1、立碑现象
SMT在生产回流焊中,芯片器件经常发生站起来的现象,产生的原因:立碑现象产生的根本原因是元件两侧的湿力不均衡,元件两端的力矩也不平衡,导致立碑现象的发生。
以下情况下,在回流焊中,元件两侧的润湿力不平衡。
1.1、焊盘设计和配置不合理。如果焊盘的设计和布局有以下缺陷,则会引起器件两侧的润湿力不平衡。
1.1.1、零件两侧的一个焊接盘是否与地线连接,一侧的焊盘面积过大,焊盘两端的热容不均匀。
1.1.2PCB表面各处的温度差太大,元件垫两侧的吸热不均匀。
1.1.3、大型部件QFP、BGA、散热片周边的小型芯片部件垫两端产生温度不均。
解决方法:修改垫的设计和布局。
1.2、焊锡膏以及焊锡膏打印有问题。焊锡膏)的活性高或元件的焊接性差,焊锡膏熔融后,表面张力不同,引起垫的湿润力不平衡。两个垫的焊锡膏打印量不均匀,多的一方焊锡膏吸热量增加,熔化时间延迟,湿润力不平衡。
解决方案:选择活性高焊锡膏,焊锡膏改善印刷参数,特别是模板的窗口尺寸。
1.3、贴片偏移。Z轴方向的施力不均匀,元件浸入焊锡膏的深度不均匀,熔融时由于时间差两侧的湿润力不平衡。构成部件贴片发生位移时,直接创建碑。
解决方法:贴片调整机械工艺参数。
1.4、炉温曲线不正确。回流焊炉体太短的话,温度区域太少的话,加热PCB的工作曲线就不正确,板面上的湿差太大,湿润力的平衡变差。
解决方案:根据各个产品调整适当的温度曲线。
1.5、氮气。回流焊中的氧浓度采用氮气保护回流焊的话焊料的湿润力增加,但是氧气含量过低的情况下产生立碑的现象反而增加的例子增加了。一般认为氧含量受times控制。10的减6次方程度最合适。
2、锡珠
锡珠是回流焊常见的缺陷之一,不仅影响外观,还引起桥接。锡珠可以分成两种,一种出现在芯片设备一侧,并且总是独立的大球形。另一方面是出现在IC引脚周围的分散的小珠状。发生锡珠的原因很多,如下分析。
2.1、温度曲线不正确回流焊曲线可分为预热、保温、再流、冷却四个段。预热腐蚀?保温的目的是PCB使表面温度达到60?在90s中使其上升到150℃,保温约90s,这不仅降低PCB及元件的热冲击,还主要确保焊锡膏的溶剂能量的部分挥发,回流焊时避免由于溶剂过多而导致的飞溅,焊锡膏从垫中飞出锡珠。
解决方法:注意升温速度,适当预热,使溶剂大部分挥发良好平台。
2.2、焊锡膏的质量
2.2.1、焊锡膏中的金属含量通常为(90plusmn;0.5)〓,金属含量过低时助焊剂成分过多,因此过剩的助焊剂在预热阶段难以挥发飞珠。
2.2.2、焊锡膏中水蒸气和氧含量的增加也会引起飞珠。焊锡膏因为通常是冷藏的,所以从冰箱里取出后,如果没有确保恢复时间,水蒸气就会进入。另外焊锡膏每次使用瓶盖都要紧紧关闭,如果不及时关好的话会导致水蒸气的进入。
模板上打印的焊锡膏完成后。剩下的部分另行处理,放回原瓶后,瓶中焊锡膏发生变质,产生锡珠。
解决方案:选择优质焊锡膏,注意焊锡膏的保管和使用要求。
2.3、打印和贴片
2.3.1、在焊锡膏的印刷过程中,由于模板和垫的对发生偏差,所以偏差太大时焊锡膏浸入垫外,容易在加热后出现锡珠。另外,如果印刷工作环境不好,则会导致锡珠的生成,理想的印刷环境温度为25plusmn。3°C,相对湿度为50㎡?65㎡。
解决方法:调整模板的夹持,防止松弛现象。改善印刷工作环境。
2.32、贴片过程中Z轴的压力也是引起锡珠的重要原因之一,但不引起人们注意的情况很多。部分贴片的Z轴头,如果与部件的厚度对应的定位、Z轴的高度调整不适当,则在部件贴在PCB上的瞬间,会引起焊锡膏被推到垫外的现象,该部分焊锡膏在焊接时形成锡珠。这种情况下产生的锡珠尺寸稍大。
解决方案:贴片重新调整机器的Z轴高度。
2.3、模具厚度和开口尺寸。模板的厚度和开口尺寸过大,焊锡膏的使用量增大,特别是用化学腐蚀法制造的摸板也会引起向焊接盘外的扩散。
解决方法:选择合适厚度的模板和开口尺寸的设计,一般模板的开口面积为垫尺寸的90㎡。
3、芯吸现象
核心吸引现象也被称为核心拔出现象,是常见的焊接缺陷之一,在气相回流焊中常见。核心吸附现象是将焊接材料从焊盘上脱离,沿着销向销与芯片主体之间上升,通常形成严重的虚焊现象。产生的原因是元件销的导热率大,因此升温快,焊接材料优先湿润销,焊接材料和销之间的润湿力远大于焊接材料和垫之间的润湿力,另外引脚的上翘加剧了芯吸附现象的发生。
解决办法:
3.1、关于气相回流焊,SMA首先充分预热后放入气相炉。
3.2、应认真检查PCB焊盘的焊接性,焊接性差PCB不能用于生产。
3.3、充分重视元件的共面性,对共面性差的元件也不能用于生产。
在红外线回流焊中,PCB基材和焊料中的有机助焊剂是红外线良好的吸收介质,由于销能够部分反射红外线,所以与焊料优先熔化相比,焊料和焊盘的湿润力比焊料和销之间的湿润力大,所以焊料不沿着销上升发生核吸附现象的概率很小。
4、桥连桥连是SMT制造中常见的缺陷之一,引起元件之间的短路,遇到桥连必须修复。桥连的原因主要有以下几点。
4.1、焊锡膏的品质问题。
4.1.1、焊锡膏中金属含量高,特别是印刷时间过长的话,金属含量容易变高,导致IC引脚桥连。
4.1.2、焊锡膏粘度低,预热后扩散到焊接盘外。
4.1.3、焊锡膏塔落度存在差异,预热后扩散到焊接盘外。
解决办法:调整配合比焊锡膏,或变更品质好焊锡膏。
4.2、打印系统
4.2.1、印刷机的重复精度差、位置不一致(钢板的位置不好、PCB不适合对准)。焊锡膏特别印刷在细间距QFP的垫外。
4.2.2铸型窗的尺寸和厚度设计错误以及PCB焊盘设计Sn-pb合金镀层不均匀,焊锡膏偏差较大。
解决方法:调整印刷机,PCB焊盘改善涂层。
4.3、粘贴压力过大,焊锡膏受到压力后满流是生产中常见的原因。另外贴片如果精度不足,元件会偏移,IC引脚会变形。
4.4、回流焊炉的升温速度过快,焊锡膏中的溶剂不及挥发。
解决方法:贴片调整机Z轴高度及回流焊炉升温速度。