波峰焊(han)焊接工(gōng)藝問題(tí)分析-(虛(xu)焊)

    波(bō)峰自動(dòng)焊接技(jì)術，在電(dian)子工業(yè)中已應(yīng)用多年(nian)，但是對(duì)焊點的(de)後期失(shi)效仍然(ran)是一個(ge)令人頭(tóu)疼的問(wen)題，它極(jí)大地影(ying)響着電(dian)子産品(pin)的質量(liàng)和信譽(yu)。

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

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

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

1. 印(yìn)制闆孔(kong)徑與引(yǐn)線線徑(jing)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(cha)闆孔徑(jing)與引線(xiàn)線徑的(de)差值，應(ying)在0.4—055mm。 如差(cha)值過小(xiǎo)，則影響(xiǎng)插件，如(ru)差值過(guò)大，就有(yǒu)一定幾(jǐ)率的“虛(xu)焊”風險(xian)。

2. 後期焊(han)點損壞(huai)率
如焊(han)盤偏小(xiǎo)，則錫量(liang)不足，偏(piān)大，則焊(hàn)點扁平(píng)，都會造(zào)成焊接(jiē)面小，導(dao)電性能(néng)差，隻有(yǒu)适當，才(cái)會得到(dao)質量好(hǎo)的焊點(diǎn)，究其原(yuan)因，是焊(han)點形成(chéng)的過程(cheng)中，引線(xiàn)及焊盤(pan)與焊料(liao)之間的(de)“潤濕力(lì)”“平衡”的(de)結果。
而(er)對于需(xū)要通過(guò)大電流(liú)的焊點(dian)，焊盤需(xū)大些，經(jīng)過波峰(feng)焊後，還(hai)需用錫(xi)絲加焊(hàn)，甚至加(jia)鉚釘再(zài)加焊，才(cai)能得到(dào)性能可(ke)靠的焊(han)點。

3. 元件(jiàn)引線、印(yin)制闆焊(hàn)盤可焊(han)性不佳(jia)
元件引(yǐn)線的可(ke)焊性，用(yòng)GB 2433.32-85《潤濕力(lì)稱量法(fa)可焊性(xìng)試驗方(fāng)法》所規(gui)定的方(fang)法測量(liàng)，其零交(jiāo)時間應(yīng)不大于(yú)1秒，潤濕(shī)力的絕(jue)對值應(ying)不小于(yu)理論調(diào)濕力的(de)35％。 但是，元(yuán)器件引(yin)線的可(ke)焊性，并(bing)非都是(shì)一緻的(de)，參差不(bu)齊是正(zheng)常現象(xiang)。
如CP線不(bu)如鍍錫(xī)銅線，鍍(dù)銀線不(bu)如鍍錫(xi)線，線徑(jìng)大的不(bu)如線徑(jìng)小的，接(jie)插件不(bú)如集成(cheng)塊，儲存(cún)期長的(de)不如儲(chu)存期短(duǎn)的等等(děng)，管理中(zhong)稍有疏(shū)忽，便會(huì)造成危(wēi)害。對于(yu)印制闆(pǎn)焊盤的(de)可焊性(xìng)，必須符(fú)合GB l0244-88中1.6條(tiáo)規定的(de)技術條(tiáo)件，即“當(dāng)……浸焊後(hòu)，焊料應(ying)潤濕導(dǎo)體，即焊(han)料塗層(ceng)應平滑(hua)、光亮，針(zhen)孔、不潤(run)濕或半(ban)潤濕等(děng)缺陷的(de)面積不(bu)超過覆(fù)蓋總面(miàn)積的5％，并(bing)且不集(jí)中在一(yi)個區域(yu)内(或一(yi)個焊盤(pan)上)”；從另(lìng)一個角(jiǎo)度看，印(yìn)制闆焊(han)盤的可(kě)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(chan)生的效(xiao)果不一(yi)緻也就(jiù)不足爲(wèi)奇了。

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

5. 波峰(feng)焊工藝(yì)條件控(kong)制不當(dang)
對于波(bo)峰焊工(gōng)藝條件(jian)，一般進(jìn)行如下(xià)兩個方(fang)面的控(kong)制，根據(jù)實際效(xiào)果來确(que)定适合(he)的工藝(yì)參數。

5．1錫(xi)鍋溫度(dù)與焊接(jiē)時間的(de)控制 對(dui)于不同(tóng)的波峰(fēng)焊機，由(yóu)于其波(bo)峰面的(de)寬窄不(bú)同，必須(xu)調節印(yìn)制闆的(de)傳送速(sù)度，使焊(han)接時間(jian)大于2.5秒(miǎo)，一般可(ke)參考關(guan)系曲線(xian)， 在實際(jì)生産中(zhōng)，往往隻(zhi)能評價(jia)焊點的(de)外觀質(zhi)量及疵(ci)點率，其(qi)焊接強(qiáng)度、導電(diàn)性能如(rú)何就不(bú)得而知(zhi)了，“虛焊(han)”由此而(er)來。

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

在實際(jì)生産中(zhong)，我們發(fā)現，設定(ding)不同的(de)錫鍋溫(wen)度及焊(han)接時間(jiān)，并沒定(dìng)适合的(de)傾斜角(jiǎo)，有焊點(dian)飽滿、變(biàn)簿，再焊(han)點飽滿(mǎn)且搭焊(han)點增多(duo)直至“拉(la)尖”的現(xiàn)象，因此(cǐ)本人認(ren)爲，必須(xū)控制在(zai)當産生(shēng)較多搭(dā)焊利拉(la)尖時，将(jiāng)工藝條(tiao)件下調(diào)至搭焊(han)較少且(qiě)無拉尖(jiān)，“虛焊”才(cái)能最大(dà)限度的(de)控制。
該(gai)現象除(chu)可用金(jīn)相結構(gòu)來解釋(shi)外，還與(yǔ)“潤濕力(lì)”的變化(huà)及焊料(liào)在不同(tóng)溫度下(xia)的“流動(dong)性”有關(guan)。

5．2預熱溫(wen)度與焊(han)劑比重(zhong)的控制(zhì)

控制一(yī)定的焊(hàn)劑比重(zhòng)和預熱(rè)溫度，使(shǐ)印制闆(pan)進入錫(xī)鍋時，焊(hàn)劑中的(de)溶劑揮(huī)發得差(cha)不多，但(dàn)又不太(tài)幹燥，便(biàn)能最大(dà)限度地(dì)起到助(zhu)焊作用(yòng)，即使零(líng)交時間(jian)最短，潤(run)濕力最(zuì)大，如未(wèi)烘幹，則(zé)溫度較(jiào)低、焊接(jiē)時間延(yan)長，通過(guò)錫峰的(de)時間不(bú)足；如烘(hong)得過幹(gan)，則助焊(han)劑性能(neng)降低，甚(shèn)至附着(zhe)在引線(xiàn)、焊盤上(shàng)，起不到(dao)去除氧(yǎng)化層的(de)作用；這(zhè)兩種傾(qing)向都極(jí)易産生(shēng)“虛焊”。 

根(gen)據以上(shàng)五個方(fang)面因素(su)，我們在(zài)生産中(zhong)，可以對(dui)印制闆(pan)的設計(ji)規定《印(yìn)制闆設(she)計的工(gong)藝性要(yào)求》企業(ye)标準，規(guī)定了元(yuán)器件、印(yìn)制闆可(ke)焊性檢(jian)驗及存(cun)放的管(guan)理制度(du)，對助焊(han)劑、錫鉛(qian)焊料進(jin)行定廠(chǎng)定牌使(shi)用，對波(bō)峰焊工(gōng)序嚴格(ge)按照工(gōng)藝文件(jiàn)要求操(cao)作，每天(tian)定時記(ji)錄工藝(yì)參數，檢(jian)查焊點(dian)質量，将(jiang)産生“虛(xū)焊”的諸(zhu)方面因(yin)素壓縮(suō)到最低(di)限度。
随(sui)着生産(chǎn)技術的(de)發展，自(zi)動插件(jian)引線打(da)彎及兩(liǎng)次焊工(gong)藝，使焊(han)接質量(liang)有了相(xiang)當的提(tí)高，但仍(réng)離不開(kai)上述諸(zhū)方面因(yin)素。
因此(ci)，控制“虛(xū)焊”仍然(rán)必須從(cóng)印制闆(pǎn)的設計(ji)、元器件(jiàn)、印制闆(pǎn)、助焊劑(ji)等焊接(jie)用料的(de)質量管(guan)理，波峰(feng)焊工藝(yì)管理諸(zhu)方面進(jin)行綜合(hé)控制，才(cái)能盡可(kě)能地減(jiǎn)少“虛焊(han)”，提高電(diàn)子産品(pǐn)的可靠(kao)性。

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