波峰焊接是一種復(fù)雜的工藝過程,涉及到金屬表面、熔融焊料、空氣等多種因素。焊接質(zhì)量受到多種因素的影響,如印制板、元器件、焊料、焊劑、焊接溫度、時(shí)間等工藝參數(shù)以及設(shè)備條件等。
因此,要獲得一個(gè)優(yōu)良的焊接效果,需要考慮焊料配方、助焊劑、元件和PCB的匹配、工裝設(shè)計(jì)及過程控制參數(shù)等因素。但是,當(dāng)出現(xiàn)焊接不良時(shí),可能有多個(gè)原因?qū)е隆O旅娼榻B一些常見的波峰焊焊接不良、產(chǎn)生原因的分析方法及改善建議。
一、波峰焊工藝曲線
● 波峰焊工藝曲線包括以下步驟

1、潤(rùn)濕時(shí)間
潤(rùn)濕時(shí)間是指焊點(diǎn)與焊料相接觸后潤(rùn)濕開始的時(shí)間。在電子焊接中,潤(rùn)濕時(shí)間是指焊料在接觸到焊盤后,形成良好連接所需的時(shí)間。潤(rùn)濕時(shí)間是確保焊點(diǎn)形成良好連接的關(guān)鍵因素之一。
2、停留時(shí)間
停留時(shí)間是指PCB上某一個(gè)焊點(diǎn)從接觸波峰面到離開波峰面的時(shí)間。在電子焊接中,停留時(shí)間通常是指焊料在波峰面上停留的時(shí)間。停留時(shí)間對(duì)于焊點(diǎn)的形成和質(zhì)量有著重要的影響。
3、預(yù)熱溫度
預(yù)熱溫度是指PCB與波峰面接觸前達(dá)到的溫度。在電子焊接中,預(yù)熱溫度是指將PCB在進(jìn)入波峰爐之前預(yù)先加熱到的溫度。預(yù)熱溫度的目的是為了減少PCB在焊接過程中的熱沖擊,并提高焊接質(zhì)量。

4、焊接溫度
焊接溫度是非常重要的焊接參數(shù),通常高于焊料熔點(diǎn)(183°C)50°C ~ 60°C大多數(shù)情況是指焊錫爐的溫度。實(shí)際運(yùn)行時(shí),所焊接的PCB焊點(diǎn)溫度要低于爐溫,這是因?yàn)镻CB吸熱的結(jié)果。焊接溫度對(duì)于焊點(diǎn)的形成和質(zhì)量有著決定性的影響。合適的焊接溫度可以保證焊點(diǎn)牢固、質(zhì)量穩(wěn)定,并減少焊接缺陷。
二、波峰焊工藝參數(shù)
● 波峰焊工藝參數(shù)包括以下幾項(xiàng)
1、波峰高度
波峰高度是指在波峰焊接中的PCB吃錫高度。這個(gè)數(shù)值通??刂圃赑CB板厚度的1/2~2/3之間,如果過大可能會(huì)導(dǎo)致熔融的焊料流到PCB的表面,形成“橋連”。
2、傳送傾角
波峰焊機(jī)在安裝時(shí)除了使機(jī)器水平外,還應(yīng)注意調(diào)節(jié)傳送裝置的傾角。通過調(diào)整傾角,可以控制PCB與波峰面的焊接時(shí)間。適當(dāng)?shù)膬A角有助于焊料液與PCB更快的剝離,使之返回錫鍋內(nèi)。
3、熱風(fēng)刀
所謂熱風(fēng)刀,是在SMA剛離開焊接波峰后,在SMA的下方放置一個(gè)窄長(zhǎng)的帶開口的“腔體”,窄長(zhǎng)的腔體能吹出熱氣流,猶如刀狀,因此被稱為“熱風(fēng)刀”。
4、焊料純度
在波峰焊接過程中,焊料的雜質(zhì)主要來(lái)源于PCB上焊盤的銅浸析。過量的銅會(huì)導(dǎo)致焊接缺陷增加。
5、助焊劑
助焊劑是在焊接過程中用于幫助去除氧化物、增加焊料潤(rùn)濕性和流動(dòng)性的化學(xué)物質(zhì)。在波峰焊接中,使用適當(dāng)?shù)闹竸┛梢愿纳坪附淤|(zhì)量。
6、工藝參數(shù)
波峰焊機(jī)的工藝參數(shù)包括帶速、預(yù)熱時(shí)間、焊接時(shí)間和傾角等,這些參數(shù)需要相互協(xié)調(diào)和調(diào)整。帶速和預(yù)熱時(shí)間會(huì)影響焊接質(zhì)量和焊點(diǎn)的可靠性。焊接時(shí)間和傾角會(huì)影響焊料液與PCB的接觸時(shí)間和焊點(diǎn)的形成質(zhì)量。因此,需要反復(fù)調(diào)整這些參數(shù),以獲得最佳的焊接效果。

三、波峰焊接缺陷分析
● 波峰焊接缺陷的應(yīng)對(duì)方法
波峰焊接是將軟釬焊液加熱產(chǎn)生熔融的液態(tài)焊料,通過流動(dòng)的液態(tài)焊料將電氣線路板上的接合點(diǎn)與已經(jīng)焊接在電路板上的元器件連接起來(lái)。
● 在波峰焊接過程中,容易出現(xiàn)以下焊接缺陷
1、冷焊
焊接點(diǎn)不飽滿,焊料流動(dòng)性差,冷焊的原因可能是焊料中雜質(zhì)過多,或者焊接溫度不夠。
2、橋連
相鄰兩個(gè)焊點(diǎn)相連,導(dǎo)致電路短路。
3、氣泡
在焊接過程中,因?yàn)楦邷禺a(chǎn)生氣泡,使焊料不能充分填充焊點(diǎn),影響焊接質(zhì)量。
4、虛焊
焊接點(diǎn)沒有完全熔合,導(dǎo)致接觸不良。
5、偏移
焊接過程中,元器件的位置發(fā)生偏移,導(dǎo)致電路短路或斷路。
● 針對(duì)以上缺陷,可以采取以下應(yīng)對(duì)方法
1、對(duì)于冷焊,可以調(diào)整焊接溫度,使焊接溫度在合適的范圍內(nèi)。同時(shí),定期檢查焊料的質(zhì)量,避免雜質(zhì)過多。
2、對(duì)于橋連,可以通過優(yōu)化電路板設(shè)計(jì)和元器件布局,避免相鄰焊點(diǎn)相連。
3、對(duì)于氣泡,可以通過調(diào)整焊接時(shí)間和焊接壓力,使焊料充分填充焊點(diǎn)。
4、對(duì)于虛焊,可以通過提高焊點(diǎn)的質(zhì)量和清潔度,保證焊接點(diǎn)的熔合度。
5、對(duì)于偏移,可以通過優(yōu)化焊接工藝和元器件固定方法,保證元器件的位置正確。
總之,在波峰焊接過程中,要定期檢查焊料的質(zhì)量和焊接設(shè)備的狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決焊接缺陷,保證焊接質(zhì)量和電氣性能。同時(shí),要加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)和質(zhì)量控制,確保每一個(gè)焊接環(huán)節(jié)都符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

四、PCBA可焊性檢查工具推薦
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