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由助焊剂引发的波峰焊接缺陷分析

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时间:2018-12-26 09:40:36      来源:广晟德

助焊剂是波峰焊接中不可或缺的材料,在常见的波峰焊接中由助焊剂使用不当所引发的产品波峰焊接不良的现象与分析


一、波峰焊接后线路板焊点虚焊

波峰焊接虚焊
波峰焊接虚焊

任何金属在空气环境中其表面都将受到氧或其它含氧气体等的不同程度的化学浸蚀,在自然界金属的表面状态都不是净的单金属状态。因此,不管采取何种保护措施,其表面所表现的焊接性能都不会是理想化的,仅靠金属本身的特性而不需借助其它物质的帮助(如助焊剂)达到理想化的焊接效果几乎是不可能的。即使存在这种可能,那也是在付出了高昂的成本代价后的结果,这显然是不实现的。

金属表面状态的不良,是诱发虚焊现象的关健因素。在软钎接过程中采用了助焊剂( 液体的或气体的)后,就可借助于助焊剂的作用来获取理想的洁净表面。被焊表面的洁净度是所用助焊剂活性的函数。60年代初以前,我军用电子产品生产中普遍采用松香酒精作助焊剂,由于该类助焊剂与许多金属反应的固有化学活性弱,因而产品的虚焊现象特别严重,几乎成了大公害。60年代初我从原苏联引进的XX导弹末制导雷达生产线时,苏方还专门提供了该武器系统带“秘密”的专用助焊剂配方。内许多军工单位在军品生产中还宁可坚持采用活性松香助焊剂+清洗工艺,而禁用活性较弱的免清洗助焊剂,其目的就是为了避免虚焊隐患给该武器系统可靠性带来严重的不测后果危害。


二、波峰焊接后线路板金属化孔透孔不良

波峰焊接通孔不良
波峰焊接通孔不良

当PCB和元器件可焊性均达到要求( 零交时间<1s )时,且波峰焊接的工艺参数也合适的情况下所出现的金属化孔透孔不良现象时,其主要影响因素应考虑为助焊剂的漫流性和活性均差所致。孔中未透入助焊剂时也是金属化孔透孔不良的原因。因此,在使用同种助焊剂的情况下,采用助焊剂泡沫波涂覆方式时就不易发生金属化孔透孔不良现象,而采用助焊剂喷雾涂覆方式发生金属化孔透孔不良现象的概率就要高得多。出现此现象的原因是喷雾涂覆方式易受阻挡而出现透孔性不畅所致。


三、波峰焊接后线路板焊点桥连和拉

波峰焊接桥连
波峰焊接焊点桥连

助焊剂的性能优劣对波峰焊接中桥连和拉等现象也有较大的影响。性能优良的助焊剂不仅具备焊接所需要的活性,而且还具有优良的保护位于剥离区内液态钎料不被氧化的能力,这是减少PCB与钎料剥离过程中抑制桥连和拉的重要措施,如图1所示。

波峰焊接图
助焊剂在波峰焊接中的保护示意图

在上讲中大家给出了个讨论题:C线在焊接工号为:ZXA10-ADS2-CORZ( 010502 )时,基板上电容C415与C542、C413  与C540间相邻间隙均为0.63mm( <1.27mm,属于设计不当),用新喷嘴开双波时在图2所示的A、B二处百分百地发生桥连现象,而仅开第二波进行单波峰焊接时,反而桥连发生率却非常小。其实问题就出在助焊剂上,主要原因不外乎是:
①所用助焊剂在波峰焊接过程在PCB剥离区内己保护能力;
②经过第波的冲刷PCB板面上助焊剂已所剩几。


四、波峰焊接后PCB板面洁净度不良

助焊剂残留

线路板助焊剂残留

在波峰焊接过程中助焊剂的化学成分和喷涂量与焊后的离子残余浓度、表面缘电阻、洁净度不良以及产品在未来使用过程中的可靠性等有着直接的关系。



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