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常見問題

無鉛波峰焊缺陷及解決對策

發(fā)布時間:2013-03-27  新聞來源:

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鉛波峰焊接比再流焊高溫、潤濕性差、工藝窗口小,質(zhì)量控制難度更大。下面廣晟德就針對鉛波峰焊的這些缺陷來談?wù)勑枰鉀Q的對策。

鉛波峰焊工藝流程視頻


1、 用對波峰焊的焊料通常采用Sn-0.7Cu或Sn-0.7Cu-0.05Ni,熔點227℃,焊接溫度250-260℃。Sn-Cu焊料中加入少量的Ni可增加流動性和延伸率。波峰焊也可以使用Sn/Ag/Cu,一般不推薦用Sn/Ag/Cu焊料,除了因為Sn/Ag/Cu焊料的成本比較高,另外Ag也會腐蝕Sn鍋,而且腐蝕作用比Sn更嚴重。


2、鉛波峰焊接Sn鍋中焊料溫度高達250-260℃,Sn在高溫下有溶蝕Sn鍋的現(xiàn)象,溫度越高熔蝕性越嚴重,而且鉛焊料中Sn成分占99%,比有鉛焊料多40%,如果采用傳統(tǒng)的不銹鋼鍋膽進行鉛焊,大約三個月就會發(fā)生漏鍋現(xiàn)象。因此要求波峰焊設(shè)備的Sn鍋,噴嘴耐高溫、耐腐蝕,目前般采用鈦合金鋼鍋膽, 由于鉛焊料的浸潤性差,工藝窗口小,焊接時為了減小PCB表面的溫度差,要求Sn鍋溫度均勻。


3、 由于高熔點,PCB預(yù)熱溫度也要相應(yīng)提高,般為100-130℃。為了PCB內(nèi)外溫度均勻,預(yù)熱區(qū)要加長。使緩慢升溫。焊接時間3-4s。兩個波間的距離要短些。


4、對于大尺寸的PCB,為了預(yù)防PCB變形,傳輸導(dǎo)軌增加中間支撐。


5、由于高溫,為了防止焊點冷卻疑固時間過長造成焊點結(jié)晶顆粒長大,波峰焊設(shè)備應(yīng)增加冷卻裝置,使焊點快速降溫。但是冷卻速度過快又可能對陶瓷體結(jié)構(gòu)的CHIP元件傷害,有可能會使件產(chǎn)生開裂,因此還要控制不要過快冷卻。另外對Sn鍋吹風會影響焊接溫度,因此還要考慮采用適當?shù)睦鋮s手段。


6、由于高溫和浸潤性差,要提高助焊劑的活化溫度和活性,工藝上可增加些助劑涂覆蓋。


7、要密切關(guān)注Sn-Cu焊料中Cu的比例,Cu的成分達0.2%,液相溫度改變多達6℃。這樣的改變可能導(dǎo)致動力學的改變以及焊接質(zhì)量的改變。Cu比例超過1%,必須換新焊料。由于Cu隨工作時間不斷增多,因此般選擇低Cu合金。


8、波峰焊時通孔元件插裝孔內(nèi)上錫高度可能達不到75%(傳統(tǒng)Sn\Pb要求75%),因此要求從PCB孔徑比的設(shè)計、助焊劑活性與涂覆量、波峰溫度、波峰高度、導(dǎo)軌的傾斜角度等方面綜合考慮。

9、由于高溫,Sn會加速氧化,因此鉛波峰焊工藝還有個很大的缺點是產(chǎn)生大量的殘渣,充氮氣(N2)可以減少焊Sn渣的形成。當然也可以不充N2,或者加入鉛錫渣還原粉,將產(chǎn)生大量的殘渣還原后重復(fù)利用,但定要比有鉛焊接更注意每天的清理和日常維護。


10、波峰焊后分層LIFT-OFF(剝離、裂紋)現(xiàn)象較嚴重。


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