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PCBA技術

PCBA技術 - ​6種類のピーク溶接品質欠陥及び解決方案

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PCBA技術 - ​6種類のピーク溶接品質欠陥及び解決方案

​6種類のピーク溶接品質欠陥及び解決方案

2021-11-03
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Author:Downs

1.濡れ不良、漏れ溶接、虚溶接

理由:

プリント基板の溶接端、ピン、パッドが酸化または汚染され、PCBが湿っている、

チップ素子先端の金属電極の接着性が悪いか、単層電極を使用すると、溶接温度でカバーができる、

PCBの設計が不合理で、ピーク溶接中の影効果により溶接漏れが発生した、

PCB反りによるPCB反り位置とピーク溶接との接触不良、

搬送ベルトの両側は平行ではない(特にPCB伝送フレームを使用する場合)ため、PCBとピークとの接触は平行ではない、

ピークは平滑ではなく、ピークの両側の高さは平行ではなく、特に電磁ポンプピーク溶接機のスズ波ノズルは、酸化物に遮られると、ピークは鋸歯状になり、ろう付け漏れと虚溶接をもたらしやすい、

フラックスの活性が悪く、濡れ性が悪い、

PCB予熱温度が高すぎると、フラックスが炭化し、活性が失われ、濡れ不良を引き起こす

ソリューション:

回路基板

部品は先に使用してから使用し、湿気のある環境に保管しないで、規定の使用日を超えないで、湿気のあるPCBを清潔除湿してください。

ピーク溶接は、3層の端子構造を有する表面実装アセンブリを選択しなければならない。部品本体と溶接端は260℃のピーク溶接に2回以上の温度衝撃を受けることができる、

SMD/SMCがピーク溶接を採用する場合、素子レイアウトと配列方向は前面の小さな素子の原則に従い、相互遮蔽をできるだけ避けるべきである。また、素子後の残存パッド長を適宜延長することができ、

PCB反り度は0.8%〜1.0%未満、

ピーク溶接機と伝送帯またはPCB伝送フレームの水平高さを調整する

波ノズルを洗浄する、

フラックスを交換する、

適切な予熱温度を設定します。

2.先端を磨く

理由:

PCB予熱温度が低すぎるため、PCBと部品の温度が低くなり、部品とPCBは溶接中に吸熱し、

溶接温度が低すぎたり、輸送速度が速すぎたりして、溶融半田の粘度が大きすぎたりします。

電磁ポンプ波溶接機のピーク高さが高すぎるか、リードが長すぎるため、リードの底部がピークに接触できない。電磁ポンプ波ろう溶接機は中空波であり、中空波の厚さは4 ~ 5 mmである

フラックスの活動性が悪い、

溶接部品のリード線直径とジャックの比率が正しくなく、ジャックが大きすぎ、そして大きなパッドが大量の熱を吸収する。

ソリューション:

PCB、プレート層、部品点数、部品実装の有無などに応じて予熱温度を設定し、予熱温度は90 ~ 130℃である、

スズ波温度は(250±5)摂氏度であり、溶接時間は3〜5秒である。温度が少し低い場合は、コンベアの速度を下げなければならない。

ピークの高さは通常、PCB厚さの23点で制御される。プラグイン素子のピン成形にはピンがPCB溶接表面に0.8〜3 mm露出すること、

フラックスを交換する、

ジャック孔径はリード線径より0.15 ~ 0.4 mm大きい(細いリード線は下限を外し、太いリード線は上限を取る)。

3.プリント配線板の溶接マスクは溶接後に発泡する

溶接後、SMAは各溶接点の周囲に薄い緑色を呈する。例えば、氷の高さが深刻な場合、爪の大きさの気泡が発生し、これは外観の品質だけでなく、深刻な場合には性能にも影響します。この欠陥もリフロー溶接プロセスでよく見られる問題であるが、ピーク溶接ではよく見られる。

理由:

はんだマスクの発泡の根本的な原因は、はんだマスクとPCB基板の間にガスや水蒸気が存在することである。異なるプロセスでは、これらの微量のガスまたは水蒸気が挟み込まれます。溶接高温になると、ガスが膨張します。これにより、はんだマスクとPCB基板の層状化が生じる。溶接中は溶接温度が比較的高いため、パッドの周りに最初に気泡が発生します。

以下の理由の1つは、プリント配線基板に湿気が挟まれることを引き起こす。

PCBは通常、次の工程を行う前に洗浄と乾燥を行う必要がある。例えば、溶接マスクはエッチング後に乾燥されるべきである。この時点で乾燥温度が足りない場合は、水分を次のプロセスに持ち込みます。高温で気泡が発生する、

PCB加工前の貯蔵環境が悪く、湿度が高すぎ、溶接時に適時に乾燥していない、

ピーク溶接プロセスでは、現在、水性フラックスがよく使用されている。PCB予熱温度が不足すると、フラックス中の水蒸気が貫通孔の孔壁に沿ってPCB基板内部に入り込む。高温溶接すると気泡が発生する。

ソリューション:

生産の各段階を厳格に制御する。購入したプリント配線板は検査後に入庫しなければならない。通常、260℃の温度では、PCBは10秒以内に泡を立てるべきではありません。

ポリ塩化ビフェニルは通風乾燥環境に保存し、保存期間は6ヶ月を超えてはならない、

溶接前に、PCBは(120+5)摂氏度のオーブンで4 h予焼しなければならない。

ピーク溶接における予熱温度は厳格に制御し、ピーク溶接に入る前に100 ~ 140℃に達するべきである。水性フラックスを使用する場合、予熱温度は110 ~ 145℃に達し、水蒸気が完全に揮発することを確保しなければならない。

4.ピンホールとエアホール

ピンホールと気孔はいずれも溶接点の気泡を表しているが、表面には広がっていない。それらのほとんどは基底部で発生しています。底部の気泡が爆発前に完全に拡散し凝縮すると、ピンホールや穴が形成されます。ピンホールと穴の違いは、ピンホールの直径が小さいことです。

理由:

有機汚染物は基板や部品のピンに汚染されている。この汚染材料は自動挿入機械、ピン成形機、および劣悪な貯蔵から来ている。

基板は、電気めっき溶液と同様の材料から発生する水蒸気を含む。基板により安価な材料を使用すると、そのような水蒸気を吸い込み、溶接中に十分な熱を発生させ、溶液を蒸発させ、孔を発生させることができます。

基質の貯蔵過多または包装不当、周囲環境中の水分吸収、

フラックス缶に水を含む、

発泡及び熱風ナイフに使用される圧縮空気は、過剰な水分を含む。

予熱温度が低すぎて、水蒸気や溶媒を蒸発できない。基板がスズ炉に入ると、すぐに高温と接触して破裂する。

スズの温度が高すぎると、湿気や溶媒に遭遇すると、スズはすぐに破裂する。

ソリューション:

常用溶媒を用いてピン上の有機汚染物を除去する、シリコーンオイルとシリコンを含む類似製品は除去が難しいため、もし問題がシリコーンオイルによるものであれば、潤滑油や離型剤の交換源を考慮しなければならない。

組み立てる前にオーブンで基板をベーキングし、基板中の水分を除去する。

組み立てる前に、オーブンで基板を焼く、

溶接剤を定期的に交換する、

圧縮空気は水フィルタを備え、定期的に排出する必要がある。

予熱温度を上げる、

錫炉の温度を下げる。

5.粗溶接

理由:

時間−温度関係が正しくない、

半田成分が正しくない、

半田冷却前の機械的振動、

錫が汚染されている。

ソリューション:

コンベア速度を調整し、溶接予熱温度を補正し、適切な時間−温度関係を確立する、

ある合金の半田タイプと適切な半田温度を決定するために半田成分を検査する、

搬送ベルトを検査して、基材が溶接と硬化の過程で衝突やジッタが発生しないことを確保する、

汚染の原因となる不純物の種類を検査し、適切な方法を用いてスズ浴中の汚染された半田を減少または除去する(半田を希釈または交換する)

6.ブロックと溶接突出した物体に溶接する

理由:

コンベアベルトの速度が速すぎる、

溶接温度が低すぎる、

二次溶接波形が低い、

波形が正しくない、あるいは波形と板の間の角度が正しくない、出力波形が正しくない、

表面汚染と溶接性が悪い。

ソリューション:

コンベアの速度を下げる、最後の点で錫炉の温度を上げる、

二次溶接波形を再調整する、

搬送ベルトの波形と角度を再調整する、

PCB表面を洗浄して溶接性を向上させる。