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無鉛波峰焊元件連錫分析解決

Click:     Posted:2019-11-20 09:02:00     Author:安徽廣晟德

線路板元件腳連錫現象是波峰焊接中最常見的多發性焊接缺陷,產生原因是多方面的。隨著無鉛化電子組裝的應用,連錫等焊接缺陷產生的幾率增大。其表觀現象為焊料將PCB相鄰的焊點之間連接在一起.

線路板元件連錫
元件連錫


一、從無鉛波峰焊接工藝方面考慮,產生橋連的主要因素有以下幾個方面:

1、線路板元件腳連錫現象出現在無鉛焊料Sn-0.7Cu中的幾率高于無鉛焊料Sn-Ag-Cu,這種現象由無鉛焊料本身的性質決定的。在相同的焊接溫度下,由于Sn-0.7Cu焊料的潤濕性比Sn-Ag-Cu要弱,而且其液態焊料的流動性要差,故在波峰焊接過程中更容易產生線路板元件腳連錫的缺陷。

2、線路板元件腳連錫現象基本上都發生在空氣環境下,而在氮氣保護環境下沒有發現線路板元件腳連錫這種焊接缺陷,此種現象說明氮氣保護可以增加無鉛焊料的潤濕性,提高液態焊料的流動性,降低缺陷率,同時氮氣保護可以降低無鉛焊料的氧化,這是無鉛焊接采用氮氣保護的重要原因。

3、助焊劑在波峰焊接過程中對焊接質量的影響也是舉足輕重的,當助焊劑的涂覆量較少時,在焊接前不能完全除去焊盤或元器件引腳上的氧化物,使得波峰焊接過程中液態焊料在焊盤或元器件引腳上的潤濕性降低,從而造成線路板元件腳連錫現象,線路板元件腳連錫的地方基本上都發生在助焊劑涂覆量較少的條件下。

4、產生線路板元件腳連錫現象的一個重要的影響因素就是焊接溫度,當釬料槽的溫度偏低時,液態焊料的流動性較差,粘度增大,PCB經過波峰時不能提供足夠的熱量進行焊接,在焊接過程中容易產生橋連現象。當錫釬料槽的溫度偏高時,熔融焊料氧化加劇,液態焊料表面為一層氧化膜所包裹,增加了焊料的表面張力,使表面流動性變差,在波峰焊接過程中同樣容易造成元件腳連錫。對于SnAgCu無鉛焊料釬料槽溫度一般控制在250-260℃,對于SnCu無鉛焊料釬料槽溫度一般控制在255-270℃。

5、預熱溫度對產生元件腳連錫等焊接缺陷起著重要的影響,當預熱溫度過低時,沒有達到助焊劑的活性溫度,使得助焊劑除去焊盤或元器件表面氧化物的能力降低,從而導致可焊性降低,易出現元件腳連錫等焊接缺陷;當預熱溫度過高時,使得助焊劑的活性成分過早的揮發,導致焊盤或元器件引腳金屬表面再次氧化,在焊接過程中同樣亦造成可焊性變差,引起元件腳連錫等焊接缺陷,預熱溫度應根據不同的助焊劑要求而定,一般控制在110-150℃之間。

6、浸錫時間對產生線路板元件腳連錫也有一定的影響,浸錫時間過長,在高溫下助焊劑的活性成分完全揮發,導致PCB焊點離開波峰的瞬間由于表面張力的增大易產生拉尖或元件腳連錫等焊接缺陷;PCB在波峰位置焊接時需要吸收液態焊料的熱量,達到焊接效果,浸錫時間過短,當PCB吸收的熱量僅提供了焊接所需要的熱量或者不能滿足焊接所需的熱量,使得液態焊料的溫度下降,增加其粘度,從而在PCB離開波峰時易產生橋連或拉尖。

二、從無鉛波峰焊接工藝以外的因素考慮,導致線路板元件腳連錫的主要因素有:

1、從PCB設計角度來分析,產生線路板元件腳連錫的原因是PCB焊接面沒有考慮焊料流的排放,PCB線路設計太近,元件腳不規律或元件腳彼此太近。當孔徑比引線寬0.05-0.2mm,焊盤直徑為孔徑的2-2.5倍時,是焊接比較理想的條件。

2、PCB或元器件引腳受到污染或存儲時間過長,表面受到氧化,導致PCB或元件腳可焊性不良,同樣容易造成線路板的元件腳連錫。防止PCB焊盤和元器件引腳的氧化,減小元器件引腳的長度。

3、從焊料角度來分析,焊料的可焊性沒有達到要求,流動性不是很好。焊料在使用過程中受到污染,導致液態焊料的表面張力增大,焊接過程中容易出現元件腳連錫等焊接缺陷。如果元件腳連錫出現在PCB的上端,則是焊料的可焊性問題了。

通過廣晟德查閱大量的波峰焊接工藝的相關技術資料來為大家詳細的分析了無鉛波峰焊接后元件連錫的原因及如何解決。希望通過本次的分析能對大家有所幫助。

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