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            2019-05-20

            波峰焊锡珠产生原因及解决方法,波峰焊助焊剂清洗剂合明科技

            发布者:合明科技Unibright ; 浏览次数:2036

            波峰焊锡珠产生原因及解决方法,波峰焊助焊剂清洗剂合明科技


            合明科技掌握电子制程环保水基清洗核心技术。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。水基技术产品覆盖从从半导体芯片封测到PCBA组件终端的清洗应用。是IPC-CH-65B CN《清洗指导》标准的主席单位。


            产生原因

            1)波峰焊产生的锡珠 锡珠的形成原因锡珠是在线路板离开液态焊锡的时候形成的。当线路板与锡波分离时,线路板会拉出锡柱,锡柱断裂落回锡缸时,溅起的焊锡会在落在线路板上形成锡珠。因此,在设计锡波发生器和锡缸时,应注意减少锡的降落高度。小的降落高度有助于减少锡渣和溅锡现象。

             

            2)氮气的使用会加剧锡珠的形成。氮气氛能防止焊锡表面形成氧化层,增加了锡珠形成的概率,同时,氮气也会影响焊锡的表面张力。

             

            3)锡珠形成的第二个原因是线路板材和阻焊层内挥发物 质的释气。如果线路板通孔的金属层上有裂缝的话,这 些物质加热后挥发的气体就 会从裂缝中逸出,在线路板的元件面形成锡珠。



            4)锡珠形成的第三个原因与助焊剂有关。助焊剂会残留在元器件的下面或是线路板和搬运器(选择性焊接使用的托盘)之间。如果助焊剂没能被充分预热并在线路板接触到锡波之前烧尽,就会产生溅锡并形成锡珠。因此,应该严格遵循助焊剂供应商推荐的预热参数。

             

            5)阻焊层 锡珠是否会粘附在线路板上取决于基板材料。如果锡珠和线路板的粘附力小于锡珠的重力,锡珠就会从就会从 线路板上弹开落回锡缸中。 在这种情况下,线路板上的阻焊层是个非常重要的因 素。比较粗燥(rough)的阻焊层会和锡珠有更小的接触 面,锡珠不易粘在线路板上。在无铅焊接过程中,高温会使阻焊层更柔滑(SOFter),更易造成锡珠粘在线路板上。

            合明科技提供专业电子焊接辅料:水基助焊剂、无铅助焊剂、免洗助焊剂、水溶性助焊剂等多个品种。

            行业标准

            1)行业标准及规定 一些行业标准对锡珠进行了阐释。分类从MIL-STD- 2000标准中的不允许有锡珠,到IPC-A-610C标准中的每平方英寸少于5个。 ?在IPC-A-610C标准中,规定最小绝缘间隙0.13毫米,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。

            波峰焊链爪清洗剂,水基清洗剂,合明科技.jpg

            2)无铅焊接制订的最新版IPCA- 610D标准没有对锡珠现象做清楚的规定。有关每平方英 寸少于5个锡珠的规定已经被删除。

             

            3)有关汽车和军用产品的标准则不允许出现任何锡珠,所以线路板在焊接后必须被清洗,或将锡珠手工去除。影响锡珠形成的重要因素 防止锡珠的产生 欧洲一个研究小组的研究表明,线路板上的阻焊层是影 响锡珠形成最重要的一个因素。

             

            解决方法

            在大多数情况下,选择适当 的阻焊层能避免锡珠的产生。使用一些特殊设计的助焊剂能帮助避免锡珠的形成。另外,要保证使用足够多的助焊剂, 这样在线路板离开波峰的时候,会有一些助焊剂残留在线路板上,形成一层非常薄的膜,以防止锡珠附着在线路板上。 同时,助焊剂必须和阻焊层相兼容,助焊剂的喷涂必须采用助焊剂喷雾系统严格控制。

             

            以下建议可以帮助您减少锡珠现象:

            1、尽可能地降低焊锡温度;

            2、使用更多地助焊剂可以减少锡珠,但将导致更多的助焊剂残留;

            3、尽可能提高预热温度,但要遵循助焊剂预热参数,否 则助焊剂的活化期太短

            4、更快的传送带速度也能减少锡珠。

            合明科技系列产品广泛应用于电子制程焊接与清洗全工艺,其中自主研发的波峰焊用助焊剂包括无铅型和无卤型两大类。

            (一),助焊剂方面的原因分析及预防控制办法

            1. 助焊剂中的水份含量较大或超标,在经过预热时未能充分挥发;

            2. 助焊剂中有高沸点物质或不易挥发物,经预热时不能充分挥发;

            这两种原因是助焊剂本身“质量”问题所引起的,

            在实际焊接工艺中,

            可以通过“提高

            预热温度或放慢走板速度等来解决”。

            除此之外,

            在选用助焊剂前应针对供商所提供样品进

            行实际工艺的确认,

            并记录试用时的标准工艺,

            在没有“锡珠”出现的情况下,

            审核供应商

            所提供的其他说明资料,在以后的收货及验收过程中,应核对供应商最初的说明资料。

            合明科技是一家拥有20多年助焊剂生产工艺厂商,合明科技专注于高端电子组件制程水基清洗工艺,应用于:航天航空业、军工业、医疗器械业、汽车电子业、通讯基站、铁道运输业等等重要支柱行业。合明科技拥有完整、多品种的产品链,包括电子制程工艺清洗材料水基清洗剂,合明科技在PCBA线路板清洗、摄像模组指纹模组清洗、ECU汽车电子清洗、半导体封测清洗、BMS新能源汽车电子清洗、SMT锡膏印刷机底部擦拭、锡膏钢网清洗、红胶网板清洗、SMT设备保养,回流焊、波峰焊保养与清洗等?;繁G逑醇?、专业电子焊接助焊剂、专业配套全自动超声波钢网水基清洗机、全自动夹治具载具水基清洗机、全自动通过式油墨丝印网板喷淋水基清洗机等完全能够替代国外进口产品、产品线和技术。

             

            (二),工艺方面的原因分析及预防控制办法

            1. 预热温度偏低,助焊剂中溶剂部分未完全挥发;

            2. 走板速度太快未达到预热效果;

            3.链条(或PCB板面)倾角过小,锡液与焊接面接触时中间有气泡,气泡爆裂后产生锡珠;

            4. 助焊剂涂布的量太大,多余助焊剂未能完全流走或风刀没有将多余焊剂吹下;

                  这四种不良原因的出现,都和标准化工艺的确定有关,在实际生产过程中,应该严格按照已经订好的作业指导文件进行各项参数的校正,对已经设定好的参数,不能随意改动,相关参数及所涉及技术层面主要有以下几点:
            SMT封装焊后清洗剂,合明科技,QQ截图20190903130441.jpg

            (1),关于预热:一般设定在90-110摄氏度,这里所讲“温度”是指预热后PCB板焊接面的实际受热温度,而不是“表显”温度;如果预热温度达不到要求,则焊后易产生锡珠。

            (2),关于走板速度:一般情况下,建议用户把走板速度定在1.1-1.4米/分钟,但这不是绝对值;如果要改变走板速度,通常都应以改变预热温度作配合;

            比如:要将走板速度加快,那么为了保证PCB焊接面的预热温度能够达到预定值,就应当把预热温度适当提高;如果预热温度不变,走板速度过快时,焊剂有可能挥发不完全,从而在焊接时产生“锡珠”。

            (3),关于链条(或PCB板面)的倾角:这一倾角指的是链条(或PCB板面)与锡液平面的角度,当PCB板走过锡液平面时,应保证PCB零件面与锡液平面只有一个切点;而不能有一个较大的接触面;当没有倾角或倾角过小时,易造成锡液与焊接面接触时中间有气泡,气泡爆裂后产生“锡珠”。

            (4),在波峰炉使用中,“风刀”的主要作用是吹去PCB板面多余的助焊剂,并使助焊剂在PCB零件面均匀涂布;一般情况下,风刀的倾角应在10度左右;如果“风刀”角度调整的不合理,会造成PCB表面焊剂过多,或涂布不均匀,不但在过预热区时易滴在发热管上,影响发热管的寿命,而且在浸入锡液时易造成“炸锡”现象,并因此产生“锡珠”。在实际生产中,结合自身波峰焊的实际状况,对相关材料进行选型,同时制订严格《波峰焊操作规程》,并严格按照相关规程进行生产。经过实验证明,在严格落实工艺技术的条件下,完全可以克服因为“波峰焊焊接工艺问题”产生的“锡珠”。

            为保证SMT回流焊、波峰焊正常工艺指标、参数和机械正常运行状态,避免PCBA回流焊加工过程中被污染物污染,需要定期对SMT回流焊进行维修保养和清洁清洗。回流焊、波峰焊炉设备保养清洗等全系列产品均为合明科技自主研发,自有知识产权,部分产品技术为独有技术,是国内为数不多拥有水基清洗系列最完整、产品链品种最多的公司。

            PCB组件板印刷电路板PCBA焊后残留清洗合明科技.jpg


            针对电子制程精密焊后清洗的不同要求,合明科技在水基清洗方面有比较丰富的经验,对于有着低表面张力、低离子残留、配合不同清洗工艺使用的情况,自主开发了较为完整的水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳,兼容的材料更为广泛;在同等的兼容性下,合明科技的清洗剂清洗的锡膏种类更多(测试过的锡膏品种有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;测试过的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,离子残留低、干净度更好。

             

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            【阅读提示】

            以上为合明科技在工业清洗方面的经验的累积,我们是国内自主掌握核心水基清洗技术的先创品牌,合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商,也成为了IPC清洗标准主席单位。但是因为工业清洗问题内容广泛,没办法面面俱到,本文只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,力争能为客户提供全方位的工业清洗解决方案。

             

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