如何降低回流焊接過(guò)程中產(chǎn)生的錫珠數(shù)量
通常情況下，回流焊接后產(chǎn)生焊錫珠的原因是多方面的，并受到多個(gè)因素的綜合影響。這些因素包括焊膏的印刷厚度、焊膏的組成和氧化程度、模板的制作和開(kāi)口情況、焊膏是否吸濕、元件貼裝壓力、元器件和焊盤的可焊性、回流焊溫度的設(shè)定以及外部環(huán)境的影響等等。接下來(lái)，我將從各個(gè)方面分析焊錫珠產(chǎn)生的原因以及相應(yīng)的解決方法。焊膏的選擇直接影響焊接質(zhì)量。焊膏中金屬含量、氧化程度，以及焊膏中合金焊料粉末的粒度和印刷到印制板上的厚度都會(huì)影響焊錫珠的產(chǎn)生。
1.焊膏的金屬含量對(duì)焊接過(guò)程有重要影響。一般來(lái)說(shuō)，焊膏中的金屬含量質(zhì)量比約為88%至92%，體積比約為50%。當(dāng)金屬含量增加時(shí)，焊膏的黏度也會(huì)增加，從而有效地抵抗預(yù)熱過(guò)程中產(chǎn)生的汽化力。此外，金屬含量的增加使金屬粉末更加緊密排列，使其在熔化時(shí)更容易結(jié)合，而不會(huì)被吹散。此外，金屬含量的增加還可以減小焊膏印刷后的“塌落”現(xiàn)象，從而減少焊錫珠的產(chǎn)生。
2.焊膏中的金屬氧化度對(duì)焊接過(guò)程有重要影響。當(dāng)焊膏中的金屬氧化度較高時(shí)，金屬粉末之間的結(jié)合阻力增加，導(dǎo)致焊膏與焊盤及元件之間的浸潤(rùn)性降低，進(jìn)而降低了可焊性。實(shí)驗(yàn)證明，焊錫珠的產(chǎn)生率與金屬粉末的氧化度成正比。因此，在焊膏中，焊料的氧化度應(yīng)該控制在0.05%以下，最大限度為0.15%。這樣可以減少焊錫珠的產(chǎn)生。
3.焊膏在印制板上的印刷厚度是一個(gè)重要的參數(shù)，通常在0.12mm至20mm之間。焊膏過(guò)厚會(huì)導(dǎo)致焊膏的塌落現(xiàn)象，從而促進(jìn)焊錫珠的產(chǎn)生。因此，控制焊膏的印刷厚度非常關(guān)鍵。
4.焊膏中金屬粉末的粒度對(duì)焊接過(guò)程有影響。較小粒度的焊膏粉末會(huì)增加焊膏的總表面積，從而導(dǎo)致較細(xì)粉末的氧化度較高，進(jìn)一步加劇焊錫珠的產(chǎn)生。根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使用較細(xì)顆粒的焊膏更容易產(chǎn)生焊錫珠現(xiàn)象。
通過(guò)以上幾個(gè)方面的分析，我們可以大致了解如何減少回流焊接后的錫珠產(chǎn)生。然而，減少錫珠的產(chǎn)生還與所使用的回流焊設(shè)備有一定的關(guān)系。如果您想了解更多關(guān)于無(wú)鉛回流焊設(shè)備的信息，我推薦您點(diǎn)擊查看電腦無(wú)鉛回流焊設(shè)備。這款設(shè)備可以幫助減少錫珠的產(chǎn)生。
當(dāng)使用SMT回流焊爐時(shí)，需要注意以下事項(xiàng)
當(dāng)進(jìn)行SMT回流焊接時(shí)，主要目的是通過(guò)加熱和熔化錫膏，將器件的引腳或焊端與PCB的焊盤進(jìn)行電氣連接。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，使用的設(shè)備是回流焊爐。以下是晉力達(dá)分享關(guān)于SMT回流焊爐使用的注意事項(xiàng)。
1、回流焊爐的進(jìn)出料口在使用過(guò)程中應(yīng)避免外界自然風(fēng)吹入而影 響爐內(nèi)動(dòng)態(tài)溫度平衡，影響焊接質(zhì)量。
2、回流焊爐溫控表的PID參數(shù)不得隨便設(shè)置。
3、回流焊爐溫區(qū)的設(shè)置不能隨意調(diào)整，上列溫區(qū)參數(shù)基本是按照焊接pcb板面積占焊接爐傳送鋼網(wǎng)有效面積90%、走帶速率為75cm±10cm/S較好的實(shí)際固化效果而定的。當(dāng)加工的pcb板面積有較大的出入時(shí)，應(yīng)對(duì)帶速進(jìn)行微調(diào)以達(dá)到良好的焊接效果。調(diào)節(jié)的一般原則為：pcb板面積小時(shí)，網(wǎng)帶走速稍快，pcb板面積大時(shí)，網(wǎng)帶走速稍慢，一切以達(dá)到良好的焊接效果為準(zhǔn)。
4、做好焊機(jī)設(shè)備的日常保養(yǎng)工作：每日清潔設(shè)備表面使之無(wú)污穢，加油手動(dòng)模式時(shí)每周1次點(diǎn)擊加油按鈕用高溫潤(rùn)滑油（BIO-30）潤(rùn)滑滾鏈；連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，每月不少于兩次：檢查給爐電機(jī)及各轉(zhuǎn)動(dòng)軸輪添加高溫潤(rùn)滑油。
5、回流焊爐出料口的PCB工件送出時(shí)，要避免燙傷操作人員手的事故發(fā)生；也要防止PCB板堆積在出料口，造成PCB板墜落或出口的PCB板處高溫狀態(tài)下焊錫強(qiáng)度低SMD元器件因墜落或擠壓沖擊而脫落。
6、回流焊爐故障排除后，合上設(shè)備總電源，順時(shí)針旋動(dòng)紅色蘑菇狀急停開(kāi)關(guān)，即可恢復(fù)返回原工作狀態(tài)。關(guān)機(jī)時(shí)不可讓PCB及傳送鋼網(wǎng)帶停止在尚為高溫狀態(tài)下的爐內(nèi)，應(yīng)是使機(jī)內(nèi)溫度下降后再停傳送帶！
7、回流焊爐每日開(kāi)機(jī)前要檢查設(shè)備的接地線是否連接可靠。
回流焊溫度曲線圖認(rèn)識(shí)
中型回流焊(回流爐)的溫度曲線可以分為4段:升溫區(qū)、恒溫區(qū)、回焊區(qū)、冷卻區(qū)。
一、升溫區(qū)
升溫斜率為1~4℃/sec
功能:把PCB盡快加熱到第二個(gè)特定目標(biāo)溫度,但升溫斜率要控制在適當(dāng)范圍內(nèi)�；亓骱冈谏郎剡^(guò)程中注意事項(xiàng):
①回流焊升溫過(guò)快錫膏中的助焊劑成分急速軟化而產(chǎn)生塌陷,容易造成短路及錫球的產(chǎn)生,甚至造成冷焊;
②回流焊升溫過(guò)快會(huì)產(chǎn)生較大的熱沖擊,使PCB及組件受損
③升溫過(guò)慢會(huì)使溶劑達(dá)不到預(yù)期目的,影響焊接質(zhì)量和周期時(shí)間。
二、恒溫區(qū)
恒溫區(qū)的溫度控制在120~160℃,時(shí)間為60~120s,這樣回流焊才能使整個(gè)PCB板面溫度在中型回流焊中達(dá)到平衡。
此溫區(qū)功能包括:
①使助焊劑中揮發(fā)物成分完全揮發(fā)
②緩和正式加熱時(shí)的熱沖擊;
③使正式加熱時(shí)的溫度分布均勻;
④促進(jìn)助焊劑的活化等。
如果回流焊恒溫(T或t)不足,由于其與回焊區(qū)間溫差較大,易產(chǎn)生因流移而引起錫球產(chǎn)生,以及因溫度分布不均所導(dǎo)致的墓碑效應(yīng)和燈芯效應(yīng)。如果恒溫(T或t)過(guò)長(zhǎng),則將引起助焊劑成分的老化以及錫粉的氧化,而導(dǎo)致微小錫球或未熔融的情形發(fā)生。
三、回焊區(qū)
回流焊區(qū)的升溫斜率為1.5~2.5℃/sec,PCB在中型回流焊該區(qū)域183℃以上時(shí)間為30~90s,在此過(guò)
程中錫膏慢慢變成液態(tài)。在200℃以上時(shí)間為15~30s,溫度曲線峰值溫度為210~230℃,在該溫區(qū)中錫膏全部變成液態(tài)。在回焊區(qū)中需要注意如下幾項(xiàng)。
①回焊區(qū)如有不足,則由于無(wú)法確保充足的熔融焊錫與Pad及Pin的接觸時(shí)間,很難得到良好的焊接狀態(tài),造成焊接強(qiáng)度不夠以及焊錫的沾濕擴(kuò)散,同時(shí)由于熔融焊錫內(nèi)部的助焊劑成分和氣體無(wú)法排出,而易發(fā)生空洞(Void)錫爆。
②回流焊峰值溫度太高或者300℃以上的時(shí)間太長(zhǎng),則可能熔融的焊錫將被再氧化而導(dǎo)致結(jié)合程度降低或者有部分零件被燒壞。
四、冷卻區(qū)
回流焊降溫斜率:-1~-4℃C/sec,冷卻區(qū)基本上應(yīng)是熔融爬升段的“鏡像”(以峰值為對(duì)稱軸)注意事項(xiàng):冷卻區(qū)應(yīng)以盡可能快的速度來(lái)進(jìn)行冷卻,有利于得到明亮的焊點(diǎn),并有好的外形和低的接觸角度,緩慢冷卻會(huì)導(dǎo)致PCB的更多分解,從而使焊點(diǎn)灰暗,極端情況下,它能引起沾錫不良和減弱焊點(diǎn)的結(jié)合力。
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影響波峰焊接質(zhì)量的因素有哪些
在THT插件線路板焊接過(guò)程中，影響焊接質(zhì)量的因素很多，需要關(guān)注的波峰焊參數(shù)包括焊接溫度、傳送速度、軌道角度、波峰高度等等。
1，焊接溫度
焊接溫度過(guò)低時(shí)，焊料的擴(kuò)展率、潤(rùn)濕性能變差，使焊盤或元器件焊端由于不能充分的潤(rùn)濕，從而產(chǎn)生虛焊、拉尖、橋接等缺陷;焊接溫度過(guò)高時(shí)，則加速了焊盤、元器件引腳及焊料的氧化，易產(chǎn)生虛焊。
2，傳送速度
脫離區(qū)的錫波要盡可能平穩(wěn)，因此傳送帶速度不宜過(guò)高。
3，軌道角度
調(diào)整軌道的角度可以控制PCB與波峰的接觸時(shí)間，適當(dāng)?shù)膬A角有助于液態(tài)焊料與PCB更快的分離。當(dāng)傾角太小時(shí)，較易出現(xiàn)橋接;而傾角過(guò)大，雖然有利于橋接的消除，但焊點(diǎn)吃錫量太小，容易產(chǎn)生虛焊。軌道傾角應(yīng)控制在5°~7°之間。
4，波峰高度
波峰高度是指波峰焊接中PCB吃錫高度，通�？刂圃赑CB板厚度的1/2~2/3。波峰高度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致熔融的焊料流到PCB的表面，形成“錫連”。波峰的高度會(huì)因焊接工作時(shí)間的推移而有一些變化，應(yīng)在焊接過(guò)程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚�。常用的檢測(cè)波峰高度的工具為深度規(guī)或高溫玻璃。
5，焊料
波峰焊接中， 焊料的雜質(zhì)主要是來(lái)源于PCB焊盤上的銅浸出，過(guò)量的銅會(huì)導(dǎo)致焊接的缺陷增多，因此必須定期檢驗(yàn)焊錫內(nèi)的金屬成分錫渣。
錫鉛焊料在高溫下(250℃)不斷氧化，使錫鍋中錫-鉛焊料含錫量不斷下降，偏離共晶點(diǎn)，導(dǎo)致流動(dòng)性差，出現(xiàn)連焊、虛焊、焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠等質(zhì)量問(wèn)題�？刹捎靡韵聨讉�(gè)方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題：
①添加氧化還原劑，使已氧化的SnO還原為Sn，減小錫渣的產(chǎn)生
②不斷除去浮渣
③每次焊接前添加一定量的錫 (以上幾點(diǎn)措施需按照作業(yè)規(guī)范定期執(zhí)行)
④采用含抗氧化磷的焊料
⑤采用氮?dú)獗Ｗo(hù)(需監(jiān)控氧含量)
波峰焊過(guò)程中的各參數(shù)需要根據(jù)實(shí)際焊接效果，互相協(xié)調(diào)、反復(fù)調(diào)整。
