SMT焊接不良的解决方案

波峰表面：波峰表面覆盖着一层氧化皮，氧化皮在整个焊波长度上几乎保持静止。在波峰焊过程中，当PCB接触到锡波阵面的表面时，氧化皮破裂，PCB前方的锡波将平稳向前移动，这表明整个氧化皮会移动波峰焊机器的速度与PCB相同。

焊点形成：当PCB进入波峰正面（A）时，基板和引脚被加热，在离开波峰面（B）之前，整个PCB浸入焊料中，即通过焊料桥接。然而，在离开波峰尾部的那一刻，少量的焊料由于润湿力而粘附在焊盘上，并且由于表面张力，它会以引线为中心收缩到最小值，焊料和焊盘之间的润湿力大于两个焊盘之间焊料的内聚力，从而形成一个完整的圆形焊点。离开波峰尾部的多余焊料由于重力而落回罐中。

防止桥接发生

<！--[if！支持列表]-->1.<！--[endif]-->使用可焊接的组件/PCB。

<！--[if！支持列表]-->2.<！--[endif]-->改善活动通量.

<！--[if！支持列表]-->3.<！--[endif]-->提高PCB的预热温度，增强焊盘的润湿性能。

<！--[if！支持列表]-->4.<！--[endif]-->提高焊料的温度。

<！--[if！支持列表]-->5.<！--[endif]-->去除有害杂质，降低焊料内聚力，以促进两个焊点之间的焊料分离。

一种常见的预热方法波峰焊机器

<！--[if！支持列表]-->1.<！--[endif]-->空气对流加热。

<！--[if！支持列表]-->2.<！--[endif]-->红外线加热器加热。

<！--[if！支持列表]-->3.<！--[endif]-->供暖是热空气和辐射的结合。

波峰焊工艺曲线分析

<！--[if！支持列表]-->1.<！--[endif]-->润湿时间：指焊点与焊料接触后开始润湿的时间。

<！--[if！支持列表]-->2.<！--[endif]-->停留时间：从PCB上的焊点接触顶面到离开顶面的时间，停留/焊接时间的计算公式为：停留/焊料时间=顶宽/速度。

<！--[if！支持列表]-->3.<！--[endif]-->预热温度：指PCB与顶面接触前达到的温度（见右表）。

<！--[if！支持列表]-->4.<！--[endif]-->焊接温度焊接温度是一个非常重要的焊接参数，通常比焊料的熔点（183°C）高50°C-60°C，大多数时候是指焊接炉的实际工作温度，焊接PCB的焊点温度低于炉温，这是PCB吸热的结果。SMA型组件预热温度单面板组件通孔和混合90-100双面板组件通孔100-110双面板组件混合100-110多层板通孔装置15-125多层板混合115-125

波峰焊工艺参数调整

<！--[if！支持列表]-->1.<！--[endif]-->波峰焊中PCB的高度通常控制在PCB厚度的1/2-2/3，太大会导致熔融焊料流到PCB表面，形成“桥接”。

<！--[if！支持列表]-->2.<！--[endif]-->输送倾斜度：安装波峰焊机时，除了使机器水平外，还应调整输送机的倾斜角度，通过倾斜调整，可以调整PCB与顶面之间的焊接时间，适当的倾斜角度将有助于焊料液和PCB更快地剥离并返回锡罐。

<！--[if！支持列表]-->3.<！--[endif]-->热风刀：所谓的热风刀是在SMA离开焊接峰值后，在SMA下方放置一个开口的狭长“腔体”，狭长的腔体可以吹出热气流，形状像刀，所以被称为“热风刀”。

<！--[if！支持列表]-->4.<！--[endif]-->焊料纯度的影响：在波峰焊过程中，焊料的杂质主要来自PCB上焊盘的铜浸出，过量的铜会导致焊接缺陷的增加。

<！--[if！支持列表]-->5.<！--[endif]-->通量

<！--[if！支持列表]-->6.<！--[endif]-->工艺参数的协调：波峰焊机的工艺参数需要在带速、预热时间、焊接时间和倾斜角度之间进行协调和反复调整。

波峰焊缺陷分析：

<！--[if！支持列表]-->1.<！--[endif]-->润湿性差：这是一个不可接受的缺陷，只有部分焊点被润湿。分析原因和改进方法如下：1-1。外部污染物，如油、油脂、蜡等，通常可以用溶剂清洗，有时在打印助焊剂口罩时会被污染。

 1 - 2. 硅油通常用于脱模和润滑，通常存在于基材和零件脚上，而硅油不易清洁，因此使用时必须非常小心，特别是当它用作抗氧化油时，这往往会引起问题，因为它会蒸发并粘附在基材上，导致锡染色不良。

1 - 3. 氧化通常是由于储存条件差或基材工艺问题造成的，当焊剂无法去除时，会导致锡染色不良，二次锡可以解决这个问题。

 1 - 4. 浸渍助焊剂的方法不正确，因为发泡气压不稳定或不足，导致泡沫高度不稳定或不均匀，使基材部分不会被助焊剂污染。

1 - 5. 锡的食用时间不足或锡的温度不够都会导致锡的着色缺陷，因为熔融的锡需要足够的温度和时间来润湿，通常焊料的温度应在熔点温度以上50°C-80°C之间，总焊接时间约为3秒。

调整粘度焊膏.

1.局部锡污染不良：这种情况类似于镀锡不良，除了局部镀锡缺陷不会暴露铜箔表面，只有一层薄薄的锡，不能形成完整的焊点。

<！--[if！支持列表]-->2.<！--[endif]-->冷焊或焊点不发光：焊点看起来断裂且不均匀，主要原因是零件即将冷却形成焊点。

<！--[if！支持列表]-->3.<！--[endif]-->焊点开裂：这通常是由于焊料、基板、通孔和零件脚之间的膨胀系数不匹配造成的，应在基板材料、零件材料和设计方面加以改进。

<！--[if！支持列表]-->4.<！--[endif]-->焊点中的锡太多：在评估焊点时，通常希望有一个大的、圆的和完整的焊点，但事实上，太大的焊点不一定有助于提高导电性和抗拉强度。

<！--[if！支持列表]-->5.<！--[endif]-->由于锡炉的输送角度不正确，焊点太大，倾斜角度根据基板的设计从1度调整到7度，一般角度约为3.5度，角度越大，锡越薄，角度越小，锡越厚。

5 - 2. 提高锡浴的温度，延长焊接时间，让多余的锡流回锡浴。

5 - 3. 提高预热温度可以减少基板镀锡所需的热量，提高焊接效果。

5 - 4. 改变焊剂的比重，稍微降低焊剂的比重。通常比重越高，锡越厚，越容易短路。比重越低，锡越薄，但越有可能导致锡桥和锡尖。

<！--[if！支持列表]-->6.<！--[endif]-->锡尖（冰柱）：这个问题通常发生在DIP或WIVE焊接过程中，在零件脚尖或焊点上发现冰锡。

6 - 1. 基板的可焊性差，通常伴随着焊接不良，应从基板可焊性方面进行讨论，可以尝试提高助焊剂的比重。

6 - 2. 如果基板上的PAD面积太大，可以使用绿色（焊料掩模）油漆线来分隔金轨以进行改进，原则上，可以使用红色（焊料掩膜）油漆线将金路分隔成大金路面上的5mm×10mm块。

6 - 3. 如果锡浴温度不足，浸渍时间太短，可以通过提高锡浴温度和延长焊接时间来改善，这样多余的锡就可以流回锡浴。

6 - 4. 波峰后的冷却气流角度不对，不应向锡浴方向吹，否则会导致焊点快速冷却，多余的焊料无法通过重力和内聚力拉回锡浴。

6 - 5. 当手工焊接过程中产生锡尖时，烙铁的温度过低，导致焊料温度不足，焊点由于内聚力而无法立即缩回。

<！--[if！支持列表]-->7.<！--[endif]-->带有锡残留物的焊料掩模绿色油漆：

7 - 1. 基板生产过程中会残留一些与助焊剂不相容的物质，这些物质在过热后熔化，产生粘性焊料，形成锡线，可以用丙酮（*《蒙特利尔公约》禁止的化学溶剂）、氯化烯烃和其他溶剂清洗，如果清洗后无法改进，可能是基板层材料不正确，应及时反馈给基板供应商。

7 - 2. 不正确的基材固化会导致这种现象，可以在插入前在120°C下烘烤两个小时，应及时向基材供应商报告此事故。

7 - 3. 焊锡渣被泵入锡槽，然后喷出来，导致基板表面被焊锡渣污染，这个问题相对简单，良好的锡锅维护，锡槽的锡高度正确（一般正常情况下，当锡槽不喷静止时，锡表面距离锡槽边缘10mm）。

<！--[if！支持列表]-->8.<！--[endif]-->白色残留物：基材上的白色残留物，通常是松香，在焊接或溶剂清洗后发现，不影响表面电性能，但客户不接受。

8 - 1. 助焊剂通常是这个问题的主要原因，有时可以通过更换另一种助焊剂来改善，松香助焊剂在清洁时经常会产生白斑，此时最好寻求助焊剂供应商的帮助，产品由他们提供，他们更专业。

8 - 2. 基材制造过程中会残留杂质，长期储存时也会出现白斑，可以用助焊剂或溶剂清洗。

8 - 3. 不正确的固化也会导致白斑，通常在一批中，应向基材供应商报告，并用助焊剂或溶剂清洗。

8 - 4. 工厂使用的焊剂与基材氧化物保护层不兼容，如果有新的基材供应商或焊剂品牌发生变化，应要求供应商提供协助。

8 - 5. 由于基板制造过程中使用的溶剂会改变基板材料，特别是镀镍过程中的溶液，建议储存时间尽可能短。

8 - 6. 如果焊剂使用时间过长，暴露在空气中吸收水蒸气时会变质，建议更新焊剂（通常发泡焊剂应每周更新一次，浸没焊剂应每两周更新一次；喷雾焊剂应每月更新一次）。

8 - 7. 如果使用松香助焊剂，在通过焊接炉后清洗前可能会停止太久，这会导致白斑，可以通过尽可能缩短焊接和清洗时间来改善。

8 - 8. 如果清洗基材中溶剂的含水量过高，会降低清洗能力并产生白斑，因此应更换溶剂。

<！--[if！支持列表]-->9.<！--[endif]-->深色残留物和侵蚀痕迹：通常黑色残留物出现在焊点的底部或尖端，这通常是由于焊剂使用或清洁不当造成的。

9 - 1. 松香助焊剂在焊接后没有立即清洗，会留下黑棕色的残留物，所以尽量提前清洗。

9 - 2. 留在焊点上的酸性助焊剂会导致无法清洁的黑色腐蚀性颜色，这种现象在手工焊接中很常见，请使用较弱的助焊剂并尽快清洁。

9 - 3. 有机助焊剂在较高温度下会烧焦产生黑点，确认锡浴的温度，然后切换到耐高温的助焊剂。

<！--[if！支持列表]-->10.<！--[endif]-->绿色残留物：绿色通常是由腐蚀引起的，特别是在电子产品中，但并非完全如此，因为很难分辨是绿色铁锈还是其他化学产品，但发现绿色物质应被视为一个警告信号，必须立即确定原因，特别是当这种绿色物质会变得越来越大时，应特别小心，通常可以通过清洁来改善。

10 - 1. 腐蚀问题：通常发生在裸铜表面或含铜合金上，使用非松香助焊剂，其中含有铜离子，因此它们是绿色的，当发现这种绿色腐蚀时，就证明使用非松香助熔剂后没有进行适当的清洁。10 - 2. ABIETATES是氧化铜和ABIETIC ACID（松香的主要成分）的化合物，这种物质是绿色的，但绝不是腐蚀性的，具有高绝缘性，不影响质量，但客户不会同意，应该清洗。

10 - 3. 基板生产过程中残留的PRESULFATE或类似残留物在焊接后会产生绿色残留物，应要求基板制造商在基板制作和清洁后进行清洁度测试，以确保基板清洁度的质量。

<！--[if！支持列表]-->11.<！--[endif]-->白色腐蚀剂：第八项涉及基材上的白色残留物，而本项讨论了零件脚部和金属上的白色腐蚀剂，特别是铅含量高的金属，这些金属更容易形成这种残留物，主要是因为氯离子倾向于与铅形成氯化铅，与二氧化碳形成碳酸铅（白色腐蚀剂）。使用松香助焊剂时，由于松香不溶于水，它会包封含氯的活性剂而不会腐蚀，但如果溶剂使用不当，仅清洗松香无法去除氯离子，这会加速腐蚀。

<！--[if！支持列表]-->12.<！--[endif]-->针孔和气孔：针孔是焊点中发现的小孔，气孔是焊点中较大的孔，可以在内部看到，针孔内部通常是空的，气孔是内部空气完全排出形成的大孔，形成焊料的原因是焊料在气体完全排出之前已经固化。

12 - 1. 有机污染物：基材和零件的脚部可能会产生气体，导致针孔或气孔，污染源可能来自自动嫁接机或储存条件差，这个问题相对简单，只要用溶剂清洗即可，但如果发现污染物是硅油，因为它不易被溶剂清洗，在制造过程中应考虑其他替代品。

12 - 2. 基板上的水分：如果使用更便宜的基板材料或使用更粗糙的钻孔方法，很容易在通孔处吸收水分，这是由于焊接过程中的高热蒸发造成的，解决方案是在120°C的烤箱中烘烤两个小时。

12 - 3. 电镀液中的光亮剂：当大量使用光亮剂进行电镀时，光亮剂通常与金同时沉积，在遇到高温时会挥发，特别是在镀金时，使用含有较少光亮剂的电镀液，当然，这应该反馈给供应商。

<！--[if！支持列表]-->13.<！--[endif]-->截留的油：氧化可以防止油被泵入锡浴并从喷射流中喷出污染基板，这可以通过在锡浴中添加焊料来解决。

<！--[if！支持列表]-->14.<！--[endif]-->焊点变灰：这种现象分为两种：（1）焊接后一段时间（大约一半负载到一年），焊点的颜色变暗；（2） 制造完成的焊点呈灰色。

14 - 1. 焊料中的杂质：必须每三个月定期检查一次焊料中的金属成分。

14 - 2. 焊剂也会在热表面上产生一定程度的灰色，如RA和有机酸焊剂在焊点上停留太久也会引起轻微腐蚀和灰色，焊接后应立即清洁以改善这种情况。一些无机酸会引起氧化锌，可以用1%的盐酸清洗，然后用水清洗。

14 - 3. 在焊料合金中，锡含量低的焊点（例如40/60焊料）也较暗。

<！--[if！支持列表]-->15.<！--[endif]-->焊点表面粗糙：焊点表面呈砂状凸起，而焊点的整体形状保持不变。

15 - 1. 金属杂质结晶：必须每三个月定期检查一次焊料的金属成分。

15 - 2. 焊渣：焊渣由泵泵入锡槽，通过射流喷出，因为锡中含有焊渣，焊点表面有沙粒状突起，应该是锡槽的焊料液位过低，可以通过向锡槽中添加焊料并清洁锡槽和泵来改善焊料槽。

15 - 3. 当毛刺和绝缘材料等异物隐藏在零件的脚部时，也会产生粗糙的表面。

<！--[if！支持列表]-->16.<！--[endif]-->黄色焊点：这是由于焊料温度高造成的，请立即检查锡温度和恒温器是否有故障。

<！--[if！支持列表]-->17.<！--[endif]-->短路：过大的焊点会导致两个焊点相遇。

17 - 1. 基材吃锡时间不够，预热不够，可以调整锡炉。

17 - 2. 焊剂缺陷：焊剂比重不当、变质等。

17 - 3. 基板的方向与锡波不匹配，锡的方向发生了变化。

17 - 4. 电路设计不良：线路或触点彼此靠得太近（间距应大于0.6mm），如果是置换焊点或IC，应考虑偷焊盘，或使用文字白色油漆区分它们，白色油漆的厚度应大于焊盘厚度的2倍（金路）。

17 - 5. 受污染的锡或过多的氧化物积聚被泵带短路，锡浴中的焊料应彻底清洁或进一步更新。

18.如上所述，波峰焊技术在电子制造领域具有重要意义，它涉及多个环节和众多工艺参数。从顶面的特性到焊点的形成过程，每一步都需要精确控制。在防止桥接方面，采取的许多措施都是基于对焊接材料和环境的深入了解。例如，使用具有良好可焊性的组件/PCB是从根本上减少焊接问题的关键。就像选择高质量的建筑材料来建造房子一样，高质量的组件和PCB是良好焊接的基础。

19.在波峰焊机的预热方法中，空气对流加热、红外加热器加热和热风与辐射相结合的加热各有优缺点。不同SMA类型和部件对应的预热温度也有明确规定，这反映了工艺的严谨性。例如，多层板混合的预热温度为115-125，这是一个经过广泛实践和测试的温度范围，以确保在焊接过程中达到最佳效果。

波峰焊工艺参数的调整更加复杂和多样化。波峰高度控制在PCB板厚度的1/2-2/3，输送倾斜角度和热风刀等参数需要仔细调整。这些参数是相互关联的，就像精密机器中的各个齿轮一样，一个参数的变化可能会影响整个焊接结果。例如，转移倾斜角度的变化不仅会影响PCB和顶面之间的焊接时间，还会影响焊料液和PCB的剥离效果。

20.在波峰焊缺陷分析中，各种缺陷的原因错综复杂。锡染色不良可能是由多种因素引起的，如外部污染物、硅油、储存条件和焊剂的润湿方式。这要求在生产过程中调查每一个可能的因素。例如，如果发泡气压不稳定或不足，基材不会被助焊剂污染，导致焊接不良。

21.冷焊或焊点大多是由于焊料即将冷却形成焊点时的振动引起的，这提醒我们在生产过程中要注意设备的稳定性，特别是锡罐运输过程中是否有异常振动。在焊点开裂的情况下，需要在基板材料、零件材料和设计方面进行改进，这表明在产品设计阶段需要考虑焊接过程中可能出现的问题。

焊点中锡过多的问题涉及多个调整方向，如焊料罐输送角度、锡浴温度、预热温度、，通量比重等。每个因素的调整都需要综合考虑，不能忽视一个因素而牺牲另一个因素。例如，提高预热温度可以减少基板获得焊料所需的热量，提高焊接效果，但也可能对其他方面产生影响。

22.锡尖、阻焊罩上留下的绿色油漆锡渣、白色渣、深色渣和侵蚀痕迹、绿色渣、白色腐蚀、针孔和气孔、油污、焊点灰色、焊点表面粗糙、黄色焊点、短路等问题，也有其自身的原因和解决方案。这进一步说明了波峰焊工艺的复杂性，需要在每一步都进行严格控制，以确保最终产品的质量。