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波峰焊接缺陷分析

来源:本站编辑    发布日期:2019-8-16    阅读次数:1087 次
 1、沾锡不良POORWETTING:这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡。分析其原因及改善方式如下:
  1-1、外界的污染物如油、脂、腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的。
  1-2、SILICONOIL通常用于脱模及润滑之用,通常会在基板及零件脚上发现,而SILICONOIL不易清理,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题,因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良。
  1-3、常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化,而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良,过二次锡或可解决此问题。
  1-4、沾助焊剂方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到助焊剂。
  1-5、吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔锡需要足够的温度及时间WETTING,通常焊锡温度应高于熔点温度50℃至80℃之间,沾锡总时间约3秒。调整锡膏粘度。
 
 2、局部沾锡不良:
 此一情形与沾锡不良相似,不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面,只有薄薄的一层锡无法形成饱满的焊点。
 
 3、冷焊或焊点不亮:
 焊点看似碎裂、不平,大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,注意锡炉输送是否有异常振动。
 
 4、焊点破裂:
 此一情形通常是焊锡、基板、导通孔、及零件脚之间膨胀系数未配合而造成,应在基板材质、零件材料及设计上去改善。
 
 5、焊点锡量太大:
 通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖的焊点,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必有所帮助。
  5-1、锡炉输送角度不正确会造成焊点过大。
  5-2、提高锡槽温度,加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽。
  5-3、提高预热温度,可减少基板沾锡所需热量,增加助焊效果。
  5-4、改变助焊剂比重,略为降低助焊剂比重,通常比重越高吃锡越厚也越易短路,比重越低吃锡越薄但越易造成锡桥、锡尖。
 
 6、锡尖(冰柱):
 此一问题通常发生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡。
  6-1、基板的可焊性差,此一问题通常伴随着沾锡不良,此问题应由基板可焊性去探讨,可试由提升助焊剂比重来改善。
  6-2、基板上金道(PAD)面积过大,可用绿(防焊)漆线将金道分隔来改善,原则上用绿(防焊)漆线在大金道面分隔成5mm乘
10mm区块。
  6-3、锡槽温度不足沾锡时间太短,可用提高锡槽温度加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽来改善。
  6-4、出波峰后之冷却风流角度不对,不可朝锡槽方向吹,会造成锡点急速,多余焊锡无法受重力与内聚力拉回锡槽。
  6-5、手焊时产生锡尖,通常为烙铁温度太低,致焊锡温度不足无法立即因内聚力回缩形成焊点,改用较大瓦特数烙铁,加长烙铁在被焊对象的预热时间。
 
 7、防焊绿漆上留有残锡:
  7-1、基板制作时残留有某些与助焊剂不能兼容的物质,在过热之后,熔化产生黏性黏着焊锡形成锡丝,可用丙酮(*已被蒙特娄公约禁用之化学溶剂)、氯化烯类等溶剂来清洗,若清洗后还是无法改善,则有基板层材CURING不正确的可能,本项事故应及时回馈基板供货商。
  7-2、不正确的基板CURING会造成此一现象,可在插件前先行烘烤120℃二小时,本项事故应及时回馈基板供货商。
  7-3、锡渣被PUMP打入锡槽内再喷流出来而造成基板面沾上锡渣,此一问题较为单纯良好的锡炉维护,锡槽正确的锡面高度(一般正常状况当锡槽不喷流静止时锡面离锡槽边缘10mm高度)。
 
 8、白色残留物:
 在焊接或溶剂清洗过后发现有白色残留物在基板上,通常是松香的残留物,这类物质不会影响表面电阻质,但客户不接受。
  8-1、助焊剂通常是此问题主要原因,有时改用另一种助焊剂即可改善,松香类助焊剂常在清洗时产生白班,此时最好的方式是寻求助焊剂供货商的协助,产品是他们供应他们较专业。
  8-2、基板制作过程中残留杂质,在长期储存下亦会产生白斑,可用助焊剂或溶剂清洗即可。
  8-3、不正确的CURING亦会造成白班,通常是某一批量单独产生,应及时回馈基板供货商并使用助焊剂或溶剂清洗即可。
  8-4、厂内使用之助焊剂与基板氧化保护层不兼容,均发生在新的基板供货商,或更改助焊剂厂牌时发生,应请供货商协助。
  8-5、因基板制程中所使用之溶剂使基板材质变化,尤其是在镀镍过程中的溶液常会造成此问题,建议储存时间越短越好。
  8-6、助焊剂使用过久老化,暴露在空气中吸收水气劣化,建议更新助焊剂(通常发泡式助焊剂应每周更新,浸泡式助焊剂每两周更新,喷雾式每月更新即可)。
  8-7、使用松香型助焊剂,过完焊锡炉候停放时间太久才清洗,导致引起白班,尽量缩短焊锡与清洗的时间即可改善。
  8-8、清洗基板的溶剂水分含量过高,降低清洗能力并产生白班。应更新溶剂。
 
 9、深色残余物及浸蚀痕迹:
 通常黑色残余物均发生在焊点的底部或顶端,此问题通常是不正确的使用助焊剂或清洗造成。
  9-1、松香型助焊剂焊接后未立即清洗,留下黑褐色残留物,尽量提前清洗即可。
  9-2、酸性助焊剂留在焊点上造成黑色腐蚀颜色,且无法清洗,此现象在手焊中常发现,改用较弱之助焊剂并尽快清洗。
  9-3、有机类助焊剂在较高温度下烧焦而产生黑班,确认锡槽温度,改用较可耐高温的助焊剂即可。
 
 10、绿色残留物:
 绿色通常是腐蚀造成,特别是电子产品但是并非完全如此,因为很难分辨到底是绿锈或是其它化学产品,但通常来说发现绿色物质应为警讯,必须立刻查明原因,尤其是此种绿色物质会越来越大,应非常注意,通常可用清洗来改善。
  10-1、腐蚀的问题:通常发生在裸铜面或含铜合金上,使用非松香性助焊剂,这种腐蚀物质内含铜离子因此呈绿色,当发现此绿色腐蚀物,即可证明是在使用非松香助焊剂后未正确清洗。
  10-2、COPPERABIETATES是氧化铜与ABIETICACID(松香主要成分)的化合物,此一物质是绿色但绝不是腐蚀物且具有高绝缘性,不影影响品质但客户不会同意应清洗。
  10-3、PRESULFATE的残余物或基板制作上类似残余物,在焊锡后会产生绿色残余物,应要求基板制作厂在基板制作清洗后再做清洁度测试,以确保基板清洁度的品质。
 
 11、白色腐蚀物:
 第八项谈的是白色残留物是指基板上白色残留物,而本项目谈的是零件脚及金属上的白色腐蚀物,尤其是含铅成分较多的金属上较易生成此类残余物,主要是因为氯离子易与铅形成氯化铅,再与二氧化碳形成碳酸铅(白色腐蚀物)。在使用松香类助焊剂时,因松香不溶于水会将含氯活性剂包着不致腐蚀,但如使用不当溶剂,只能清洗松香无法去除含氯离子,如此一来反而加速腐蚀。
 
 12、针孔及气孔:
 针孔与气孔之区别,针孔是在焊点上发现一小孔,气孔则是焊点上较大孔可看到内部,针孔内部通常是空的,气孔则是内部空气完全喷出而造成之大孔,其形成原因是焊锡在气体尚未完全排除即已凝固,而形成此问题。
  12-1、有机污染物:基板与零件脚都可能产生气体而造成针孔或气孔,其污染源可能来自自动植件机或储存状况不佳造成,此问题较为简单只要用溶剂清洗即可,但如发现污染物为SILICONOIL因其不容易被溶剂清洗,故在制程中应考虑其它代用品。
  12-2、基板有湿气:如使用较便宜的基板材质,或使用较粗糙的钻孔方式,在贯孔处容易吸收湿气,焊锡过程中受到高热蒸发出来而造成,解决方法是放在烤箱中120℃烤二小时。
  12-3、电镀溶液中的光亮剂:使用大量光亮剂电镀时,光亮剂常与金同时沉积,遇到高温则挥发而造成,特别是镀金时,改用含光亮剂较少的电镀液,当然这要回馈到供货商。
 
 13、TRAPPEDOIL:氧化防止油被打入锡槽内经喷流涌出而机污染基板,此问题应为锡槽焊锡液面过低,锡槽内追加焊锡即可改善。
 
 14、焊点灰暗:此现象分为二种
 (1)焊锡过后一段时间,(约半年至一年)焊点颜色转暗。
 (2)经制造出来的成品焊点即是灰暗的。
  14-1、焊锡内杂质:必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分。
  14-2、助焊剂在热的表面上亦会产生某种程度的灰暗色,如RA及有机酸类助焊剂留在焊点上过久也会造成轻微的腐蚀而呈灰暗色,在焊接后立刻清洗应可改善。某些无机酸类的助焊剂会造成ZINCOXYCHLORIDE可用1%的盐酸清洗再水洗。
  14-3、在焊锡合金中,锡含量低者(如40/60焊锡)焊点亦较灰暗。
 
 15、焊点表面粗糙:焊点表面呈砂状突出表面,而焊点整体形状不改变。
  15-1、金属杂质的结晶:必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分。
  15-2、锡渣:锡渣被PUMP打入锡槽内经喷流涌出因锡内含有锡渣而使焊点表面有砂状突出,应为锡槽焊锡液面过低,锡槽内追加焊锡并应清理锡槽及PUMP即可改善。
  15-3、外来物质:如毛边,绝缘材等藏在零件脚,亦会产生粗糙表面。
 
 16、黄色焊点:系因焊锡温度过高造成,立即查看锡温及温控器是否故障。
 
 17、短路:过大的焊点造成两焊点相接。
  17-1、基板吃锡时间不够,预热不足调整锡炉即可。
  17-2、助焊剂不良:助焊剂比重不当,劣化等。
  17-3、基板进行方向与锡波配合不良,更改吃锡方向。
  17-4、线路设计不良:线路或接点间太过接近(应有0.6mm以上间距):如为排列式焊点或IC,则应考虑盗锡焊垫,或使用文字白漆予以区隔,此时之白漆厚度需为2倍焊垫(金道)厚度以上。
  17-5、被污染的锡或积聚过多的氧化物被PUMP带上造成短路应清理锡炉或更进一步全部更新锡槽内的焊锡。

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