波峰焊过程产生故障的主要原因与预防对策

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1、波峰焊过程产生故障的主要愿意及预防对策1.焊料不足——焊点干瘪、焊点不完整有空洞（吹气孔、针孔）、插装孔以及导通孔中焊料不饱满或焊料没有爬到元件面的焊盘上。焊点不完整元件面上锡不好插装孔中焊料不饱满导通孔中焊料不饱满2.焊料过多——元件焊端和引脚周围被过多的焊料包围，或焊点中间裹有气泡，不能形成标准的弯月面焊点。润湿角θ＞90°。3.焊点拉尖——或称冰柱。焊点顶部拉尖呈冰柱状，小旗状。4.焊点桥接或短路——桥接又称连桥。元件端头之间、元器件相邻的焊点之间以及焊点与邻近的导线、过孔等电气上不该连接的部位被焊锡连接在一

2、起5.润湿不良、漏焊、虚焊——元器件焊端、引脚或印制板焊盘不沾锡或局部不沾锡。6.焊料球——又称焊料球、焊锡珠。是指散布在焊点附近的微小珠状焊料7.气孔——分布在焊点表面或内部的气孔、针孔。或称空洞。8.冷焊——又称焊锡紊乱。焊点表面呈现焊锡紊乱痕迹9.锡丝——元件焊端之间、引脚之间、焊端或引脚与通孔之间的微细锡丝10其他•还有一些常见的问题，例如板面脏，主要由于焊剂固体含量高、涂覆量过多、预热温度过高或过低，或由于传送带爪太脏、焊料锅中氧化物及锡渣过多等原因造成的；•又例如PCB变形，一般发生在大尺寸PCB，主要

3、由于大尺寸PCB重量大或由于元器件布置不均匀造成重量不平衡，这需要PCB设计时尽量使元件分布均匀，在大尺寸PCB中间设计支撑带（可设计2~3mm宽的非布线区）；•又例如焊接贴装元器件时经常发生掉片（丢片）现象，其主要原因是贴片胶质量差，或由于贴片胶固化温度不正确，固化温度过低或过高都会降低粘接强度，波峰焊时由于经不起高温冲击和波峰剪切力的作用，使贴装元器件掉在焊料锅中。•还有一些肉眼看不见的缺陷，例如焊点晶粒大小、焊点内部应力、焊点内部裂纹、焊点发脆、焊点强度差等，这些要通过X光，焊点疲劳试验等手段才能检测到。•这

4、些缺陷主要与焊接材料、印制板焊盘附着力、元器件焊端或引脚的可焊性以及温度曲线等因素有关。•例如焊接材料中杂质过多、Sn/Pb比例失调,造成焊点焊点发脆。•焊接温度过低、焊接时间过短，由于不能一定厚度的金属间化合物而会造成焊点与被焊接面的机械结合强度差；但焊接温度过高或焊接时间过长，又会使金属间化合物厚度过厚、结构疏松，也会影响焊点与被焊接面的机械结合强度。冷却速度过慢，会形成大结晶颗粒，造成焊点抗疲劳性差，但冷却速度过快，又容易产生元件体和焊点裂纹；焊接过程是焊接金属表面、熔融焊料和空气等之间相互作用的复杂过程，波

5、峰焊的焊接质量与印制板、元器件、焊料、焊剂、焊接温度和时间等工艺参数以及设备条件等诸多因素有关。在生产过程中要根据本单位的设备以及产品的具体情况通过选择适当的焊料和焊剂，调整工艺参数，不断总结经验，还要加强设备的日常维护，使设备始终处于良好状态，力求焊接不良率降到最低限度。•影响波峰焊质量的因素•a设备——助焊剂喷涂系统的可控制性；预热和焊接温度控制系统的稳定性；波峰高度的稳定性及可调整性；传输系统的平稳性；以及是否配置了扰流（震动）波、热风刀、氮气保护等功能。•b材料——焊料、焊剂、防氧化剂的质量以及正确的管理和

6、使用。•c印制板——PCB焊盘、金属化孔与阻焊膜的质量、PCB的平整度。•d元器件——焊端与引脚是否污染（包括贴片胶污染）或氧化。•ePCB设计——PCB焊盘设计与排布方向（尽量避免阴影效应），以及插装孔的孔径和焊盘设计是否合理。•f工艺——助焊剂比重和喷涂量、预热和焊接温度、传输带倾斜角度和传输速度、波峰高度等参数的正确设置、以及工艺参数的综合调整。•在生产过程中可以通过选择适当的焊料和焊剂，调整工艺参数，加强设备的日常维护等措施，使焊接不良率降到最低限度。随传送带运行印制板进入预热区（预热温度在90—130℃）

7、，预热的作用：①助焊剂中的溶剂被挥发掉，这样可以减少焊接时产生气体；②助焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化，可以去除印制板焊盘、元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它污染物，同时起到保护金属表面防止发生再氧化的作用③使印制板和元器件充分预热，避免焊接时急剧升温产生热应力损坏印制板和元器件。当PCB进入波峰面前端A处至尾端B处时，PCB焊盘与引脚全部浸在焊料中，被焊料润湿，开始发生化学扩散反应,此时焊料是连成一片（桥连）的。当PCB离开波峰尾端的瞬间，由于焊盘和引脚表面与焊料之间金属间化合物的结合力，使少量焊料沾附在焊

8、盘和引脚上，此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间焊料的内聚力，使各焊盘之间的焊料分开，并由于表面张力的作用使焊料以引脚为中心，收缩到最小状态，形成饱满、半月形焊点。相反，如果焊盘和引脚可焊性差或温度低，就会出现焊料与焊盘之间的润湿力小于两焊盘之间焊料的内聚力，造成桥接、漏焊或虚焊波峰焊工艺对元器件和印制板的基本要求a应选择三层端头结构的表面贴装元器件，元