波峰焊虚焊的因素和预防
浅谈波峰焊工艺中如何控制“虚焊”
浅谈波峰焊工艺中如何控制“虚焊”摘要所谓虚焊是指焊端或引脚与焊盘之间有时出现电隔离,由诸多因素引起。
本文通过在波峰焊阶段可能产生虚焊的各种原因的分析,提出相应的解决方法。
关键词波峰焊;焊点;焊盘;助焊剂;焊锡温度波峰焊是将熔融的液态焊料,借助与泵的作用,在焊料槽液面形成特定形状的焊料波,插装了元器件的PCB置与传送链上,经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。
首先回顾波峰焊机的工位组成及其功能,板-涂布焊剂-预热-焊接-热风刀-冷却-卸板。
1波封面及焊点的形成1.1什么是波峰面波的表面均被一层氧化皮覆盖,它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态,在波峰焊接过程中PCB接触到锡波的前沿表面氧化皮破裂,PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进,这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动。
1.2焊点是如何成型当PCB进入波峰面前端(A)时基板与引脚被加热,并在未离开波峰面(B)之前整个PCB浸在焊料中,即被焊料所桥联,但在离开波峰尾端的瞬间少量的焊料由于润湿力的作用粘附在焊盘上,并由于表面张力的原因会出现以引线为中心收缩至最小状态。
此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。
因此会形成饱满,圆整的焊点,离开波峰尾部的多余焊料,由于重力的原因回落到锡锅中。
2 造成虚焊的部分原因波峰自动焊接技术,在电子工业中已应用多年,但是对焊点的后期失效仍然是一个令人头疼的问题,它极大地影响着电子产品的质量和信誉。
本文拟根据实践经验作初步研究与探讨。
所谓“焊点的后期失效”,是指表面上看上去焊点质量尚可,不存在“搭焊”、“半点焊”、“拉尖”。
所谓“焊点的后期失效”,是指表面上看上去焊点质量尚可,不存在“搭焊”、“半点焊”、“拉尖”、“露铜”等焊接疵点,在车间生产时,装成的整机并无毛病,但到用户使用一段时间后,由于焊接不良,导电性能差而产生的故障却时有发生,焊端或引脚与焊盘之间有时出现电隔离现象是造成早期返修率高的原因之一,这就是“虚焊”。
波峰焊接不良原因及解决对策讲义
波峰焊接不良原因及解决对策讲义波峰焊是让插件PCBA电路板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫'波峰焊'，其主要材料是焊锡条。
下面是示意图，展示了波浪状的熔化焊锡从电路板下表面通过，使PCB焊盘与元器件焊脚充分焊接可靠牢固连接在一起。
波峰焊焊接制程有哪些不良？有什么检测方法？造成的原因是什么？又如何改善呢？焊接过程是一个热加工过程，一个优良的焊接效果，需要考虑焊料配方、助焊剂、元件和PCB的匹配、工装设计及过程控制参数等。
一个不好的结果可能有多个原因，接下来介绍一些常见的波峰焊焊接不良、产生原因的分析方法及改善建议。
关系波峰焊品质的特定因素连锡连锡又称桥接是相邻的不应连接在一起的焊点由焊料连在了一起。
这种连接必定会导致电气故障。
连锡的预防要从源头-设计-开始，所以DFM分析尤为重要。
如选用pitch不小于2mm的PTH元件，焊接脚穿出不要超出2mm，铜环的间距不要小于0.5mm，铜环间增加白油，元件长度方向与板在轨道的运行方向一致，等等。
如果元件的pitch过小，铜环的间距过小，建议将焊接脚穿出剪小到0.5mm，同时在托盘适当位置增加拖锡片（钛合金，马口铁镀镍），以降低连锡的的风险。
熔锡温度低，熔锡的流动性就差，会造成连锡；预热温度低，带来焊接时温度不足，也会造成连锡。
所以，适当提高温度，有助于改善连锡不良。
链速要适当。
链速过低可能加速flux的消耗，使得焊料的润湿下降，造成连锡。
更换活性更强的助焊剂有助于减少连锡，因为活性强的助焊剂可以增加润湿性。
冷焊冷焊是由于热量不足等原因造成焊点出现润湿不佳，呈灰色和有褶皱。
此类不良通常是因为热量不足使得焊接时间短，造成焊点灰暗。
适当增加焊接时间、调高预热温度和熔锡温度有助于不良的改善。
如果焊点看似碎裂、不平,大部分原因是元件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,这种情况下要注意链爪是否有异常振动。
波峰焊常见问题及解决方案
检查锡炉发热丝是否有短路。
检查锡炉设置是否正常。
检查24V是否正常。
检查交流接触器是否正常。
3.不喷雾。
检查光感是否正常。
检查气压是否正常。
检查24V是否正常。
检查助焊剂是否充足。
4.不恒温。
检查发热丝是否正常。
检查交流控制器是否正常。
检查温度传感器是否正常。
检查继电器是否损坏。
检查继电器24V输入是否正常。
8.镀银件密集。
9.钎料xx状选择不合适。
解决方案：1.更改PCB储存条件，降低受潮。
2.选用合适的助焊剂。
3.助焊剂喷均匀，提高预热温度。
4.更改PCB设计方案，分析受热力均匀情况。
5.开平波整形PCB焊点。波峰焊相关基础知识
助焊剂：
主要由溶剂，松香，活化剂组成。分为免洗与非免洗两种。
免洗助焊剂活性相对偏弱，预热需要加长温度在95-130°。
接触角最佳范围15°<⊙<45°
要求钎接对伸出引线的润湿高度H≥D图3
解决方案：
1.改善被焊金属表面状态可焊性
2.正切的实际PCB的图形和布线。
3.合理调整钎料温度，夹送速度，夹送角度。
4.合理调整预热温度。
四．空洞
形成原因1.孔线配合关系严重失调，孔大引线小波峰焊接几乎100%出现空穴现象
2.PCB打孔偏离了焊盘中心。
3.降低焊接温度。
七.冷焊
名词解释：
波峰焊后焊点出现溶涌状不规则的角焊缝，基体金属盒钎料之间不润湿或润湿不足，甚至出现裂纹。
形成原因:
1.钎料槽温度低。
2.夹送速度过高，焊接时间短。
3.PCB在正常焊接时由于热容量大的元件的引脚焊点累积不到足够得热量。
波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策
波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策A、焊料不足：焊点干瘪/不完整/有空洞，插装孔及导通孔焊料不饱满，焊料未爬到元件面的焊盘上。
原因：a)PCB预热和焊接温度过高，使焊料的黏度过低；b)插装孔的孔径过大，焊料从孔中流出；c) 插装元件细引线大焊盘，焊料被拉到焊盘上，使焊点干瘪；d) 金属化孔质量差或阻焊剂流入孔中；e) PCB爬坡角度偏小，不利于焊剂排气。
对策：a) 预热温度90-130℃，元件较多时取上限，锡波温度250+/-5℃，焊接时间3～5S。
b) 插装孔的孔径比引脚直径大0.15～0.4mm，细引线取下限，粗引线取上线。
c) 焊盘尺寸与引脚直径应匹配，要有利于形成弯月面；d）反映给PCB加工厂，提高加工质量；e) PCB的爬坡角度为3～7℃。
B、焊料过多：元件焊端和引脚有过多的焊料包围，润湿角大于90°。
原因：a)焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大；b) PCB预热温度过低，焊接时元件与PCB吸热，使实际焊接温度降低；c) 助焊剂的活性差或比重过小；d) 焊盘、插装孔或引脚可焊性差，不能充分浸润，产生的气泡裹在焊点中；e) 焊料中锡的比例减少，或焊料中杂质Cu的成份高，使焊料黏度增加、流动性变差。
f) 焊料残渣太多。
对策： a) 锡波温度250+/-5℃，焊接时间3～5S。
b) 根据PCB尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度，PCB底面温度在90-130。
c) 更换焊剂或调整适当的比例；d) 提高PCB板的加工质量，元器件先到先用，不要存放在潮湿的环境中；e) 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；f) 每天结束工作时应清理残渣。
C、焊点桥接或短路原因： a) PCB设计不合理，焊盘间距过窄；b) 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碰上；c) PCB预热温度过低，焊接时元件与PCB吸热，使实际焊接温度降低；d) 焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度降低；e）阻焊剂活性差。
波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策
波峰焊常见焊接缺陷原因分析及预防对策A、焊料不足：焊点干瘪/不完整/有空洞，插装孔及导通孔焊料不饱满，焊料未爬到元件面的焊盘上原因：a) P CB 预热和焊接温度过高，使焊料的黏度过低；b) 插装孔的孔径过大，焊料从孔中流岀；c) 插装元件细引线大焊盘，焊料被拉到焊盘上，使焊点干瘪；d) 金属化孔质量差或阻焊剂流入孔中；e) PCB 爬坡角度偏小，不利于焊剂排气。
对策：a) 预热温度90-130 C,元件较多时取上限，锡波温度250+/-5 C,焊接时间3〜5S。
b) 插装孔的孔径比引脚直径大0.15〜0.4m m，细引线取下限，粗引线取上线。
c) 焊盘尺寸与引脚直径应匹配，要有利于形成弯月面；d) 反映给PCB加工厂，提高加工质量；e) PCB的爬坡角度为3〜7CoB、焊料过多：元件焊端和引脚有过多的焊料包围，润湿角大于90原因：a) 焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度过大；b) PCB 预热温度过低，焊接时元件与PCB 吸热，使实际焊接温度降低；c) 助焊剂的活性差或比重过小；d) 焊盘、插装孔或引脚可焊性差，不能充分浸润，产生的气泡裹在焊点中；e) 焊料中锡的比例减少，或焊料中杂质Cu的成份高，使焊料黏度增加、流动性变差。
f) 焊料残渣太多。
对策：a) 锡波温度250+/-5 C,焊接时间3〜5S。
b) 根据PCB 尺寸、板层、元件多少、有无贴装元件等设置预热温度，PCB 底面温度在90-130oc) 更换焊剂或调整适当的比例；d) 提高PCB 板的加工质量，元器件先到先用，不要存放在潮湿的环境中；e) 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；f) 每天结束工作时应清理残渣。
C、焊点桥接或短路原因：a) PCB设计不合理，焊盘间距过窄；b) 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碰上；c) PCB 预热温度过低，焊接时元件与PCB 吸热，使实际焊接温度降低；d) 焊接温度过低或传送带速度过快，使熔融焊料的黏度降低；e) 阻焊剂活性差。
波峰焊接常见不良情况及改进措施
波峰焊接常见不良情况及改进措施波峰焊接是一种常见的电子元器件焊接方法。
在进行波峰焊接过程中，常常会出现一些不良情况。
下面是一些常见的波峰焊接不良情况及相应的改进措施：1.焊接不良焊接不良是最常见的问题之一、主要表现为焊接点明显不良、焊接点形状不规则、焊接点飞溅等。
这种情况可能是由于焊接温度不到位、焊接时间过长、焊接速度过快等原因造成的。
改进措施可以是优化焊接参数，确保温度和时间的准确控制，并进行焊接前的材料准备。
2.焊接过热焊接过热是指焊接温度过高，导致焊接点产生熔化或烧毁。
这种情况可能是由于焊接温度设置过高、焊接时间过长、焊接速度过慢等原因造成的。
改进措施可以是降低焊接温度，缩短焊接时间，并确保焊接速度适中。
3.焊接不牢固焊接不牢固是指焊接点容易脱落或松动。
这种情况可能是由于焊接材料选择不当、焊接技术不熟练等原因造成的。
改进措施可以是选择适当的焊接材料，提高焊接技术，并进行焊接前的材料表面处理。
4.焊接变形焊接变形是指焊接后的零件出现形状偏差或形变。
这种情况可能是由于焊接过程中的热应力导致的。
改进措施可以是优化焊接工艺，采用合适的预热和冷却措施，以减少焊接过程中的热应力。
5.焊接气泡焊接气泡是指焊接点表面出现气泡或孔洞。
这种情况可能是由于焊接前的材料处理不当、焊接速度过快、焊接温度不到位等原因造成的。
改进措施可以是优化焊接前的材料处理工艺，控制焊接速度和温度，并确保焊接材料的质量。
总之，为了避免以上不良情况的发生，可以通过优化焊接参数、提高焊接技术、优化焊接材料等方式来改进焊接质量。
此外，还可以进行焊接前的材料准备、焊接中的温度和时间控制、焊接后的质量检验等措施，以确保焊接质量的稳定性和可靠性。
波峰焊焊点常见不良与对策
润湿不良原因之四：镀金焊盘不润湿。一般原因为电解电镀金时电解槽溶液配方 出现问题。
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Poor Wetting
润湿不良原因之五：助焊剂问题/预热温度问题/印刷电路板表面镀层问题
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Poor Wetting
润湿不良原因之六：引线表面镀层问题。此类问题多出现于引线与塑封连接处。 因为塑封时一些添加物质会污染引线框架。
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波峰焊基本工艺过程
双波峰焊有前后两个波峰，前一波峰较窄，波高与波宽之比大于 1 ，峰端有 2～3排交错排列的小波峰，在这样多头的、上下左右不断快速流动的湍流波 作用下，钎剂气体都被排除掉，表面张力作用也被减弱，从而获得良好的钎 焊质量。后一波峰为双向宽平波，钎料流动平坦而缓慢，可以去除多余钎料， 消除毛刺、桥连等钎焊缺陷。双波峰焊已在印制电路板插贴混装上广泛应用。 其缺点是印制电路板经过两次波峰，受热量较大，一般耐热性较差的电路板 易变形翘曲。
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Pad Contamination
原因：阻焊层与焊盘尺寸不匹配。 阻焊层内径=焊盘外径+0.002-0.003英寸（0.05-0.076mm） 如果单纯为了减少桥连，可以采用额外加蓝点的方式。
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Lifted Pad
主要是工人操作的问题。刚脱离波峰时，焊盘较热，铜箔与电路板之间的粘合 力较小。
焊接 (单/双波峰)
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波峰焊基本工艺过程
涂覆助焊剂
(发泡/喷雾)
预热
焊接 (单/双波峰)
冷却
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波峰焊基本工艺过程
涂覆助焊剂
(发泡/喷雾)
预热
焊接 (单/双波峰)
冷却
波峰焊是借助于钎料泵使熔融态钎料不断垂直向上地朝 狭长出口涌出，形成20～40mm高的波峰。钎料波以一定 的速度和压力作用于印制电路板上，充分渗入到待钎焊 的器件引线和电路板之间，使之完全润湿并进行钎焊。 由于钎料波峰的柔性，即使印制电路板不够平整，只要 翘曲度在3%以下，仍可得到良好的钎焊质量。
波峰焊常见缺陷原因和防止措施
波峰焊常见缺陷原因和防止措施波峰焊是一种常用的电子组装工艺，主要用于连接电子元件与印刷电路板（PCB）。
在波峰焊过程中，为避免焊接缺陷，需要了解常见的波峰焊缺陷原因和相应的防止措施。
一、焊接缺陷原因1.锡球或电极柱与焊盘无法完全湿润：主要原因有以下几点：-温度过低：焊锡温度过低会导致焊接不良，需要适当提高焊接温度。
-温度不均匀：焊接过程中，焊接区域温度不均匀，需要通过调整加热方式或传递热量的方法来提高温度均匀度。
-氧化：焊接部分氧化会影响焊接质量，需要保持焊接环境干燥、清洁。
2.焊接过度：在波峰焊过程中焊接过度会导致焊点变翘、烧损等问题。
-温度过高：焊接温度过高导致焊点过度烧焦，需要适当降低焊接温度。
-焊接时间过长：焊接时间过长会使焊接物质被加热过度，需要根据具体情况调整焊接时间。
3.金属残留物：金属残留物会影响焊接质量。
-锡渣：焊接过程中产生的锡渣会附着在焊点或焊盘上，形成焊接垫高，需要及时清除锡渣。
-氧化物：焊接过程中，金属表面和焊盘上的氧化物会影响焊接质量，需要保持焊接环境清洁。
二、防止措施1.控制焊接温度：根据焊接物料的具体情况，合理控制焊接温度，避免温度过低或过高导致焊接不良。
同时，需要保证焊接温度均匀分布，避免温度不均匀导致焊接缺陷。
2.提高焊接环境的干燥度和清洁度：保持焊接环境的干燥和清洁，有效防止焊接过程中金属表面和焊盘上的氧化物生成和附着。
同时，及时清除焊接过程中产生的锡渣，避免锡渣堆积影响焊接质量。
3.控制焊接时间：根据具体焊接要求，控制焊接时间，避免焊接时间过长导致焊点过度烧焦。
同时，可以采用预热或加热方式调整焊接时间，提高焊接质量。
4.使用合适的焊接材料：选择合适的焊接材料对于提高焊接质量非常重要。
合适的焊锡材料可以有助于减少焊接缺陷。
5.检查和测试：对焊接后的产品进行检查和测试，及时发现并解决焊接缺陷，确保产品质量。
总之，了解波峰焊常见缺陷原因并采取相应的防止措施是提高焊接质量的关键。
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波峰焊虚焊的因素和预防
波峰焊接中的虚焊现象是波峰焊接中的一种常见的不良现象，下面科隆威为大家讲解一下虚焊的成因和预防：
一、波峰焊接虚焊的形成原因
1、机体金属表面不洁净，表面氧化或者是被赃物、油脂、手汗渍等污染导致表面可焊性差甚至不可焊；
2、外购的线路板、元器件等可焊锡性不合格，进入库房前未进行严格的入库验收试验；
3、库存环境不良、库存期太长；
4、焊锡炉里的温度过高，导致焊锡料与母材表面加速氧化而造成表面对液态焊锡料的附着力减小。
而且高温还腐蚀了母材的粗糙表面，使毛细作用下降，漫流性变差。
二、对波峰焊接虚焊的预防
1、严格把外协、外购件入库验收关。
必须把可焊性不良的线路板和元件拒收，因此必须严格执行入库验收手续；
2、所有的线路板和元件必须在恒温、恒湿、空气质量好、无腐蚀性气体和无油污的环境中储存；
3、所有元件和线路板必须实行先进先出的原则，避免造成元件或线路板因库存过长导致可焊性变差，一般库存期越短越好；
4、对超过库存期的线路板和元件要进行可焊性测试合格后方可继续装机使用；
5、线路板在进行插件焊接操作过程中人员应穿戴防静电衣、鞋和手套，并保持其洁净，任何与焊接表面接触的东西要必须保证是洁净的；
6、要对焊接表面保持洁净并且酌情使用活性较强的助焊剂。