波峰焊接基础技术理论之五.docVIP

波峰焊接基础技术理论之五 桥连现象的发生及其预防 1 定义 过多的钎料使等电位或不等电位的相邻导体连通起来的现象统称为桥连。 要说“虚焊”是自动化软钎接( 波峰焊、再流焊等)中危害最大的一种焊接缺陷的话，那么“桥连”现象就是上述焊接工艺中形因最为复杂，而且是发生概率最高的一种焊接缺陷。它涉及到多方面的因素。如PCB的设计、制造、保管、储存；元器件引脚的类型、长短、表面状态和热容量；所用辅料（钎料、助焊剂等）的品牌、质量、化学成分、杂质容限；波峰焊接工艺参数的正确选择；钎料波峰形状的合理调整；焊接设备和钎料波形；甚至气候环境（晴天、雨天、空气中的温度和湿度）…等都是造成“桥连”的潜在因素。因此，根除“桥连”缺陷是一项系统工程，一个环节不注意，就可能前功尽弃。要认识“桥连”现象发生的本质，必须先研究液态钎料的表面现象和钎料波峰的动力现象，从而找出解决问题的钥匙。 2 桥连现象： ⑴ 桥连现象A 焊盘和导线间桥连，如图 1 所示。 为了避免此现象，在通孔安装方式中通常相邻焊盘或导线之间的安全间距应尽可能≥0.8mm，而对密集型焊点群(如96芯插座)焊盘之间的最小间距必须≥1.0mm才行。 ⑵ 桥连现象B 相邻二引脚之间的空间发生的桥连，如图2所示。 此现象通常是由于相邻引线伸出焊盘的高度过长，引脚之间的间距过短所致。另外焊接速度过快，倾斜角过小对此现象的发生也有一定的影响。 ⑶ 桥连现象C 多芯接点间的横向桥连及纵向桥连，如图 3 所示。 纵向桥连主要影响因素是钎料波形选择不当，引脚伸出长度过长以及夹送速度过快。而横向桥连现象的出现则主要是由于钎料波峰中存在钎料的横向流动所致。 ⑷ 桥连现象D 多芯接点间的复合桥连现象，如图 4 所示。 复合桥连现象的发生原因，主要是由于波峰的平整度差而导致波峰钎料出现了明显的横向流动所致。波峰中存在漩涡一运动对复合桥连现象的发生也有一定的影响。 ⑸ 桥连现象E 在SMT波峰焊接中由于大元件阻挡造成液态钎料回流而形成桥连，如图5所示。 造成此现象的主要因素是PCB设计不良。 ⑹ 桥连现象F SMT波峰焊接中沿SMC上表面发生的桥连现象，如图6所示。 此现象的发生很大可能是由于SMC表面受污物污染和波峰焊时夹送方向不合适所致。 ⑺ 桥连现象G SMT波峰焊接中沿SMC下表面缝隙中发生的桥连现象，如图7所示。 出现此现象的可能原因是与SMC二电极相连的二焊盘之间的距离偏小，再加上元器件体和PCB板面之间的窄缝，形成了不流动的死角滞留了液态钎料而导致在窄缝中发生桥连。避免出现此现象的有效办法是阻断沿窄缝发生桥连的通道，如图8所示。 ⑻ 桥连现象H 由于SMT焊盘间距设计不当造成的桥连现象，如图9所示。 图9中虽然相邻二元件体电极之间的距离合适，但是焊盘间距大小而导致在相邻二电极之间被钎料填充而发生桥连。在SMT波峰焊接中相邻SMC/SMD元器件体及相关焊盘之间的安全距离应符合如图10～图12所示。 ⑼ 桥连现象I 在波峰焊接中有时出现一条形区内发生大片的不润湿性桥连并伴有大量的拉尖，如图13所示。 出现此现象的根本原因是助焊剂喷雾系统不正常，出现了漏涂区所致。 3 桥连形成原因 3.1 产生“桥连”的机理 为了描述波峰焊接中相邻导线和焊盘间发生“桥连”的形因，我们仅就图14所示的SMD波峰焊接发生桥连时的简单模型来进行讨论。 在图14 中R1 、R2 、 R3 、R4 是由熔融钎料所形成的曲率半径，位于钎料外侧的曲率半径R3 、R4 是负的，而位于钎料内部R1、R2 是正的， f 是液态钎料的表面张力。 在焊盘间形成桥连的熔融钎料的内压P3、P4 ，可以表示为： P3＝ － ( 1 ) P4 = －