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談談無鉛波峰焊的缺陷及解決方案

作者: 深圳市偉達科電子設備有限公司發表時間:2020/1/13 17:57:26瀏覽量:1132

無鉛波峰焊接比再流焊高溫、潤濕性差、工藝窗口小,質量控制難度更大。下面小編就針對無鉛波峰焊的這些缺陷來談談需要解決的對策。
文本標簽:談談無鉛波峰焊的缺陷及解決方案

無鉛波峰焊接比再流焊高溫、潤濕性差、工藝窗口小,質量控制難度更大。下面小編就針對無鉛波峰焊的這些缺陷來談談需要解決的對策。

1、 用對無鉛波峰焊機的焊料通常采用Sn0。7CuSn0.7Cu0。05Ni,熔點227℃,焊接溫度250260℃。SnCu焊料中加入少量的Ni可增加流動性和延伸率。無鉛波峰焊機也可以使用Sn/Ag/Cu,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、無鉛波峰焊接Sn鍋中焊料溫度高達250260℃,Sn在高溫下有溶蝕Sn鍋的現象,溫度越高熔蝕性越嚴重,而且無鉛焊料中Sn成分占99%,比有鉛焊料多40%,如果采用傳統的不銹鋼鍋膽進行鉛焊,大約三個月就會發生漏鍋現象。因此要求無鉛波峰焊機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預熱溫度也要相應提高,般為100130℃。為了PCB內外溫度均勻,預熱區要加長。使緩慢升溫。焊接時間34s。兩個波間的距離要短些。

4、對于大尺寸的PCB,為了預防PCB變形,傳輸導軌增加中間支撐。

無鉛波峰焊機

5、由于高溫,為了防止焊點冷卻疑固時間過長造成焊點結晶顆粒長大,無鉛波峰焊機應增加冷卻裝置,使焊點快速降溫。但是冷卻速度過快又可能對陶瓷體結構的CHIP元件傷害,有可能會使件產生開裂,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的冷卻手段。

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、要密切關注SnCu焊料中Cu的比例,Cu的成分達0.2%,液相溫度改變多達6℃。這樣的改變可能導致動力學的改變以及焊接質量的改變。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上錫高度可能達不到75%(傳統Sn\Pb要求75%),因此要求從PCB孔徑比的設計、助焊劑活性與涂覆量、波峰溫度、波峰高度、導軌的傾斜角度等方面綜合考慮。

9、由于高溫,Sn會加速氧化,因此無鉛波峰焊工藝還有個很大的缺點是產生大量的殘渣,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,將產生大量的殘渣還原后重復利用,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LIFTOFF(剝離、裂紋)現象較嚴重。