波峰焊过程中十五种常见不良分析概要0002.docx

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波峰焊过程中十五种常见不良分析概要0002

波峰焊过程中-十五种常见不良分析概要

波峰焊过程中,十五种常见不良分析概要

电子制造工艺技术一、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

二、着火：

1.助焊剂闪点太低未加阻燃剂。

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 

太高）。

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）。

三、腐蚀（元器件发绿，焊点发黑）

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，有害物残留太多）。

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。

四、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。

五、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。

六、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）。

七、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

八、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

九、飞溅、锡珠：

1、助焊剂

A、FLUX中的水含量较大（或超标）

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

十、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

十一、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

十二、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

十三、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）

十四、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

十五、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）

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。

缺陷润湿不良、漏焊、虚焊问题分析改善

原因：

a）元件焊端、引脚、印制板基板的焊盘氧化或污染，或PCB受潮。

b）Chip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。

c）PCB设计不合理，波峰焊时阴影效应造成漏焊。

d）PCB翘曲，使PCB翘起位置与波峰焊接触不良。

e）传送带两侧不平行（尤其使用PCB传输架时），使PCB与波峰接触不平行。

f）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。

g）助焊剂活性差，造成润湿不良。

h）PCB预热温度过高，使助焊剂碳化，失去活性，造成润湿不良。

对策：

a）元器件先到先用，不要存在潮湿的环境中，不要超过规定的使用日期。

对PCB进行清洗和

去潮处理；

b）波峰焊应选择三层端头结构的表面贴装元器件，元件本体和焊端能经受两次以上的260℃波

峰焊的温度冲击。

c）SMD/SMC采用波峰焊时元器件布局和排布方向应遵循较小元件在前和尽量避免互相遮挡原

则。

另外，还可以适当加长元件搭接后剩余焊盘长度。

d）PCB板翘曲度小于0.8～1.0％。

e）调整波峰焊机及传输带或PCB传输架的横向水平。

f）清理波峰喷嘴。

g）更换助焊剂。

h）设置恰当的预热温度。

波峰焊长引脚元件的锡尖现象及解决方案

在波峰焊中，锡尖现象经常会出现在较长的元件引脚上，例如那些在PCB板焊接面伸出超过2毫米的引脚。

如果这些引脚的表面积比较大的话，比如说加装了屏蔽罩，这种现象会更加明显。

通过改变工艺参数的设置通常不能消除这种现象。

　　在PCB焊接过程中，随着焊锡润湿并覆盖线路板表面，线路板上的大部分助焊剂会被冲掉，留下来的助焊剂位于PCB板和锡波之间。

当PCB板离开锡波后，留在PCB板上的助焊剂会防止焊锡的氧化。

如果焊点之间的空间比较小，在这个过程中就不会有太多的助焊剂留存下来，所以也就几乎不能防止焊锡氧化。

结果，当锡波与PCB板分离时，焊锡就会发生氧化并在表面形成氧化层。

在分离的最后阶段，液态焊锡的表面张力会使部分焊锡留存在元件的引脚上；如果这部分焊锡表面被氧化的话，焊锡就会被包裹在氧化层中，从而形成锡尖。

　　如果有较大的面积覆盖了焊锡而几乎没有助焊剂可以帮助防止氧化的话，这种现象会更加明显。

因此，我们就可以理解为什么长引脚更容易导致锡尖现象，因为只有留在PCB板表面的助焊剂才能帮助防止氧化，而在PCB板与锡波的分离过程中，由于长引脚离PCB板表面距离较远，PCB板表面的助焊剂对引脚的防氧化作用明显减弱。

同理，在PCB板上焊盘面积较大的地方也容易发生锡尖现象。

　　由于散热效应，在屏蔽罩上的焊点也容易发生锡尖现象。

如果焊锡带给焊点的热量快速地被屏蔽罩所吸收，焊锡在与锡波分离后几乎会立即固化，结果固化的锡不能流回焊点从而形成锡尖。

　　解决方案：

　　让伸出的元件引脚短一些，这样留在PCB上的助焊剂仍能对其起到防氧化作用。

增加助焊剂的使用量一般来说不会起作用，因为在PCB板过锡波的时候，这些助焊剂很有可能被冲掉；当然，较多的助焊剂有助于对焊盘的润湿；如果使用对PCB板吸附力较强的助焊剂则有可能会帮助防止锡尖现象发生。

在PCB板过锡波时，加惰性气体覆盖或者创造有助于减少氧化的环境，也能避免锡尖现象。

如果锡尖是由于焊点附近的散热效应造成的，就要对焊点设计进行优化。

过波峰焊未焊锡/假焊问题分析及解决方法

不良项概述

指元件端子没有与铜箔的锡膏熔接在一起，即没有焊好。

不良发生原因

①Chip类元件两端铜箔印刷锡量不均匀，部品回流后由于锡量多的一侧张力大拉力部品使锡少的一侧造成未焊锡/假焊。

②元件贴装时轻微移位（主要针对排阻和1005型部品）。

锡膏由熔化至冷却凝固状态的过程中，锡膏多的一侧冷却凝固时，牵扯力较锡膏少的那侧要大，拉动元件移向锡膏较多的一侧而形成。

③极性元件端子轻微向上翘曲变形或端子来料氧化,回流后锡膏不能浸到端子上而造成未焊锡/假焊。

④回流的预热区时间或温度不够高，造成锡与端子熔接时未完全浸润。

⑤锡膏超过印刷至回流的使用有效期,回流时锡膏不能与端子完全熔化形成焊锡不良。

⑥锡膏过期,回流时由于锡膏的焊料已变质,不能与元件的电极片或端子熔接形成未焊锡/假焊。

改善方法

①适当均匀分布顶针，使印刷锡量均匀，同时再确认印刷刮刀片是否变形，磨损，更换不良的刮刀片。

②采用逐点校示法，校示元件的贴装位置，使其装在铜箔正中间。

③端子变形的需整形后再贴装，对于较密的IC变形不能实装的元件一般采用烙铁手装.来料氧化的元件须联络IQC要求供应商改善。

④适当增加回流预热区的温度与时间，使其充分熔接。

⑤严格控制印刷至回流的时间，尽量采用一体化生产，减少印刷后的锡膏直接长时间接触空气。

⑥更换过期的锡膏,严格控制按锡膏的有效期与先入先出进行管理使用。

波峰焊接中锡珠的预防方法

1  改进PCB制造工艺，提高孔壁的光洁度，改进PCB包装工艺和贮存环境条件；

⑵  尽可能缩短在插装线上的滞留时间，从PCB开封→安装元器件→波峰焊接应在24小时完成，特别是湿热地区尤为重要；

⑶  PCB上线前预烘，PCB布线和安装设计后应作热分析，避免板面局部形成大量的吸热区；

⑷   安装和波峰焊接现场温度应保持在24±5℃而相对湿度不应超过65%；

⑸  正确地选择助焊剂，特别是助焊剂所用溶剂的挥发速度要合适。

慢了不可，快了也不行；

⑹  合理地选择预热温度和时间。

温度过低、时间过短，助焊剂中的溶剂不易挥发，残留的溶剂过多时进入波峰后温度急剧升高，溶剂剧烈挥发，在熔融钎料内形成高压气泡，爆喷后大量形成锡珠；

⑺  尽可能釆用輻射和对流复合预热方式，加速PCB孔内溶剂的挥发；

⑻  加强助焊剂的管理，避免运行过程中的吸潮，控制好助焊剂的涂覆量，不可过多，也不可过少。

多了溶剂过量，预热中不易挥发，量少了发挥不了助焊剂的作用；

⑼  设计上应尽量避免大量采用镀银的引脚，因为过量的银在波峰焊接中易产生气体；

⑽  钎料波峰形状应保证钎料溅落过程不发生过剧的撞击运动，避免因撞击击出小锡珠。