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影響波峰焊焊接品質的因素有哪些?

2022-06-02

  在電子制造行業,PCB表面貼裝與焊接是電子制造重要的工藝制程,焊接工藝主要有回流焊和波峰焊,回流焊是對貼片元件的焊接,波峰焊是對通孔元件的焊接,而焊接品質的好壞直接影響著PCBA的生產良率和產品的可靠性。那么影響波峰焊焊接品質的因素有哪些?下面由深圳日東科技公司為大家分享:


  一、PCB的產品設計


  1、組裝加工中PCB面的應力分布


  PCB是一個不良構件,承載不均勻載荷,本身可翹曲。目前沒有標準確定元器件損壞前的最大翹曲度,但是要對組裝件的翹曲度進行管控。


  2、元器件間距


  SMC/SMD安裝焊盤之間到晶體管焊盤和SOP引線焊盤之間,最小間隔為1.27mm.


  3、阻焊膜的設計


  A、在兩焊盤之間無導線通過時,可采用阻焊掩膜窗孔形式,當兩焊盤間有導線通過時,則采用圖b形式,以防止橋連。


  B、當有兩個以上靠得很近的SMC的焊盤共用一段導線時,應用阻焊膜將其分開,以免釬料收縮時產生應力使SMC移位或拉裂。


  4、焊盤與孔的同心度


  在單面PCB中焊盤與孔不同心,則幾乎百分百會產生孔穴、氣孔或吃錫不均勻等焊接缺陷。


  5、孔、線間隙對波峰焊接的影響


  推薦值(0.05mm~0.2mm)。在采用自動插件情況下,采用的間隙(0.3~0.4)比較好。


  二、助焊劑和焊料的選型


  1、助焊劑的作用


  作用1:獲得無銹蝕的金屬表面,并保持該被焊表面的潔凈狀態。


  作用2:對表面張力的平衡施加影響,減少接觸角,促進釬料漫流。


  2、助焊劑的分類


  IPC/J-STD-004將助焊劑劃分為天然松香(Rosin)、合成松香(Resin)(免洗)、有機物(Organic)和無機物(Inorganic)四大類。


  水溶性助焊劑:助焊劑成分在水中溶解度大,活性強,助焊性能好,焊后殘留物易溶于水。


  3、無鉛波峰焊接用釬料合金


  3.1、Sn-Ag二元合金:熔點221℃,常用Sn-3.5Ag,價格高


  3.2、Sn-Cu系合金:熔點227℃,常用Sn-0.7Cu,價格低,


  潤濕性差,需活性較強的助焊劑。毛細作用能力低,難以吸入PTH孔中。氧化渣多。


  3.3、Sn-Ag-Cu(簡稱SAC)釬料合金:熔點217℃,常用


  Sn-3.0Ag-0.5Cu(簡稱SAC305),不僅保持了Sn-Ag合金的


  優良的力學性能,使熔點降低,還減弱了Cu的惡劣影響。


  三、焊接工藝及焊接設備


  1、焊接工藝


  波峰焊接工藝流程圖


  


  2、焊接設備


  2.1、日東可量化助焊劑均勻性控制系統的研制與應用


  2.1.1、提高助焊劑穿透性研究


  2.1.2、改善助焊劑霧化效果研究


  2.1.3、路徑優化研制與應用


  2.1.1、提高助焊劑穿透性研究


  2.1.2、改善助焊劑霧化效果研究


  玻璃轉子流量計,超聲波發生器提高霧化效果


  2.1.3、路徑優化研制與應用


  路徑優化功能


  2.1.3、路徑優化研制與應用


  節省助焊劑達27%


  有效利用率達75%以上


  2.2、日東預熱模塊紅外熱風任意組合,高效均勻


  一段紅外+二段熱風組合預熱


  2.3、日東低氧化渣波峰噴口及流道的設計與應用


  2.3.1、氧化渣分類


  2.3.2、波峰焊工藝參數對釬料氧化量的影響


  氧化量=f(落差、接觸面積,流速系數,溫度系數)


  變量:落差、流速、接觸面積


  定量:焊錫溫度


  各參數對氧化渣量的影響因子


  波峰高度:波峰溫度:助焊劑噴涂量=0.7:0.16:0.14


  2.3.3、減少氧化渣量的設備改進措施


  1:增加導流裝置、防氧化套及可變噴口


  2:提高波峰平穩性


  新型精密鑄造+搪瓷葉輪設計0.25MM以內


  3:降低落差


  4:減少錫流量、提高波峰穩定性1.96KG/8小時


  


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