波峰焊(hàn)焊接工(gong)藝問題(tí)分析-(虛(xu)焊)

    波(bo)峰自動(dong)焊接技(ji)術，在電(dian)子工業(yè)中已應(ying)用多年(nian)，但是對(dui)焊點的(de)後期失(shī)效仍然(ran)是一個(ge)令人頭(tou)疼的問(wen)題，它極(jí)大地影(yǐng)響着電(diàn)子産品(pin)的質量(liàng)和信譽(yu)。

本文拟(ni)根據實(shi)踐經驗(yan)作初步(bù)研究與(yǔ)探讨。

所(suo)謂“焊點(diǎn)的後期(qī)失效”，是(shì)指表面(miàn)上看上(shang)去焊點(diǎn)質量尚(shàng)可，不存(cun)在“搭焊(han)”、“半點焊(hàn)”、“拉尖”、“露(lù)銅”等焊(hàn)接疵點(diǎn)，在車間(jiān)生産時(shi)，裝成的(de)整機并(bìng)無毛病(bing)，但到用(yong)戶使用(yong)一段時(shi)間後，由(you)于焊接(jiē)不良，導(dao)電性能(néng)差而産(chan)生的故(gù)障卻時(shí)有發生(shēng)，是造成(cheng)早期返(fan)修率高(gāo)的原因(yin)之一，這(zhe)就是“虛(xu)焊”。

經過(guò)反複研(yán)究實驗(yan)認爲其(qi)根本原(yuán)因有如(rú)下幾個(ge)方面：

1. 印(yìn)制闆孔(kong)徑與引(yǐn)線線徑(jìng)配合不(bú)當
手插(chā)闆孔徑(jìng)與引線(xian)線徑的(de)差值，應(ying)在0.2—0.3mm。 機插(chā)闆孔徑(jing)與引線(xian)線徑的(de)差值，應(yīng)在0.4—055mm。 如差(cha)值過小(xiǎo)，則影響(xiang)插件，如(rú)差值過(guo)大，就有(you)一定幾(ji)率的“虛(xu)焊”風險(xiǎn)。

2. 後期焊(hàn)點損壞(huai)率
如焊(hàn)盤偏小(xiǎo)，則錫量(liàng)不足，偏(pian)大，則焊(han)點扁平(ping)，都會造(zao)成焊接(jie)面小，導(dao)電性能(néng)差，隻有(you)适當，才(cái)會得到(dao)質量好(hǎo)的焊點(diǎn)，究其原(yuán)因，是焊(han)點形成(chéng)的過程(chéng)中，引線(xiàn)及焊盤(pán)與焊料(liao)之間的(de)“潤濕力(lì)”“平衡”的(de)結果。
而(ér)對于需(xū)要通過(guò)大電流(liu)的焊點(diǎn)，焊盤需(xū)大些，經(jīng)過波峰(fēng)焊後，還(hái)需用錫(xī)絲加焊(han)，甚至加(jiā)鉚釘再(zài)加焊，才(cai)能得到(dao)性能可(kě)靠的焊(hàn)點。

3. 元件(jiàn)引線、印(yìn)制闆焊(han)盤可焊(han)性不佳(jia)
元件引(yin)線的可(kě)焊性，用(yong)GB 2433.32-85《潤濕力(li)稱量法(fǎ)可焊性(xing)試驗方(fāng)法》所規(gui)定的方(fang)法測量(liang)，其零交(jiāo)時間應(ying)不大于(yu)1秒，潤濕(shī)力的絕(jue)對值應(ying)不小于(yu)理論調(diao)濕力的(de)35％。 但是，元(yuán)器件引(yǐn)線的可(kě)焊性，并(bing)非都是(shì)一緻的(de)，參差不(bú)齊是正(zheng)常現象(xiàng)。
如CP線不(bú)如鍍錫(xi)銅線，鍍(du)銀線不(bú)如鍍錫(xi)線，線徑(jing)大的不(bú)如線徑(jìng)小的，接(jiē)插件不(bú)如集成(chéng)塊，儲存(cún)期長的(de)不如儲(chǔ)存期短(duan)的等等(děng)，管理中(zhōng)稍有疏(shū)忽，便會(hui)造成危(wēi)害。對于(yu)印制闆(pan)焊盤的(de)可焊性(xing)，必須符(fu)合GB l0244-88中1.6條(tiáo)規定的(de)技術條(tiao)件，即“當(dāng)……浸焊後(hòu)，焊料應(yīng)潤濕導(dǎo)體，即焊(hàn)料塗層(céng)應平滑(hua)、光亮，針(zhen)孔、不潤(run)濕或半(bàn)潤濕等(deng)缺陷的(de)面積不(bu)超過覆(fu)蓋總面(mian)積的5％，并(bìng)且不集(ji)中在一(yi)個區域(yu)内(或一(yi)個焊盤(pán)上)”；從另(lìng)一個角(jiǎo)度看，印(yin)制闆焊(hàn)盤的可(ke)焊性質(zhi)量水平(píng)，也并非(fēi)都是一(yī)緻的。因(yin)此，在實(shí)際生産(chǎn)中，所産(chǎn)生的效(xiào)果不一(yī)緻也就(jiù)不足爲(wèi)奇了。

4. 助(zhù)焊劑助(zhu)焊性能(neng)不佳
對(dui)于助焊(hàn)劑的助(zhu)焊性能(néng)，應符合(he)GB 9491-88所規定(ding)的标準(zhun)，當使用(yong)RA型時，擴(kuò)展率應(yīng)不小于(yú)90％，相對潤(run)濕力應(yīng)不小于(yu)35％，況且，在(zai)産生中(zhong)往往其(qí)助焊性(xìng)能随着(zhe)使用時(shi)間的延(yan)長會逐(zhu)漸降低(dī)甚至失(shi)效。因此(cǐ)，助焊劑(ji)性能不(bú)佳時，很(hen)有可能(neng)在可焊(han)性能差(chà)的元件(jian)、焊盤上(shàng)産生“虛(xū)焊”。

5. 波峰(fēng)焊工藝(yi)條件控(kong)制不當(dang)
對于波(bō)峰焊工(gong)藝條件(jian)，一般進(jin)行如下(xia)兩個方(fāng)面的控(kong)制，根據(jù)實際效(xiào)果來确(què)定适合(he)的工藝(yì)參數。

5．1錫(xī)鍋溫度(dù)與焊接(jie)時間的(de)控制 對(duì)于不同(tong)的波峰(feng)焊機，由(you)于其波(bo)峰面的(de)寬窄不(bu)同，必須(xu)調節印(yin)制闆的(de)傳送速(sù)度，使焊(han)接時間(jiān)大于2.5秒(miǎo)，一般可(ke)參考關(guān)系曲線(xiàn)， 在實際(jì)生産中(zhōng)，往往隻(zhi)能評價(jià)焊點的(de)外觀質(zhi)量及疵(ci)點率，其(qí)焊接強(qiáng)度、導電(dian)性能如(ru)何就不(bu)得而知(zhi)了，“虛焊(hàn)”由此而(er)來。

在焊(hàn)接過程(cheng)中，焊點(dian)金相組(zǔ)織變化(hua)經過了(le)以下三(san)個階段(duàn)的變化(hua)：
(1)合金層(céng)未完整(zheng)生成，僅(jin)是一種(zhǒng)半附着(zhe)性結合(hé)，強度很(hěn)低，導電(dian)性差：
(2)合(he)金層完(wan)整生成(chéng)，焊點強(qiáng)度高，電(dian)導性好(hao)；
(3)合金層(céng)聚集、粗(cu)化，脆性(xìng)相生成(chéng)，強度降(jiang)低，導電(dian)性下降(jiang)。

在實際(ji)生産中(zhong)，我們發(fa)現，設定(dìng)不同的(de)錫鍋溫(wēn)度及焊(hàn)接時間(jian)，并沒定(dìng)适合的(de)傾斜角(jiao)，有焊點(diǎn)飽滿、變(bian)簿，再焊(hàn)點飽滿(mǎn)且搭焊(han)點增多(duō)直至“拉(la)尖”的現(xian)象，因此(ci)本人認(rèn)爲，必須(xu)控制在(zai)當産生(sheng)較多搭(dā)焊利拉(la)尖時，将(jiang)工藝條(tiáo)件下調(diao)至搭焊(hàn)較少且(qie)無拉尖(jian)，“虛焊”才(cai)能最大(dà)限度的(de)控制。
該(gāi)現象除(chu)可用金(jin)相結構(gòu)來解釋(shì)外，還與(yu)“潤濕力(li)”的變化(hua)及焊料(liao)在不同(tóng)溫度下(xia)的“流動(dong)性”有關(guān)。

5．2預熱溫(wēn)度與焊(han)劑比重(zhong)的控制(zhì)

控制一(yi)定的焊(hàn)劑比重(zhòng)和預熱(rè)溫度，使(shi)印制闆(pan)進入錫(xī)鍋時，焊(hàn)劑中的(de)溶劑揮(huī)發得差(chà)不多，但(dàn)又不太(tai)幹燥，便(biàn)能最大(da)限度地(dì)起到助(zhù)焊作用(yòng)，即使零(ling)交時間(jiān)最短，潤(rùn)濕力最(zui)大，如未(wèi)烘幹，則(ze)溫度較(jiào)低、焊接(jiē)時間延(yan)長，通過(guo)錫峰的(de)時間不(bu)足；如烘(hong)得過幹(gàn)，則助焊(hàn)劑性能(néng)降低，甚(shen)至附着(zhe)在引線(xiàn)、焊盤上(shàng)，起不到(dào)去除氧(yǎng)化層的(de)作用；這(zhè)兩種傾(qīng)向都極(ji)易産生(shēng)“虛焊”。 

根(gēn)據以上(shàng)五個方(fāng)面因素(su)，我們在(zai)生産中(zhong)，可以對(duì)印制闆(pǎn)的設計(ji)規定《印(yìn)制闆設(she)計的工(gōng)藝性要(yao)求》企業(yè)标準，規(gui)定了元(yuan)器件、印(yin)制闆可(kě)焊性檢(jiǎn)驗及存(cún)放的管(guan)理制度(dù)，對助焊(hàn)劑、錫鉛(qian)焊料進(jìn)行定廠(chang)定牌使(shi)用，對波(bo)峰焊工(gong)序嚴格(gé)按照工(gong)藝文件(jian)要求操(cāo)作，每天(tian)定時記(jì)錄工藝(yi)參數，檢(jian)查焊點(diǎn)質量，将(jiang)産生“虛(xū)焊”的諸(zhū)方面因(yīn)素壓縮(suo)到最低(dī)限度。
随(suí)着生産(chǎn)技術的(de)發展，自(zì)動插件(jiàn)引線打(dǎ)彎及兩(liǎng)次焊工(gong)藝，使焊(hàn)接質量(liang)有了相(xiang)當的提(tí)高，但仍(réng)離不開(kai)上述諸(zhu)方面因(yīn)素。
因此(cǐ)，控制“虛(xū)焊”仍然(rán)必須從(cong)印制闆(pǎn)的設計(ji)、元器件(jian)、印制闆(pan)、助焊劑(ji)等焊接(jiē)用料的(de)質量管(guǎn)理，波峰(feng)焊工藝(yi)管理諸(zhu)方面進(jìn)行綜合(hé)控制，才(cai)能盡可(ke)能地減(jiǎn)少“虛焊(hàn)”，提高電(dian)子産品(pin)的可靠(kào)性。

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