Identifizieren Sie häufige Mängel beim Wellenlöten, finden Sie deren wahrscheinliche Ursachen und beheben Sie Probleme bei Flussmittelausbringung, Vorwärmung, Lötwelle, PCB-Design und Reinigung.
DurchAdministratorDie meisten Mängel beim Wellenlöten stammen aus fünf Bereichen: Lötbarkeit, Flussmittelausbringung, Vorwärmung, Kontrolle der Lötwelle oder PCBA-Design.
Korrigieren Sie nicht jeden Mangel, indem Sie die Löttemperatur oder die Kontaktzeit erhöhen. Bestimmen Sie zuerst, ob das Problem ein einzelnes Gelenk, eine einzelne Komponente, eine einzelne Position auf der Platine oder die gesamte Produktionscharge betrifft. Das Muster der Mängel zeigt in der Regel an, wo Sie beginnen sollten.
Das Wellenlöten wird hauptsächlich verwendet, um THT-Komponenten auf einer PCB zu löten. Flussmittel wird auf die Lötseite aufgebracht, die Baugruppe wird vorgewärmt und die Unterseite passiert eine kontrollierte Welle aus geschmolzenem Lötmaterial.
Das Flussmittel entfernt leichte Oxide und unterstützt das Benetzen. Vorwärmen aktiviert das Flussmittel, entfernt einen Teil dessen Lösungsmittels und reduziert den Temperaturunterschied, wenn die PCBA die Lötwelle erreicht.
Das Lötmaterial benetzt dann die Anschlussdrähte, Pads und durchkontaktierten Löcher. Wenn die Platine die Welle verlässt, fließt überschüssiges Lötmaterial ab und das verbleibende Lötmaterial bildet die Verbindungen.
| Mangel | Sichtbarer Nachweis | Zuerst überprüfen |
|---|---|---|
| Lötbrücke | Lötmaterial verbindet benachbarte Pins oder Pads | Ausrichtung der Komponenten, Drahtlänge, Fördergeschwindigkeit, Wellhöhe und Ausgangsbedingungen |
| Unzureichende Lochfüllung | Lötmaterial steigt nicht weit genug durch das beschichtete Loch | Durchdringung des Flussmittels, Vorwärmung, Kontaktzeit, thermische Masse und Passform Loch zu Draht |
| Nichtbenetzung oder kalte Verbindung | Lötmaterial verbindet sich nicht korrekt mit dem Pad oder Draht | Oxidation, Verunreinigung, Flussaktivität und Lötfähigkeit |
| Übermäßiges Lötzinn oder Eiszapfen | Schwerer Wulst oder spitze Lotprojektion | Wellenstabilität, Förderbandwinkel, Anschlusslänge, Löttemperatur und Rückzug |
| Lötperlen oder Spritzer | Lose oder angebrachte Lötstellen um die Verbindung | Feuchtigkeit, nasser Fluss, Vorheizung, Zustand der Lötmaske und Wellen-Turbulenzen |
| Pinlöcher oder Blowholes | Kleine Löcher im oder durch die Lötverbindung | PCB-Feuchtigkeit, Ausgasung, Verunreinigung und Durchgangsverzinnung |
| Hochstehendes Bauteil | THT-Bauteil hebt sich von der PCB | Einfügtiefe, Anschlusslänge, Verformung der Platine, Halterstütze und Wellenkraft |
| Hochstehendes Pad oder beschädigte Lötmaske | Kupferpad oder Beschichtung löst sich von der Platine | Übermäßige Hitze, mechanische Kraft, PCB-Material und Fertigungsqualität |
| Rissige Lötverbindung | Riss erscheint um den Anschluss, das Pad oder den Wulst | Platinendeformation, Bauteilbewegung, thermischer Stress und Verbindungsdesign |
| Flussreste | Weiße, braune, klare oder klebrige Materialreste | Flussmenge, Vorheizprofil, Flusskompatibilität und Reinigungsprozess |
Ein visuelles Symptom ist keine vollständige Diagnose. Messen Sie den Prozess, bevor Sie ihn ändern.
Eine Lötbrücke bildet sich, wenn Lötzinn zwischen benachbarten Pins oder Pads verbleibt, nachdem die PCBA die Welle verlässt.
Häufige Ursachen sind enge Pin-Abstände, lange Anschlüsse, schlechte Platinenorientierung, eine instabile oder übermäßige Welle, falsche Fördergeschwindigkeit und schwaches Löten. Das Design der PCB und die Richtung, in der ein langer Stecker in die Welle eintritt, können ebenfalls die Brückenrate beeinflussen. IPC-Tests haben gezeigt, dass die Bauteilorientierung, Fördergeschwindigkeit, Temperatur des Lötbades und Wellenkonfiguration Lötbrücken bei THT beeinflussen können.
Überprüfen Sie, ob Brücken am selben Ende jedes Steckverbinders auftreten. Wenn ja, überprüfen Sie zuerst die Platinenorientierung und das Lotentwässern. Wenn Brücken über die gesamte Platine erscheinen, inspizieren Sie die Welle, das Förderband und den Zustand des Lotes.
Die Reduzierung der Löt-Temperatur ohne Überprüfung der Lochfüllung kann ein weiteres Problem verursachen. Ändern Sie jeweils einen Parameter und überprüfen Sie nach jedem Versuch sowohl die Überbrückung als auch die Füllung des Lochs.
Eine unzureichende Lochfüllung bedeutet, dass das Lot das erforderliche Niveau in einem platinierten Durchgangsloch nicht erreicht hat.
Wenn viele Verbindungen auf der Platine dasselbe Problem zeigen, überprüfen Sie die Flussabdeckung, Vorwärmung und Wellenkontakt. Zu wenig Fluss, schwache Flussaktivierung, übermäßiges Trocknen vor dem Wellenkontakt, niedrige Vorwärmung oder unzureichende Kontaktzeit mit dem Lot können die Füllung reduzieren.
Wenn ein Steckverbinder oder ein Erdungspin betroffen ist, vergleichen Sie dessen thermische Belastung mit benachbarten Verbindungen. Dicke Platinen, interne Kupfer-Ebenen, große Anschlüsse und enge Loch-zu-Anschluss-Beziehungen können Wärme von der Verbindung abführen.
Eine nützliche Reihenfolge besteht darin, die Durchdringung des Flusses zu überprüfen, die Oberflächentemperatur zu messen, den Kontakt mit der Lötwelle zu bestätigen und dann die PCB-Oberfläche, die Lochplattierung und die Lötfähigkeit der Bauteilanschlüsse zu überprüfen. Kopieren Sie keine fixe Vorwärmtemperatur von einer anderen PCBA.
Nein. Einige bleifreie Lötverbindungen haben eine von Natur aus dullere Oberfläche als traditionelle Zinn-Blei-Verbindungen.
Eine kalte oder schlecht benetzte Verbindung sollte anhand der gesamten Verbindungsform und dem Benetzungszustand identifiziert werden, nicht nur anhand des Glanzes. Warnzeichen sind freiliegende Pad-Bereiche, schlechte Kontaktwinkel, unregelmäßige Übergänge und Lot, das nicht mit dem Pad oder Anschluss verbunden ist.
Die wichtigsten Überprüfungen sind Lötfähigkeit, Oberflächenoxidation, Verunreinigung, Flussaktivität, Vorwärmung und Lötkontakt. Das erneute Erhitzen kann eine einzelne Verbindung reparieren, aber wiederholte kalte Verbindungen erfordern eine Korrektur des Produktionsprozesses.
Übermäßiges Lot kann als schwerer Übergang, langer Punkt oder dünne Lötverwebung zwischen den Merkmalen erscheinen.
Das Lötmittel kann sich aufgrund eines falschen Förderwinkels, langer Bauteillänge, instabiler Wellenhöhe, unpassender Lötemperature, schwacher Flussaktivität oder kontaminiertem Lot möglicherweise nicht sauber von der PCBA trennen. Indium identifiziert Wellenhöhe, Vorwärmung, Fördergeschwindigkeit, Lötfähigkeit und Flusszustand unter den Ursachen für Lötwellen-Eiszapfen.
Überprüfen Sie, wo das überschüssige Lötmittel entsteht. Ein wiederkehrender Eiszapfen am gleichen Anschluss weist auf ein lokales Geometrie- oder Entwässerungsproblem hin. Zufällige Netzbildung auf der Lötseite deutet stärker auf Wellenstabilität, Fluss oder Lotzustand hin.
Lötperlen können entstehen, wenn Feuchtigkeit oder Lösungsmittel des Flusses Gas abgeben, während die PCBA mit der Lötwelle in Kontakt tritt. Wellen-Turbulenzen, überschüssiger Fluss, ungeeignete Vorwärmung und einige Lötmaskenoberflächen können ebenfalls dazu beitragen.
Die Vorwärmung muss genügend Lösungsmittel entfernen, ohne die Flussaktivität vor dem Löten zu erschöpfen. Sie erwärmt auch die PCB und Komponenten, sodass das Löten innerhalb einer kontrollierten Kontaktzeit erfolgen kann.
Entfernen Sie lose Lötperlen, bevor die Baugruppe in die elektrische Prüfung oder die Endmontage übergeht. Das Reinigen entfernt jedoch nur das Ergebnis. Es behebt nicht überschüssigen Fluss, Feuchtigkeit oder instabile Wellenbedingungen.
Löcher und Blasen entstehen, wenn Gas durch das flüssige Lot entweicht, bevor die Verbindung vollständig erstarrt ist.
Mögliche Quellen sind Feuchtigkeit in der PCB, flüchtige Materialien, Kontamination und Ausgasungen aus dem beschichteten Durchgangsloch. Schlechtes Beschichten der Löcher oder beschädigte Lochwände können ebenfalls dazu beitragen.
Überprüfen Sie, ob der Fehler mit demselben PCB-Lot, Lochtyp oder Bauteil übereinstimmt. Wenn ja, überprüfen Sie die Lagerung der Platine, die Backhistorie, die Fertigungsqualität und die Lochbeschichtung, bevor Sie den gesamten Wellenprozess ändern.
Ein THT-Bauteil kann ansteigen, wenn es nicht vollständig eingesetzt wurde, die Anschlussdrähte zu lang sind, die Platine sich biegt oder die Lötwelle übermäßigen Druck ausübt. Die Vorrichtung muss die Baugruppe halten, ohne den notwendigen Lözugang zu blockieren.
Das sollte nicht automatisch als Tombstoning bezeichnet werden. Tombstoning beschreibt normalerweise ein SMT-Bauteil, das während des Reflow-Prozesses auf einer Seite steht, aufgrund unausgewogener Benetzungskräfte.
Ein angehobenes Pad ist ein anderer Fehler. Es kann durch übermäßige Hitze, wiederholtes Nachbearbeiten, mechanische Kraft, schwache Kupferhaftung oder Handhabung der Baugruppe, während sie noch heiß ist, verursacht werden.
Blasenbildung oder Abblättern der Lötmaske kann auf eine mangelhafte PCB-Vorbereitung, eingeschlossene Feuchtigkeit, schwache Aushärtung oder thermische Unverträglichkeit hinweisen. Das Ändern des Lötprofils kann eine fehlerhafte PCB-Beschichtung nicht korrigieren.
Risse können durch Biegekräfte, wiederholte Bewegung, Beanspruchung von Bauteilen, thermische Ausdehnung oder schwache Haftung zwischen dem Lot und dem Pad entstehen.
Behandeln Sie jeden Riss nicht einfach durch erneutes Erhitzen des Anschlusses. Zuerst sollte festgestellt werden, ob der Riss im Lot, an der Pad-Schnittstelle oder im Zusammenhang mit einem angehobenen Pad liegt.
Wenn mehrere Baugruppen an derselben Stelle ausfallen, überprüfen Sie die PCB-Stütze, die Bauteilmassen, die Anschlussformung und die Handhabungsmethode. Ein Design- oder mechanisches Problem wird nach einer lokalen Reparatur zurückkehren.
Sichtbare Flussmittelrückstände können weiß, braun, klar oder klebrig erscheinen. Ihr Erscheinungsbild hängt von der Chemie des Flussmittels, der angewandten Menge, der Vorwärmung, der Lötzeit und jedem Reinigungsprozess ab.
No-Clean-Flussmittel bedeutet nicht, dass Rückstände nie ein Problem darstellen. Die Rückstände müssen für das tatsächliche Produkt, die Betriebsumgebung, den Beschichtungsprozess und die Kundenanforderungen akzeptabel bleiben.
Sichtbare Rückstände beweisen nicht den Grad der ionischen Kontamination. Flussmittelrückstände können eine Quelle für ionische Kontamination sein, aber die Sauberkeit muss mit der angegebenen Prüfmethoden überprüft werden, wenn eine ionische Grenze anzuwenden ist.
Verwenden Sie auch den richtigen Begriff: Flussmittelrückstände bleiben nach dem Löten zurück. Die Lötmaske ist die permanente Schutzbeschichtung auf der PCB.
Beginnen Sie damit, den genauen Standort des Fehlers zu markieren und zu überprüfen, ob er sich bei demselben Bauteil, an derselben Positionsplatte, im gleichen Maschinenkanal oder in derselben Produktionscharge wiederholt.
Bestätigen Sie als Nächstes das Finish der Leiterplatte, den Zustand der Bauteilanschlüsse, den Typ des Flusses und die Lötlegierung. Materialänderungen können den Prozess außerhalb seines vorherigen Arbeitsfensters verschieben.
Messen Sie die Flussablagerung, die Board-Temperatur, die Förderbandgeschwindigkeit, die Kontaktzeit, die Wellenhöhe und die Löttemperatur. Maschinenparameter allein beweisen nicht, was die PCBA erfahren hat.
Ändern Sie jeweils eine Variable. Überprüfen Sie dann das gesamte Gelenk, nicht nur das ursprüngliche Symptom. Eine Änderung, die das Überbrücken verringert, kann auch die Füllung des Lochs reduzieren.
Validieren Sie schließlich den korrigierten Prozess anhand der anwendbaren Zeichnung, der Kundenanforderungen und der Kriterien für die Montageannahme.
Das Vollwellensalzen bleibt praktikabel, wenn die meisten der Unterseite mit der Welle in Kontakt kommen und viele THT-Verbindungen zusammen gelötet werden müssen.
Berücksichtigen Sie selektiven Löten wenn eine gemischte SMT/THT-Baugruppe nur definierte Durchgangsbohrungen hat, während angrenzende SMD-Bauteile oder geschützte Bereiche nicht in eine volle Lötwelle gelangen sollten.
Für die Offline-Produktion, die eine niedrigere Infrarot-Vorwärmung erfordert, gilt die DEZ-H3600A verarbeitet ein maximales Lötbereich von 400 × 300 mm.
Wenn automatische Trägerübertragung erforderlich ist, verwenden Sie die DEZ-H3800S wenn die sequentielle Verarbeitung dem erforderlichen Takt entspricht. Verwenden Sie die DEZ-H3900A für größere Träger oder separate Flux-, Vorwärm- und Lötstationen.
Selektives Löten kann unnötige Vollwellenexposition reduzieren, behebt jedoch keine schlechten Löt- und Zugänglichkeit der Verbindungen oder ein ungeeignetes PCB-Design.
Korrigieren Sie zuerst den Lötprozess. Reinigung sollte nicht verwendet werden, um wiederkehrende Probleme mit Flux, Feuchtigkeit oder Wellenkontrolle zu verbergen.
Verwenden Sie die DEZ-C758 einseitige PCBA-Reinigungsmaschine oder DEZ-C760 automatische PCBA-Bürstenreinigungsmaschine wenn eine zugängliche Lötseite sichtbare Fluxzeichen und lose Lötperlen aufweist.
Verwenden Sie die DEZ-C743 Offline-PCBA-Batchreiniger wenn kompatible Baugruppen eine Spritzwäsche, DI-Wasser-Spülung und Heißlufttrocknung in Chargen erfordern.
Verwenden Sie die DEZ-C1360 Inline-PCBA-Reinigungsmaschine wenn der validierte wässrige Reinigungsprozess kontinuierlich nach dem Löten betrieben werden muss.
Sehen Sie sich die vollständige Palette von DEZ PCB-Reinigungsmaschinen.
Für selektives Löten oder die Beurteilung nach dem Löten senden Sie klare Fehlerfotos, den PCBA-Plan, die betreffenden THT-Koordinaten, die Abmessungen der Platine, das Produktionsvolumen und die erforderliche Taktzeit.
Geben Sie auch die PCB-Dicke, die Lötlegierung, den Flussmitteltyp, die aktuellen Vorwärm- und Lötparameter, die Sauberkeitsanforderungen und die verfügbaren Werkstattressourcen an.
DEZ kann dann bestimmen, ob das Problem eine Prozesskorrektur, selektives Löten, Reinigung von der Lötseite oder eine vollständige wässrige PCBA-Reinigung erfordert.
