波峰焊工艺.doc

波峰焊工艺中常见缺陷产生原因及防止措施

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序号12345678910111213141516171819202122假焊/虚焊桥连填充不良不润湿/润湿不良针孔气孔/焊点空洞冰柱焊旗表面裂纹焊点剥离不完全焊点焊料球助焊剂残留白色残留深色残余物及白色残余物焊锡网锡瘟锡须冷焊元件破裂球状焊点其它缺陷缺陷名称页码3456789101112131416171819202122232425

日东电子科技（深圳）有限公司SMA焊点分析测试中心

1

前

言

当问题发生时，首先必须检查的是制造过程的“基本条件”，一般可将它归类为以下三大因素：（1）材料问题这些包括焊锡的化学材料，如助焊剂、油、锡、清洁材料，还有PCB的包覆材料，如防氧化树脂、暂时活永久性的防焊油墨及印刷油墨等。（2）焊锡润湿性差这涉及所有的焊锡表面，像元件（包括THT及SMT元件）、PCB及电镀通孔都必须被列入考虑。（3）生产设备偏差这包括机器设备和维修的偏差以及外来的因素、温度、输送带速和角度、还有浸锡的深度等等，都是和机器有直接相关的参数。除此之外，通风、气压降低和电压的变化等等外来因素也都必须被列入分析的范围之内。

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假焊/虚焊
定义：
虚焊与假焊都是指焊件表面没有充分上锡，焊件之间没有被锡固定住，主要是由于焊件表面没有清除干净或焊剂用得太少所引起的。假焊是指表面上看焊住了，但实际上并没有焊上，有时用手一拔引线就可以从焊点中拔出。虚焊是焊点处只有少量的锡焊住，造成接触不良，时通时断。

成因：
（1）（2）（3）（4）（5）（6）元件焊端、引脚、印制板焊盘氧化或污染，或印制板受潮；片式元件端头金属电极附着力差或采用单层电极，在焊接温度下产生脱帽现象；PCB设计不合理，波峰焊时阴影效应造成漏焊；PCB翘曲使其与波峰接触不良；传送带两侧不平行，使PCB与波峰接触不平行；波峰不平滑，波峰两侧高度不平行，尤其电磁泵波峰焊机的锡波喷口如果被氧化物堵塞时，会使波峰出现锯齿形，容易造成漏焊、虚焊；?）助焊剂活性差，造成润湿不良；

（8）PCB预热温度太高，使助焊剂碳化失去活性，造成润湿不良。防止措施：
（1）（2）（3）（4）（5）元件先到先用，不要存放在潮湿环境中，不要超过规定的使用日期；对印制板进行清洗和去潮处理；采用三层端头结构，能经受两次以上260℃波峰焊温度冲击；控制PCB翘曲度小于0.75%（IPC标准）；PCB板翘曲度小于0.8～1.0％（经验）；设置恰当的预热温度。

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桥连（Bridge）
定义：
桥连即相邻的两个焊点连接在一起，具体来说就是焊锡在毗邻的不同导线或元件之间形成非正常连接现象，随着元件引脚间距的变小及PCB线路密度的提高，这种缺陷出现的几率逐渐增加。在波峰焊中，桥连经常产生于SMD元件朝向不正确的方向、不正确的焊盘设计，元件之间的距离不足够远也会产生桥连。（注：桥接不一定短路，而短路一定桥接）

成因：
（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）PCB板焊接面没有考虑钎料流的排放，线路分布太密，引脚太近或不规律；PCB焊盘太大或元件引脚过长（一般为0.8～3mm），焊接时造成沾锡过多；PCB板浸入钎料太深，焊接时造成板面沾锡太多；PCB板面或元件引脚上有残留物；PCB板面插装元件引脚不规则或插装歪斜，焊接前引脚之间已经接近或已经接触；焊材可焊性不良或预热温度不够或是助焊剂活性不够；焊接温度过低或传送带速度过快，焊点热量吸收不足。在SnCu钎料中，由于流动性较差，对温度更为敏感，这种现象非常明显；（8）钎料被污染，比如Fe污染形成的污染物或钎料的氧化物会造成桥连现象。注：一定搭配的焊盘与引脚焊点在一定条件下能承载的钎料（锡膏）量是一定的，如果处理不当，多余的部分都可能造成桥连现象。

防止措施：
（1）QFP和PLCC与波峰成45°，钎料流排放必须放置特殊设计在引脚角上；（2）SOIC元件与波峰之间应该成90°，最后离开波峰的两个焊盘应该稍微加宽以承载多余钎料；（3）引脚间距小于0.8mm的IC建议不要采用波峰焊（最小为0.65mm）；（4）适当提高预热温度，同时考虑在一定范围内提高焊接温度（250?C→260～270?C）以提高钎料流动性，但注意高温对电路板造成损伤及对焊接设备造成的腐蚀；（5）SnCu中可以添加微量Ni以提高钎料流动性；（6）采用活性更高的助焊剂；（7）减短引脚长度（推荐为1.5mm，并成外分开15°），减小焊盘面积。

返修：
桥连可用一种特殊的电烙铁来返修处理。先增加一点助焊剂到桥连的地方，加热钎料合金并且沿着引脚移走电烙铁，一直到焊角顶端提起，带走多余的钎料。通过移走焊盘之间大量钎料来截断纤维。如果必要的话，用等丙烷、棉花球或刷子、麻布清洗返修点，直到所有助焊剂移走。检查焊点是否增加助焊剂可重新钎焊。