ULIrobots：使用自动焊锡机解决PCBA焊接缺陷_由力自动化科技（上海）有限公司
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ULIrobots：使用自动焊锡机解决PCBA焊接缺陷
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ULIrobots：使用自动焊锡机解决PCBA焊接缺陷，首先分析什么因素影响电路板的焊接：
1、电路板焊盘的可焊性影响焊接质量
电路板焊盘可焊性不好，将会产生虚焊缺陷，影响电路中元件的性能，导致多层板元器件和内层线导通不稳定，引起整个电路功能失效。所谓可焊性就是金属表面被熔融焊料润湿的性质，即焊料所在金属表面形成一层相对均匀的连续的光滑的附着薄膜。影响印刷电路板可焊性的因素主要有：
（1）焊料的成份和被焊料的性质。 焊料是焊接化学处理过程中重要的组成部分，它由含有助焊剂的化学材料组成，常用的低熔点共熔金属为Sn-Pb或Sn-Pb-Ag其中杂质含量要有一定的百分比控制，以防杂质产生的氧化物被助焊剂溶解。焊剂的功能是通过传递热量，去除锈蚀来帮助焊料润湿被焊电路板表面。一般采用白松香和异丙醇溶剂。使用自动化焊锡机，可以配置不同的焊线。
（2）焊接温度和线路板表面清洁程度也会影响可焊性。温度过高，则焊料扩散速度加快，此时具有很高的活性，会使焊盘和焊料溶融表面迅速氧化，产生焊接缺陷，焊盘表面受污染也会影响可焊性从而产生缺陷，这些缺陷包括锡珠、锡球、开路、光泽度不好等。而自动焊锡机的温度完全是可调的，很好的解决了这一方面的问题。
不是所有金属都适合与锡焊接，ULIrobots经过多年实践，得出以下结论：
金属材料对锡的可焊性
Palladium 钯
Bronze 青铜
Brass 黄铜
Nicklel 镍
Aluminium 铝
Stainless 不锈钢
Titanium 钛
2、电路板翘曲产生的焊接缺陷
电路板和元器件在焊接过程中产生翘曲，由于应力变形而产生虚焊、短路等缺陷。翘曲往往是由于电路板的上下部分温度不平衡造成的。对大的PCB，由于板自身重量下坠也会产生翘曲。普通的PBGA器件距离印刷电路板约0.5mm，如果电路板上器件较大，随着线路板降温后恢复正常形状，焊点将长时间处于应力作用之下，如果器件抬高0.1mm就足以导致虚焊开路。解决烙铁头与焊点的距离也是自动化焊锡机的一个大优势，通过手持编程器来操作Z轴，任意调节烙铁头高度。配置四轴的焊锡机还可以任意旋转烙铁头，进行焊接。
3、电路板的设计影响焊接质量
在布局上，电路板尺寸过大时，虽然焊接较容易控制，但印刷线条长，阻抗增大，抗噪声能力下降，成本增加；过小时，则散热下降，焊接不易控制，易出现相邻线条相互干扰，如线路板的电磁干扰等情况。因此，必须优化PCB板设计：
（1）缩短高频元件之间的连线、减少EMI干扰。
（2）重量大的（如超过20g） 元件，应以支架固定，然后焊接。
（3）发热元件应考虑散热问题，防止元件表面有较大的&DT产生缺陷与返工，热敏元件应远离发热源。
（4）元件的排列尽可能平行，这样不但美观而且易焊接，宜进行大批量生产。电路板设计为4∶3的矩形最佳。导线宽度不要突变，以避免布线的不连续性。电路板长时间受热时，铜箔容易发生膨胀和脱落，因此，应避免使用大面积铜箔。
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PCBA焊接规范
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做恒定湿热试验后PCBA板面浮现助焊剂白色粉末，怎么解决？
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各位前辈，专家，帮帮忙! &
我司引入免清洗低固态的波峰焊助焊剂，过完波峰后直接做48H的恒定湿热试验（温度40±2℃，湿度93±3%，实际湿度可能有达到96%）后板面出现发白现象，此白色物质应该为波峰焊后助焊剂残留物（透明）遇水份而出现的白色粉末！具体见图片，
试验情况如下：1.PCB：单面浸锡板2.过板方式：直接过板（无使用pallet)3.预热：只有底部加热器3个，无顶部加热起，温度设定都为170℃，链速0.9m/min，实测板温度应该 &
有到达120℃左右（在供应商提供的参数范围内）4.锡缸温度：265℃5.助焊剂量： 因无法实际测量助焊剂量，但量大小都有试验过，都会出现发白！6.助焊剂： ROL0型，比重0.805，固态含量3.6，酸价20mg KOH/g & 各种预热，链速，助焊剂量，都调试过，还是会出现发白现象，怎么解决啊？疑问：1.此白色物质的成分是什么？2.此白色物质会不会腐蚀焊点及PCB板？表面绝缘电阻多少，会不会造成PCB板线轨短路现象或其它方面的影响？
=561) window.open('http://bbs.smthome.net/attachment/Mon_239_e12bdf58ca1ba85.jpg?44');" style="max-width:561" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>561)this.width=561;" onerror="src='images/nopic1.gif'" original="http://bbs.smthome.net/attachment/Mon_239_e12bdf58ca1ba85.jpg?44"
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这类物质一般是助焊剂本身成分的问题，不管量调多大多小做完高温高湿后都会有不同程度的出现，一般不会影响电气性能，只是外观不良，楼主试着更换另外的助焊剂试下
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湿热试验应为批次抽检...不适合整个批次（除非表面防水处理后）...，只能在ESD保障情况下先干刷而后局部蘸IPA清除之...，干燥后再通电检查一次处理...。
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这种白色粉末最好清楚。它不单单是外观不良可能会降低绝缘阻抗，造成不良。
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原帖由2楼楼主 panda-liu 于 15:00发表 湿热试验应为批次抽检...不适合整个批次（除非表面防水处理后）...，只能在ESD保障情况下先干刷而后局部蘸IPA清除之...，干燥后再通电检查一次处理...。谢谢您，刘老师我的情况是这样的：我是试验了一小部分板，是引入新助焊剂前的试验，发白概率为100%，这些做完恒定湿热试验后的板都是要报废的。 在过完波峰后也有用ESD防静电刷刷过，还是会发白。我的想请教的是为什么会导致发白现象，白色物质主要是什么成分，怎样防止？我有请教过FLUX供应商，他们说可能是现使用的助焊剂跟PCB板镀层时使用的助焊剂不相容问题导致！可我咨询了PCB生产商,PCB镀层使用的镍金板生产时无使用助焊剂, 究竟问题出在哪？？
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几乎所有FLUX在高温高湿环境下都会多少出现白色物质的（尤其所谓的免洗焊剂）...，有机酸盐和各种树脂的混合物在水的作用下通常是这种粉状物（靠近合金的比较坚硬）...温度不过促进加速了这种情况发生...。一般焊接面无大碍...TOP面因温度低活性成分可能没有完全分解而具有遇湿腐蚀和漏电的可能...需要特别注意（尤其含有卤素的焊剂）...，因为焊剂残留物形成的保护膜破裂容易引起离子迁移的...。不要直接用成品来做高温高湿实验...可以用梳型板或电极来替代SIR实验...，除非电路或PCBA存在问题...。
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原帖由5楼楼主 panda-liu 于 17:40发表 几乎所有FLUX在高温高湿环境下都会多少出现白色物质的（尤其所谓的免洗焊剂）...，有机酸盐和各种树脂的混合物在水的作用下通常是这种粉状物（靠近合金的比较坚硬）...温度不过促进加速了这种情况发生...。一般焊接面无大碍...TOP面因温度低活性成分可能没有完全分解而具有遇湿腐蚀和漏电的可能...需要特别注意（尤其含有卤素的焊剂）...，因为焊剂残留物形成的保护膜破裂容易引起离子迁移的...。不要直接用成品来做高温高湿实验...可以用梳型板或电极来替代SIR实验...，除非电路或PCBA存在问题...。这次我试验的板是单面镍金板，发白也是出现在焊接面，出现这种发白的残留物是否会降低SIR，如果含有机酸盐成分，应该是有腐蚀焊点及PCB的危险！至于卤素，好像所有的助焊剂都免不了含有Br这种卤素（我使用的助焊剂Br的含量有5000PPM左右），其它的卤素都不会超标。Br超标对电路板有什么影响？会引起腐蚀不？（Cl超标会对焊点有湿腐蚀的危险），SIR实验我看了IPC-TM650有说到使用特做的符合一定标准的梳型板或电极来做，可我感觉几乎所有的FLUX在高温高湿环境下都会出现白色物质（透明未完全分解的助焊剂残留物遇水份显现出来的），是否有办法避免？如果产品常是使用在高温高湿环境下，为不在PCBA板上残留此物质就一定得加道清洗工艺了，那那些所谓的免清洗助焊剂就徒有虚名罢了（难道所谓的免洗助焊剂，只是说产生的白色残留物符合SIR或........），如大家使用的免洗助焊剂都有此现象，你们怎么说服客户？（是否需要做此白色残留的SIR及检测此白色物质的成分来证明此物质不会对PCBA产生腐蚀...）产生此发白物质跟PCB有无关系？FLUX供应商也说明了，我试验板的发白物质会有腐蚀电路板的危险。怎么办？？刘老师,谢谢您！
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原帖由5楼楼主 panda-liu 于 17:40发表 几乎所有FLUX在高温高湿环境下都会多少出现白色物质的（尤其所谓的免洗焊剂）...，有机酸盐和各种树脂的混合物在水的作用下通常是这种粉状物（靠近合金的比较坚硬）...温度不过促进加速了这种情况发生...。一般焊接面无大碍...TOP面因温度低活性成分可能没有完全分解而具有遇湿腐蚀和漏电的可能...需要特别注意（尤其含有卤素的焊剂）...，因为焊剂残留物形成的保护膜破裂容易引起离子迁移的...。不要直接用成品来做高温高湿实验...可以用梳型板或电极来替代SIR实验...，除非电路或PCBA存在问题...。为什么“靠近合金的比较坚硬”呢？
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原帖由6楼楼主 smt-love 于 08:54发表 这次我试验的板是单面镍金板，发白也是出现在焊接面，出现这种发白的残留物是否会降低SIR，如果含有机酸盐成分，应该是有腐蚀焊点及PCB的危险！至于卤素，好像所有的助焊剂都免不了含有Br这种卤素（我使用的助焊剂Br的含量有5000PPM左右），其它的卤素都不会超标。Br超标对电路板有什么影响？会引起腐蚀不？（Cl超标会对焊点有湿腐蚀的危险），SIR实验我看了IPC-TM650有说到使用特做的符合一定标准的梳型板或电极来做，可我感觉几乎所有的FLUX在高温高湿环境下都会出现白色物质（透明未完全分解的助焊剂残留物遇水份显现出来的），是否有办法避免？如果产品常是使用在高温高湿环境下，为不在PCBA板上残留此物质就一定得加道清洗工艺了，那那些所谓的免清洗助焊剂就徒有虚名罢了（难道所谓的免洗助焊剂，只是说产生的白色残留物符合SIR或........），如大家使用的免洗助焊剂都有此现象，你们怎么说服客户？（是否需要做此白色残留的SIR及检测此白色物质的成分来证明此物质不会对PCBA产生腐蚀...）产生此发白物质跟PCB有无关系？FLUX供应商也说明了，我试验板的发白物质会有腐蚀电路板的危险。怎么办？？梳型板或电极可根据产品电路特征（一般以最小间距为基础...有时以一对CHIP的PAD形式出现）直接、单独做在PCB的空白铜箔上...，这样是好处是随时可在局部位置做SIR的试验而焊接条件又是实际情况...也可以用有无离子迁移（结晶）现象及程度来判断漏电趋势...，白粉吸湿程度与焊剂配方有关...通常只是程度上的差异所以一般客户都不会容忍的...。FLUX能把PCB白化了...有焊机溶剂配合方面的问题也有治程方面的可能...，需要两种固含量相似的焊剂比对找原因了...，危险程度需要通过数据说话而不是一般的判断...。原帖由7楼楼主 xuanlian406 于 12:43发表 为什么“靠近合金的比较坚硬”呢？与含有金属的有机酸盐性质相关...大概跟眼巴巴类似的情况...，呵呵。
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回复8楼 panda-liu 的帖子
{&FLUX能把PCB白化了...有焊机溶剂配合方面的问题也有治程方面的可能...，需要两种固含量相似的焊剂比对找原因了...，危险程度需要通过数据说话而不是一般的判断...。&}根据PCB制造商说明，此镍金板制造工艺没使用助焊剂，而制程参数也是根据FLUX供应商推荐。其实我觉得如果能解决此现象或改善到很微小的程度是最好的，不然做梳型板或电极测试其SIR，得送到有权威的机构做，麻烦，且后期是否有腐蚀焊点的可能也没法测验！
后续我只能用不同PCB制造商不同镀层及材质的PCB板来做此实验，估计应该还是会出现此发白现象！再不行的话只能去再些不同型号的FLUX来试验，看能否找到合适的！业界的同行我能否也发表一下，你们使用的免清洗助焊剂做完湿热试验后是否有此现象？难道都没有吗？如有此现象，都有做那些测试，证明此粉末是否有腐蚀及降低SIR的危险？在此谢谢各位！
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原帖由0楼楼主 smt-love 于 09:31发表
...我司引入免清洗低固态的波峰焊助焊剂，过完波峰后直接做48H的恒定湿热试验（温度40±2℃，湿度93±3%，实际湿度可能有达到96%）后板面出现发白现象，此白色物质应该为波峰焊后助焊剂残留物（透明）遇水份而出现的白色粉末！具体见图片....免洗助焊剂只是指焊后板上的残留物极微,且具有较高的SIR,一般情况下不需清洗,就能达到离子洁净度标准的助焊剂.其本身与通过湿热试验后PCBA板面出现白色粉末概念上是有区别的.在高温高湿环境后通常都有或多或少地出现&白色粉末&,如试验后仍满足产品电气性能要求,符合SIR要求,可&不予追究&,但如果产品经常在高温高湿环境下使用,就要采取焊后洗板甚至PCBA表面防水处理...建议选用活化剂活性适中,最好焊后可形成保护膜的助焊剂;波峰焊接方面,可从加速焊料流动性,提高波峰高度和焊接时间努力,以最大限度洗刷并降低板底残留物...
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Re:回复8楼 panda-liu 的帖子
原帖由9楼楼主 smt-love 于 08:40发表 {&FLUX能把PCB白化了...有焊机溶剂配合方面的问题也有治程方面的可能...，需要两种固含量相似的焊剂比对找原因了...，危险程度需要通过数据说话而不是一般的判断...。&}根据PCB制造商说明，此镍金板制造工艺没使用助焊剂，而制程参数也是根据FLUX供应商推荐。其实我觉得如果能解决此现象或改善到很微小的程度是最好的，不然做梳型板或电极测试其SIR，得送到有权威的机构做，麻烦，且后期是否有腐蚀焊点的可能也没法测验！
后续我只能用不同PCB制造商不同镀层及材质的PCB板来做此实验，估计应该还是会出现此发白现象！再不行的话只能去再些不同型号的FLUX来试验，看能否找到合适的！业界的同行我能否也发表一下，你们使用的免清洗助焊剂做完湿热试验后是否有此现象？难道都没有吗？如有此现象，都有做那些测试，证明此粉末是否有腐蚀及降低SIR的危险？.......针对SIR实验电极...可以利用PCB的铜箔或工艺边制作...，焊接点与电极尽量拉大距离（以焊接传导温度不破坏焊剂残留物表面状态为度）...，上个过去应用过的SIR电极示意图看看...。
=561) window.open('http://bbs.smthome.net/attachment/Mon_2_8d08e.jpg?31');" style="max-width:561" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>561)this.width=561;" onerror="src='images/nopic1.gif'" original="http://bbs.smthome.net/attachment/Mon_2_8d08e.jpg?31"
UID：233239
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想请教几个问题：1.我这边做的是车载的继电器（电路板模块继电器），是否一定得做温湿实验？2.我做SIR测试，是使用过完WS及做完温湿实验后做SIR测试，还是过完WS后直接做SIR测试？3.如果SIR测试过，那此发白物质对焊点的腐蚀怎么测验！望不烦赐教！谢谢
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现在很多助焊剂的供应商所谓的免洗，只是相对的，大部分还是要清洗，如果不清洗的话，可能会害死人，我们很多客户都吃过亏的，所用选用合适的焊剂至关重要。我们是焊锡供应商，楼主大哥要是需要更换的话，可以考虑试用我公司的助焊剂。深圳市同创时代焊锡科技有限公司。我的电话：.本人姓杨
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原帖由12楼楼主 smt-love 于 09:08发表 想请教几个问题：1.我这边做的是车载的继电器（电路板模块继电器），是否一定得做温湿实验？2.我做SIR测试，是使用过完WS及做完温湿实验后做SIR测试，还是过完WS后直接做SIR测试？3.如果SIR测试过，那此发白物质对焊点的腐蚀怎么测验！望不烦赐教！谢谢SIR测试大致有三种情况...焊前、焊后和高温高湿...，车载的环境比较恶劣要求当然会高一些...，看焊接装配后是否有涂敷或灌封树脂等防潮措施...若没有就得做高温高湿后的SIR...，发白物质可用离子污染测试方法鉴定是否满足可靠性等级...。
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