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4-3-波峰焊接中产生锡珠（球）、短路问题分析和正确的工艺方法 顾霭云 内容 一. 波峰焊接中产生锡珠（球）的机理 二. 波峰焊接面（辅面）产生锡珠（球）的问题分析和预防对策 三. 元件面（主面）产生锡珠（球）的问题分析和预防对策 四. 波峰焊接中产生焊点桥接、短路的原因分析和预防对策 五. 工艺优化改进措施（实验） 优化温度曲线、改用亚光（粗糙类型）solder mask、扰流波与平滑波实验、减少两个波之间的降落（波谷）深度、控制液面高度、减少锡波的降落高度等 六. 波峰焊温度测试板的制作方法 七. 如何正确测试波峰焊温度曲线 有关锡珠的行业标准及规定 MIL-STD- 2000标准中的不允许有锡珠 IPC-A-610C标准中的每平方英寸少于5个，规定最小绝缘间隙0.13mm，直径在此之内的锡珠被认为是合格的；而直径大于或 等于0.13毫米的锡珠是不合格的，制造商必须采取纠正措施，避免这种现象的发生。 IPCA- 610D无铅焊接标准中没有对锡珠现象做明确的规定。有关每平方英寸少于5个锡珠的规定已经被删除。但有关汽车和军用产品的标准则不允许出现任何锡珠，所以PCBA在焊接后必须清洗，或将锡珠手工去除。 一. 波峰焊接中产生锡珠（球）的机理 锡珠是在PCB离开液态焊锡的时候形成的 形成锡珠的因素很多。可能是一种原因，也可能是多种原因综合造成的，但一定有最主要和次要因素之分 产生锡珠（球）的 机理 1： 当PCB与锡波分离时，PCB板的引脚和焊盘处会拉出锡柱，锡柱断裂落回锡缸时会溅起焊锡，溅在PCB板上的焊锡形成锡球。如果锡球和PCB板表面的粘附力小于锡球的重力，锡球就会从PCB板上弹开落回锡缸中，否则锡球就会保留在PCB板上。 产生锡珠（球）的 机理 2： 由于各种气体挥发造成溅锡引起的 二.波峰焊接面（辅面）焊料球的产生原因和预防对策 波峰焊接面（辅面）焊料球的产生原因和预防对策 三.元件面（主面）产生锡球的问题分析和预防对策 元件面（主面）产生锡珠（球）的问题分析和预防对策 总结：形成锡珠的影响因素（以影响程度排列） ① 阻焊层 ② 助焊剂 ③ 存储条件（PCB和元件受潮） ④ 工艺参数 ⑤ 焊锡 ⑥ 设计 ⑦ 其他（设备、气氛等） 四. 波峰焊接中产生焊点桥接、短路的原因分析和预防对策 连接器波峰焊后存在短路 原因分析 设计（查光板） PCB预热温度过低 送带速度过快或过慢 锡波高度过低 焊接时间过长 助焊剂活性不足 五. 工艺优化改进措施（实验） 1、优化波峰焊温度曲线 2、改用亚光（粗糙类型）solder mask 3、扰流波与平滑波实验 4、减少两个波之间的降落（波谷）深度 5、控制液面高度，减少锡波的降落高度等 1、优化波峰焊温度曲线 优化前温度曲线分析： 预热温度和时间偏低（需要适当提高） 两个波峰之间降温过大（低于183℃ ） 降温速度过快 波峰焊温度曲线 优化后的效果 减慢链速，从120cm/min减小到100cm/min 提高预热温度（焊接面预热温度从100℃提高到110℃） 2、改用亚光（粗糙类型）solder mask ⑴ 亚光（粗糙类型）的solder mask 对背面锡珠减少有很大帮助 ⑵ 亚光（粗糙类型）的solder mask 对连接器锡连减少也有帮助 3、扰流波与平滑波实验 扰流波与平滑波各有优缺点： 扰流波能够减少锡连 关闭扰流波，锡连增多 4、提高预热温度，适当减慢链速后减少了两个波之间的降落（波谷）深度 使两个波之间（波谷）的温度提高了5～10℃ 锡连（桥接）明显减少 5、定期加锡，控制液面高度，减少锡波的降落高度 控制液面高度，能保持波峰高度稳定，每块PCB板接触波峰的宽度（焊接时间）保持一致，有利于焊接质量的稳定 控制液面高度，能减少浮渣夹杂于波峰中，导致波峰的不稳定和焊点缺陷 减少桥接 减少锡球 注意锡波喷嘴的清理维护，保持锡波平稳 发现小波峰液面不平整，中间位置锡量偏少，就在中间位置锡量偏少的地方，板子连接器一直连锡（桥接） 清理喷嘴后，当小波峰液面中间位置锡量正常时，连接器桥接缺陷消失 六. 波峰焊温度测试板的制作方法 ① 准备一块焊好的实际产品表面组装板 ② 焊接面至少选择2~3个以上测试点； 元件面选择2个测试点； 通孔选择1~2个测试点。 选取能反映出组装板上最高（热点）、最低（冷点）有代表性的温度测试点。 ③ 用高温焊料、高温胶粘带固定热电偶 七.如何正确测试波峰焊温度曲线按照焊接理论设置理想（最佳）的、经过优化的温度曲线 波峰焊温度曲线优化依据： 焊料合金成分 助焊剂（活性、耐温性） PCB质量、尺寸、层数、组装密度 元件大小（热容量） 设备 Sn3Ag0.5Cu双波峰焊实时温度曲线 Sn3Ag0