3 ~ 5s。

当温度略高时,传送带速度应调整得更快。c)峰高一般控制在PCB厚度的2/3。

插件槽成型拒绝覆盖PCB焊接面0.8 ~ 3 mmd)更换助焊剂;e)挂孔的孔径比引线直径为0.15 ~ 0.4 mm(厚引线取上限,薄引线取上限)。(五)其他缺陷A)板面脏污:主要是助焊剂液体含量低、涂布量过多、压制温度过低或过低,或者输送带爪太脏、焊锡锅内氧化物和锡渣过多等。B)PCB变形:一般在大尺寸PCB中再次出现,由于大尺寸PCB重量较重或元器件分布不均匀,重量不平衡。

这就要求PCB设计尽可能使元器件分布均匀,在大尺寸PCB中间设计工艺边缘。c)报废芯片(抛片):芯片胶质量差,或者芯片胶烧结温度不准确,烧结温度过低或过低都会降低粘接强度。当连接波峰焊时,它不能承受高温冲击和峰值剪切力,因此安装的元件在ma中被丢弃 V.波峰焊焊剂:当已经完成点胶(或印刷)、安装、胶烧结和插入通孔元件的PCB电路板从波峰焊机入口端随着传送带向前运行,并通过焊剂塑料(或喷涂)罐时,PCB下表面的焊盘、所有元件的端部和槽面均匀涂覆一层焊剂。焊剂的工作原理:熔化的焊料之所以能分担焊接工作,是因为距离相近后金属原子的相互扩散、沉淀和扩散。

此时金属表面不存在的水解膜和污染物阻碍了原子间的相互作用,也是阻碍扩散的最有害物质。因此,一方面要采取措施避免金属表面产生氧化物,另一方面必须采取各种措施和处置方法去除污染。

然而,在PCBA生产的各种前端过程中,甚至在组件生产过程中,很难完全避免这些水解和污染。因此,在焊接操作人员清理水解膜和污染之前,有必要采取一些方法。使用助焊剂去除水解膜不具有不损伤基材、效率高的特点,因此可广泛应用于PCBA工艺。

随着波峰焊中助焊剂喷涂过程的完成,PCB板通过尖峰钛爪转移到加压区,助焊剂中的溶剂挥发,助焊剂中的松香和活性剂开始分解活化,PCB焊盘、元器件端和槽表面的水解膜等污染物被清理干净;同时,印刷电路板和元件被充分加压。PCB电路在印制板后向前运行,印制板底面先通过第一个熔融焊料波。第一个焊料波是随机波(振动波或流场波),撞击PCB底面所有焊盘、元器件焊料端子和插槽上的焊料;熔化的焊料被焊剂清洗在金属表面的扩散和扩散。

之后,印刷电路板的底面通过第二熔化焊料波,该第二熔化焊料波是平滑的波,其分离槽和焊接端子之间的连接桥,并去除诸如拉尖(冰柱)的焊料缺陷。随着人们环保意识的增强,波峰焊有了新的焊接工艺。

以前用的是锡铅合金,但是铅是重金属,对人体危害很大。所以现在有无铅工艺。使用* Sn-Ag-Cu合金*和类似的助焊剂,对焊接温度的排斥性较高,也提到了较高的压制温度。

印刷电路板通过焊接区后,应设置加热区工作站。不及物动词波峰焊的特点无铅焊接传统锡铅焊料用于电子组装已有近一个世纪。共晶焊料具有优异的导电性、稳定性、耐腐蚀性、抗拉性和抗疲劳性、机械强度和可制造性,并且资源丰富、价格低廉。是一种理想的电子焊接材料。

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但是铅污染了人类的生活环境。截至目前,部分地区地下水中铅含量已达到30倍微克。由于铅是一种剧毒金属,对人体有害,对自然环境具有相当大的破坏性,因此引入了无铅焊丝。

无铅焊接的特点及对策:(1)无铅焊接的主要特点:(a)高温和熔点比传统的含铅共晶焊料低34左右。(b)高表面张力和差的润湿性。(三)流程窗口小,质量控制可玩。

(2)无铅焊点的特点:(a)润湿性差,膨胀性差。(二)无铅焊点外观坚硬。传统的检验标准和AOI必须升级。(c)无铅焊点中有很多气孔,特别是当铅焊料末端与无铅焊料混合时,焊料末端(球)上的铅焊料再次熔化,覆盖区域焊盘,焊剂无法排出,产生气孔。

但是孔隙率不影响机械强度。(d)许多缺陷——由于润湿性差,自定位效应减弱。无铅焊点外观坚硬,气孔多,润湿角大,无半月形。

由于无铅焊点的外观与含铅焊点有显著差异,甚至可以指出无铅焊点不合格。随着对无铅技术的理解和发展,由于助焊剂的改进和工艺的改变,无铅焊点的硬质外观已经有所改善。七、波峰焊链维护清洗讲解波峰焊在线清洗链爪作为波峰焊机的日常保障,要清洗链爪上的助焊剂和锡渣残渣,避免污染和损坏PCB。

行业内广泛使用的溶剂型清洗剂有哪些危害?火灾!对环境有破坏性,对人体有害,安全性不理想。为什么普通水基清洗剂不能应用于波峰焊中链爪的在线清洗?总的来说,水基清洗剂中所含的表面活性剂不易产生泡沫,不能满足在线清洗的要求,也不能防止波峰炉倒计时运行时清洗剂残液从链爪扩散到PCB板造成的爆锡现象,提高了PCB板表面的绝缘性能,铝合金工件生锈。那么,如何才能防止上述碳氢清洗剂和普通水基清洗剂带来的严重短缺呢?关键是解决水基清洗剂的起泡、溶解速度、材料相容性等问题。

不产生泡沫,溶解速度慢,防止锡伤害和PCB板绝缘性能提高的负面影响。基于以上技术要点,开发了一种在线除链爪专用水基清洗剂。

没有表面活性剂,会产生泡沫。独特的配方解决了挥发性和材料相容性问题。其清洁力优于常用的在线溶剂清洁剂,是一款优秀的在线链爪水性清洁剂。以上文章仅供参考!。


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