波峰焊中插件浮高、歪斜是常見的工藝問題,根本原因在于熔融焊錫的上涌力和PCB的熱變形,導(dǎo)致元件被抬起或推動。要徹底解決,需要系統(tǒng)性地排查設(shè)計(jì)、物料、工藝等多個環(huán)節(jié)。
1. 元件與PCB設(shè)計(jì)問題引腳/孔徑不匹配:插件孔過大,元件引腳細(xì),無法有效定位-3。
元件本體過輕(如輕量化連接器):容易被錫波沖起-10。
布局不合理:大型重型元件集中在PCB一側(cè),過爐時加劇板翹-1。 優(yōu)化設(shè)計(jì):確??讖奖纫_直徑大0.2-0.4mm為宜-3。對于輕元件,設(shè)計(jì)上增加定位孔或卡扣。
DFM檢查:避免元件布局失衡。設(shè)計(jì)定制治具:治具上針對特定輕、高元件設(shè)計(jì)壓扣、擋塊或蓋板,在過爐時物理固定元件,防止上浮和歪斜-8-10。
2. 物料與可焊性問題元件引腳氧化/污染:鍍層質(zhì)量差、氧化會導(dǎo)致拒錫,焊料無法潤濕,元件被錫波浮起-3。
PCB受潮或翹曲:受潮PCB過爐時產(chǎn)生蒸汽,加劇板翹和元件位移-4。 物料管控:加強(qiáng)來料檢驗(yàn),對引腳進(jìn)行可焊性測試-3。
PCB預(yù)處理:對受潮PCB進(jìn)行烘烤(如125°C, 2-4小時)。利用治具矯正:使用合成石等高剛性、低熱膨脹的治具,可以有效校正和抑制PCB的翹曲變形,為元件提供穩(wěn)定平臺-1。
3. 波峰焊工藝參數(shù)問題錫波高度/沖擊力過大:過高的錫波會產(chǎn)生過大的上涌力,沖起元件-10。
預(yù)熱不足:PCB上下溫差大,加劇熱變形應(yīng)力。
鏈條速度/角度不當(dāng):影響焊接時間和元件受力。 參數(shù)優(yōu)化:降低錫波高度(通常為板厚的1/2至2/3)-4,適當(dāng)增加預(yù)熱以減少熱沖擊,優(yōu)化傳送速度與角度-6。優(yōu)化治具設(shè)計(jì):針對波峰焊參數(shù),可在治具上增加拖錫片或優(yōu)化開窗設(shè)計(jì),引導(dǎo)焊錫流動,減少局部沖擊-2-4。
4. 治具(載具)問題治具設(shè)計(jì)不良:開窗過大或支撐不足,無法有效固定元件和PCB。
治具磨損/變形:長期使用后定位失準(zhǔn)。 治具維護(hù):定期檢查、清潔和更換磨損治具-1。使用專用防浮高治具:采用類似專利設(shè)計(jì)中帶限位槽、定位柱和壓蓋的專用防傾斜焊接治具,從物理上約束元件-8。
系統(tǒng)性解決方案與排查流程
解決浮高歪斜問題,建議遵循以下流程:
現(xiàn)象確認(rèn)與定位:
是普遍還是個別問題?整板多個元件浮高,可能指向工藝參數(shù)或PCB問題;僅特定元件浮高,則重點(diǎn)檢查該元件設(shè)計(jì)、物料及對應(yīng)治具開窗。
是否伴隨其他缺陷?如同時出現(xiàn)虛焊、橋連,可能源于預(yù)熱不足或助焊劑問題-6。
優(yōu)先排查與快速應(yīng)對:
檢查插件到位情況:確認(rèn)插件后元件是否已插到底。
優(yōu)化波峰焊參數(shù):這是最快見效的方法。嘗試降低錫波高度,并適當(dāng)提高預(yù)熱溫度,觀察改善效果。
檢查并保養(yǎng)治具:清潔治具上的錫渣,檢查壓扣、支撐柱是否完好有效-1。
中期改善措施:
引入或優(yōu)化治具:聯(lián)系治具供應(yīng)商,討論為浮高元件增加壓塊、擋墻或蓋板的可行性-8。
加強(qiáng)物料控制:對反復(fù)出問題的元件批次進(jìn)行可焊性測試和鍍層檢查-3。
PCB烘烤:如果環(huán)境潮濕,對PCB進(jìn)行上線前烘烤。
