波峰焊工艺

常见不良分析
焊后PCB板面残留多板子脏
　　1.FLUX固含量高,不挥发物太多。 　　2.焊接前未预热或预热温度过低(浸焊时，时间太短)。 　　3.走板速度太快(FLUX未能充分挥发)。 　　4.锡炉温度不够。 　　5.锡炉中杂质太多或锡的度数低。 　　6.加了防氧化剂或防氧化油造成的。 　　7.助焊剂涂布太多。 　　8.PCB上扦座或开放性元件太多，没有上预热。 　　9.元件脚和板孔不成比例（孔太大）使助焊剂上升。 　　10.PCB本身有预涂松香。 　　11.在搪锡工艺中，FLUX润湿性过强。 　　12.PCB工艺问题，过孔太少，造成FLUX挥发不畅。 　　13.手浸时PCB入锡液角度不对。 　　14．FLUX使用过程中，较长时间未添加稀释剂。
着火
　　1.助焊剂闪点太低未加阻燃剂。 波峰焊
2.没有风刀,造成助焊剂涂布量过多,预热时滴到加热管上。 　　3.风刀的角度不对(使助焊剂在PCB上涂布不均匀)。 　　4.PCB上胶条太多,把胶条引燃了。 　　5.PCB上助焊剂太多,往下滴到加热管上。 　　6.走板速度太快(FLUX未完全挥发,FLUX滴下)或太慢(造成板面热温度 　　7.预热温度太高。 　　8.工艺问题(PCB板材不好,发热管与PCB距离太近)。
腐蚀
　　（元器件发绿，焊点发黑）
[1]　1. 铜与FLUX起化学反应，形成绿色的铜的化合物。 　　2. 铅锡与FLUX起化学反应，形成黑色的铅锡的化合物。 　　3. 预热不充分（预热温度低，走板速度快）造成FLUX残留多， 　　4．残留物发生吸水现象，（水溶物电导率未达标） 　　5．用了需要清洗的FLUX，焊完后未清洗或未及时清洗。 　　6．FLUX活性太强。 　　7．电子元器件与FLUX中活性物质反应。
连电，漏电
　　（绝缘性不好） 　　1. FLUX在板上成离子残留；或FLUX残留吸水，吸水导电。 　　2. PCB设计不合理，布线太近等。 　　3. PCB阻焊膜质量不好，容易导电。
漏焊，虚焊，连焊
　　1. FLUX活性不够。 　　2. FLUX的润湿性不够。 　　3. FLUX涂布的量太少。 　　4. FLUX涂布的不均匀。 　　5. PCB区域性涂不上FLUX。 　　6. PCB区域性没有沾锡。 　　7. 部分焊盘或焊脚氧化严重。 　　8. PCB布线不合理（元零件分布不合理）。 　　9. 走板方向不对。 　　10. 锡含量不够，或铜超标；[杂质超标造成锡液熔点（液相线）升高] 　　11. 发泡管堵塞，发泡不均匀，造成FLUX在PCB上涂布不均匀。 　　12. 风刀设置不合理（FLUX未吹匀）。 　　13. 走板速度和预热配合不好。 　　14. 手浸锡时操作方法不当。 　　15. 链条倾角不合理。 　　16. 波峰不平。
焊点太亮或焊点不亮
　　1. FLUX的问题：A .可通过改变其中添加剂改变（FLUX选型问题）； 　　B. FLUX微腐蚀。 　　2. 锡不好（如：锡含量太低等）。
短路
　　1. 锡液造成短路： 　　A、发生了连焊但未检出。 　　B、锡液未达到正常工作温度，焊点间有“锡丝”搭桥。 　　C、焊点间有细微锡珠搭桥。 　　D、发生了连焊即架桥。 　　2、FLUX的问题： 　　A、FLUX的活性低，润湿性差，造成焊点间连锡。 　　B、FLUX的绝阻抗不够，造成焊点间通短。 　　3、 PCB的问题：如：PCB本身阻焊膜脱落造成短路
烟大，味大
　　1.FLUX本身的问题 　　A、树脂：如果用普通树脂烟气较大 　　B、溶剂：这里指FLUX所用溶剂的气味或刺激性气味可能较大 　　C、活化剂：烟雾大、且有刺激性气味 　　2.排风系统不完善、飞溅、锡珠： 　　1、 助焊剂 　　A、FLUX中的水含量较大（或超标） 波峰焊
B、FLUX中有高沸点成份（经预热后未能充分挥发） 　　2、 工 艺 　　A、预热温度低（FLUX溶剂未完全挥发） 　　B、走板速度快未达到预热效果 　　C、链条倾角不好，锡液与PCB间有气泡，气泡爆裂后产生锡珠 　　D、FLUX涂布的量太大（没有风刀或风刀不好） 　　E、手浸锡时操作方法不当 　　F、工作环境潮湿 　　3、PCB板的问题 　　A、板面潮湿，未经完全预热，或有水分产生 　　B、PCB跑气的孔设计不合理，造成PCB与锡液间窝气 　　C、PCB设计不合理，零件脚太密集造成窝气 　　D、PCB贯穿孔不良
上锡不好,焊点不饱满
　　1. FLUX的润湿性差 　　2. FLUX的活性较弱 　　3. 润湿或活化的温度较低、泛围过小 　　4. 使用的是双波峰工艺，一次过锡时FLUX中的有效分已完全挥发 　　5. 预热温度过高，使活化剂提前激发活性，待过锡波时已没活性，或活性已很弱； 　　6. 走板速度过慢，使预热温度过高 " 　　7. FLUX涂布的不均匀。 　　8. 焊盘,元器件脚氧化严重，造成吃锡不良 　　9. FLUX涂布太少；未能使PCB焊盘及元件脚完全浸润 　　10． PCB设计不合理；造成元器件在PCB上的排布不合理，影响了部分元器件的上锡
FLUX发泡不好
　　1、 FLUX的选型不对 　　2、 发泡管孔过大(一般来讲免洗FLUX的发泡管管孔较小,树脂FLUX的发泡管孔较大） 　　3、 发泡槽的发泡区域过大 　　4、 气泵气压太低 　　5、 发泡管有管孔漏气或堵塞气孔的状况,造成发泡不均匀 　　6、 稀释剂添加过多
发泡太多
　　1、 气压太高 　　2、 发泡区域太小 　　3、 助焊槽中FLUX添加过多 　　4、 未及时添加稀释剂,造成FLUX浓度过高
FLUX变色
　　(有些无透明的FLUX中添加了少许感光型添加剂，此类添 　　加剂遇光后变色，但不影响FLUX的焊接效果及性能）
PCB阻焊膜脱落、剥离或起泡
　　1、 80%以上的原因是PCB制造过程中出的问题 　　A、清洗不干净 　　B、劣质阻焊膜、 　　C、PCB板材与阻焊膜不匹配 　　D、钻孔中有脏东西进入阻焊膜 　　E、热风整平时过锡次数太多 　　2、FLUX中的一些添加剂能够破坏阻焊膜 　　3、锡液温度或预热温度过高 　　4、焊接时次数过多 　　5、手浸锡操作时，PCB在锡液表面停留时间过长
高频下电信号改变
　　1、FLUX的绝缘电阻低,绝缘性不好 　　2、残留不均匀,绝缘电阻分布不均匀,在电路上能够形成电容或电阻。 　　3、FLUX的水萃取率不合格 　　4、以上问题用于清洗工艺时可能不会发生（或通过清洗可解决此状况）
编辑本段避免缺陷
　　随着目前元器件变得越来越小而PCB越来越密，在焊点之间发生桥连和短路的可能性也因此有所增加。但已有了一些行之有效的方法可用来解决这种问题，其中一种方法是采用风刀技术。这是在PCB离开波峰时用一个风刀向熔化的焊点吹出一束热空气或氮气，这种和PCB一样宽的风刀可以在整个PCB宽度上进行完全质量检查，消除桥连或短路并减少运行成本。还有可能发生的其它缺陷包括虚焊或漏焊，也称为开路，如果助焊剂没有涂在PCB上时就会形成。如果助焊剂不够或预热阶段运行不正确的话则会造成顶面浸润不良。尽管焊接桥连或短路可在焊后测试时发现，但要知道虚焊会在焊后的质量检查时测试合格，而在以后的使用中出现问题。使用中出现问题会严重影响制定的最低利润指标，不仅仅是因为作现场更换时会产生的费用，而且由于客户发现到了质量问题，因而对今后的销售也会有影响。 　　在波峰焊接阶段，PCB必须要浸入波峰中将焊料涂敷在焊点上，因此波峰的高度控制就是一个很重要的参数。可以在波峰上附加一个闭环控制使波峰的高度保持不变，将一个感应器安装在波峰上面的传送链导轨上，测量波峰相对于PCB的高度，然后用加快或降低锡泵速度来保持正确的浸锡高度。锡渣的堆积对波峰焊接是有害的。如果在锡槽里聚集有锡渣，则锡渣进入波峰里面的可能性会增加。可以通过设计锡泵系统来避免这种问题，使其从锡槽的底部而不是锡渣聚集的顶部抽取锡。采用惰性气体也可减少锡渣并节省费用。
编辑本段惰性焊接
　　氮气焊接可以减少锡渣节省成本，但是用户必须要承担氮气的费用以及输送系统的先期投资。通常需要折衷考虑上述两个方面的因素，因此必须确定减少维护以及由于焊点浸润更好因而缺陷率降低所节省下来的成本。另外也可以采用低残余物工艺，此时会有一些助焊剂残余物留在板子上，而根据产品或客户的要求这些残余物是可以接受的。像合约制造商这样的用户对于所焊接的产品设计不会有一个总的控制，因此他们要寻求更宽的工艺范围，这可以通过采用有腐蚀性的助焊剂然后进行清洗的方法来达到。虽然会有一个初始设备投资，但在大多数情况下这是一个成本最低的方法，因为从生产线下来的都是高质量而又无需返工的产品。
编辑本段生产率问题
　　许多用户使用自动化在线式设备一周七天地进行制造和组装。因此，生产率的问题比以前更为重要，所有设备都必须要有尽可能高的正常运行时间。在选择波峰焊设备时，必须要考虑各个系统的MTBF(平均无故障时间)及其MTTR(平均修理时间)。如果一个系统采用了可以抬起的面板、可折起的后门以及完全操纵台式检修门而具有较高的易维护性，就可达到较低的MTTR。类似地，考虑一下减少焊锡模块的维护和减少助焊剂涂敷装置的维护也可以取得较短的维护时间。
编辑本段采用何种波峰焊接方法
　　波峰焊方法或工艺的采用取决于产品的复杂程度以及产量，如果要做复杂的产品以及产量很高，可以考虑用氮气工艺比如CoN▼2▼Tour波峰来减少锡渣并提高焊点的浸润性。如果使用一台中型的机器，其工艺可以分为氮气工艺和空气工艺。用户仍然可以在空气环境下处理复杂的板子，在这种情况下，可根据客户的要求使用腐蚀性助焊剂，在焊接后再进行清洗，或者使用低固态助焊剂。
编辑本段风刀去桥接技术
　　在各种机器类型里，还有很多先进的补充选项。比如Speedline ELECTROVERT提供了一个获得专利的热风刀去桥接技术，用来去除桥接以及做焊点的无损受力测试。风刀位于焊槽的出口处，以与水平呈40°到90°的角度向焊点射出0.4572mm窄的热风。它可以使所有在第一次由于留有空气使得焊接不够好的穿孔焊点重新填注焊锡，而不会影响到正常的焊点。但是必须要注意，要使焊点质量得到显著的提升，并不需要在波峰焊设备上设定更多的选项。而且对所有生产设备而言，检查每个工程数据的真实准确性也是很重要的，最好的方法是在购买前用机器先运行一下板子。
编辑本段波峰焊缺陷与对策
　　焊料不足 　　产生原因 预防对策 波峰焊
PCB预热和焊接温度太高，使熔融焊料的黏度过低。 预热温度在90-130℃，有较多贴装元器件时温度取上限;锡波温度为250±5℃，焊接时间3-5s。 　　插装孔的孔径过大，焊料从孔中流出。 插装孔的孔径比引脚直径大0.15-0.4mm（细引脚取下限，粗引脚取上限）。 　　细引线大焊盘，焊料被拉到焊盘上，使焊点干瘪。 焊盘设计要符合波峰焊要求。 　　金属化孔质量差或助焊剂流入孔中。 反映给印制板加工厂，提高加工质量。 　　波峰高度不够。不能使印制板对焊料产生压力，不利于上锡。 波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3处。 　　印制板爬坡角度偏小，不利于焊剂排气。 印制板爬坡角度为3-7° 　　焊料过多 　　焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大。 锡波温度为250±5℃，焊接时间3-5s。 　　PCB预热温度过低，由于PCB与元器件温度偏低，焊接时原件与PCB吸热，使实际焊接温度降低。 根据PCB尺寸，是否多层板，元器件多少，有无贴装元器件等设置预热温度。 　　焊剂活性差或比重过小。 更换焊剂或调整适当的比重。 　　焊盘、插装孔、引脚可焊性差。 提高印制板加工质量，元器件先到先用，不要存放在潮湿环境中。 　　焊料中锡的比例减小，或焊料中杂质成分过高（CU<0.08%），使熔融焊料的黏度增加，流动性变差。 锡的比例<61.4%时，可适量添加一些纯锡，杂质过高时应更换焊料。 　　焊料残渣太多。 每天结束工作后应清理残渣。 　　焊点拉尖 　　PCB预热温度过低，由于PCB与元器件温度偏低，焊接时原件与PCB吸热，使实际焊接温度降低。 根据PCB尺寸，是否多层板，元器件多少，有无贴装元器件等设置预热温度。 　　焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大。 锡波温度为250±5℃，焊接时间3-5s。温度略低时，传送带速度应调慢一些。 　　电磁泵波峰焊机的波峰高度太高或引脚过长，使引脚底部不能与波峰接触。因为电磁泵波峰焊机是空心波，空心波的厚度为4-5mm左右。 波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3处。插装元器件引脚成形要求原件引脚露出印制板焊接面0.8-3mm。 　　助焊剂活性差 更换助焊剂。 　　插装元器件引线直径与插装孔的孔径比例不正确，插装孔过大，大焊盘吸热量达。 插装孔的孔径比引脚直径0.15-0.4mm（细引脚取下限，粗引脚取上限）。 　　焊点桥接或短路 　　PCB设计不合理，焊盘间距过窄。 符合DFM设计要求。 　　插装元器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碰上。 插装元器件引脚应根据印制板的孔径及装配要求进行成形，如采用短插一次焊工艺，要求原件引脚露出印制板焊接面0.8-3mm，插装时要求元件体端正。 　　PCB预热温度过低，由于PCB与元器件温度偏低，焊接时原件与PCB吸热，使实际焊接温度降低。 根据PCB尺寸，是否多层板，元器件多少，有无贴装元器件等设置预热温度。 　　焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大。 锡波温度为250±5℃，焊接时间3-5s。温度略低时，传送带速度应调慢一些。 　　助焊剂活性差。 更换助焊剂。 　　润湿不良、漏焊、虚焊 　　元器件焊端，引脚，印制板得焊盘氧化或污染，或印制板受潮。 元器件先到先用，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。 　　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。 表面贴装元器件波峰焊时采用三层端头结构，能经受两次以上260℃波峰焊温度冲击。 　　PCB设计不合理，波峰焊时阴影效应造成漏焊。 符合DFM设计要求 　　PCB翘曲，使PCB翘起位置与波峰接触不良。 PCB翘曲度小于0.8-1.0% 　　传送带两侧不平行，使PCB与波峰接触不平行。 调整水平。 　　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。 清理锡波喷嘴。 　　助焊剂活性差，造成润湿不良。 更换助焊剂。 波峰焊
PCB预热温度太高，使助焊剂碳化，失去活性，造成润湿不良。 设置恰当的预热温度 　　焊料球 　　PCB预热温度过低或预热时间过短，助焊剂中的溶剂和水分没有挥发掉，焊接时造成焊料飞溅。 提高预热温度或延长预热时间。 　　元器件焊端，引脚，印制板得焊盘氧化或污染，或印制板受潮。 元器件先到先用，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。 　　气孔 　　元器件焊端，引脚，印制板得焊盘氧化或污染，或印制板受潮。 元器件先到先用，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。 　　焊料杂质超标，AL含量过高，会使焊点多空。 更换焊料。 　　焊料表面氧化物，残渣，污染严重。 每天结束工作后应清理残渣。 　　印制板爬坡角度偏小，不利于焊剂排气。 印制板爬坡角度为3-7° 　　波峰高度过低，不利于排气。 波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3处。 　　冷焊 　　由于传送带震动，冷却时受到外力影响，使焊锡紊乱。 检查电机是否有故障，检查电压是否稳定。传送带是否有异物。 　　焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大。使焊点表面发皱。 锡波温度为250±5℃，焊接时间3-5s。温度略低时，传送带速度应调慢一些。 　　锡丝 　　PCB预热温度过低，由于PCB与元器件温度偏低，与波峰接触时溅出的焊料贴在PCB表面而形成。 提高预热温度或延长预热时间。 　　印制板受潮。 对印制板进行去潮处理。 　　阻焊膜粗糙，厚度不均匀。 提高印制板加工质量。