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文檔簡(jiǎn)介

1、焊接缺陷的問題 一、 潤濕不良潤濕不良是指焊接過程中焊料和基板焊區(qū),經(jīng)浸潤后不生成金屬間的反應(yīng),而造成漏焊或少焊故障。其原因大多是焊區(qū)表面受到污染,或沾上阻焊劑,或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的,例如銀的表面有硫化物,錫的表面有氧化物等都會(huì)產(chǎn)生潤濕不良。另外,焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過0.005%時(shí),由焊劑吸濕作用使活性程度降低,也可發(fā)生潤濕不良。波峰焊接中,如有氣體存在于基板表面,也易發(fā)生這一故障。因此除了要執(zhí)行合適的焊接工藝外,對(duì)基板表面和元件表面要做好防污措施,選擇合適的焊料,并設(shè)定合理的焊接溫度與時(shí)間。 二、 橋聯(lián)橋聯(lián)的發(fā)生原因,大多是焊料過量或焊料印刷后嚴(yán)重塌邊,或是基板焊

2、區(qū)尺寸超差,SMD貼裝偏移等引起的,在SOP、QFP電路趨向微細(xì)化階段,橋聯(lián)會(huì)造成電氣短路,影響產(chǎn)品使用。作為改正措施 :1、 要防止焊膏印刷時(shí)塌邊不良。2、 基板焊區(qū)的尺寸設(shè)定要符合設(shè)計(jì)要求。3、 SMD的貼裝位置要在規(guī)定的范圍內(nèi)。4、 基板布線間隙,阻焊劑的涂敷精度,都必須符合規(guī)定要求。5、 制訂合適的焊接工藝參數(shù),防止焊機(jī)傳送帶的機(jī)械性振動(dòng)。三、裂紋焊接PCB在剛脫離焊區(qū)時(shí),由于焊料和被接合件的熱膨脹差異,在急冷或急熱作用下,因凝固應(yīng)力或收縮應(yīng)力的影響,會(huì)使SMD基本產(chǎn)生微裂,焊接后的PCB,在沖切、運(yùn)輸過程中,也必須減少對(duì)SMD的沖擊應(yīng)力。彎曲應(yīng)力。表面貼裝產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí),就應(yīng)考慮到縮小

3、熱膨脹的差距,正確設(shè)定加熱等條件和冷卻條件。選用延展性良好的焊料。四、焊料球焊料球的產(chǎn)生多發(fā)生在焊接過程中的加熱急速而使焊料飛散所致,另外與焊料的印刷錯(cuò)位,塌邊。污染等也有關(guān)系。防止對(duì)策:1避免焊接加熱中的過急不良,按設(shè)定的升溫工藝進(jìn)行焊接。2對(duì)焊料的印刷塌邊,錯(cuò)位等不良品要?jiǎng)h除。3焊膏的使用要符合要求,無吸濕不良。4按照焊接類型實(shí)施相應(yīng)的預(yù)熱工藝。五、吊橋(曼哈頓)吊橋不良是指元器件的一端離開焊區(qū)而向上方斜立或直立,產(chǎn)生的原因是加熱速度過快,加熱方向不均衡,焊膏的選擇問題,焊接前的預(yù)熱,以及焊區(qū)尺寸,SMD本身形狀,潤濕性有關(guān)。防止對(duì)策:1 SMD的保管要符合要求2 基板焊區(qū)長(zhǎng)度的尺寸要適當(dāng)

4、制定。3 減少焊料熔融時(shí)對(duì)SMD端部產(chǎn)生的表面張力。4 焊料的印刷厚度尺寸要設(shè)定正確。5 采取合理的預(yù)熱方式,實(shí)現(xiàn)焊接時(shí)的均勻加熱。-相關(guān)專題 元件豎立的問題 使用聚焦白光的選擇性焊 接 芯片的偏斜 國慶購買品牌機(jī),選哪臺(tái)最超值? 印制板外形加工技術(shù) 制造執(zhí)行系統(tǒng):改進(jìn)周期時(shí)間和品質(zhì) 無鉛焊錫與導(dǎo)電性膠 焊錫膏使用常見問題分析 自動(dòng)裝配設(shè)備中的靜電防護(hù)問題 讓在線測(cè)試儀真正發(fā)揮作用 鍍覆孔的質(zhì)量控制和檢測(cè)方法 正確認(rèn)識(shí)SPC PCB板返修時(shí)的兩個(gè)關(guān)鍵工藝 GERBER RS274X - CAD/CAM文件格式 2000版ISO9000族標(biāo)準(zhǔn)翻譯中幾對(duì)術(shù)語辨析 利用PPM質(zhì)量制建立電子質(zhì)量文檔

5、制造執(zhí)行系統(tǒng):改進(jìn)周期時(shí)間和品質(zhì) 統(tǒng)計(jì)工具促進(jìn)底線改良 多少靜電保護(hù)才足夠? 寂寞到底 2003-01-17 02:45 1 引言表面組裝技術(shù)在減小電子產(chǎn)品體積重量和提高可靠性方面的突出優(yōu)點(diǎn),迎合了未來戰(zhàn)略武器洲際射程、機(jī)動(dòng)發(fā)射、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)的特點(diǎn)對(duì)制造技術(shù)的要求。但是,要制定和選擇適合于具體產(chǎn)品的表面組裝工藝不是簡(jiǎn)單的事情,因?yàn)镾MT技術(shù)是涉及了多項(xiàng)技術(shù)的復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其中任何一項(xiàng)因素的改變均會(huì)影響電子產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。元器件焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量是直接影響印制電路組件(PWA)乃至整機(jī)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。它受許多參數(shù)的影響,如焊膏、基板、元器件可焊性、絲印、貼裝精度以及焊接工藝等。我們?cè)谶M(jìn)行SM

6、T工藝研究和生產(chǎn)中,深知合理的表面組裝工藝技術(shù)在控制和提高SMT生產(chǎn)質(zhì)量中起到至關(guān)重要的作作。本文就針對(duì)所遇到的幾種典型焊接缺陷產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的工藝方法來解決。2 幾種典型焊接缺陷及解決措施2.1 波峰焊和回流焊中的錫球錫球的存在表明工藝不完全正確,而且電子產(chǎn)品存在短路的危險(xiǎn),因此需要排除。國際上對(duì)錫球存在認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)是:印制電路組件在600范圍內(nèi)不能出現(xiàn)超過5個(gè)錫球。產(chǎn)生錫球的原因有多種,需要找到問題根源。2.1.1 波峰焊中的錫球波峰焊中常常出現(xiàn)錫球,主要原因有兩方面:第一,由于焊接印制板時(shí),印制板上的通孔附近的水分受熱而變成蒸汽。如果孔壁金屬鍍層較薄或有空隙,水汽就會(huì)通過孔壁排

7、除,如果孔內(nèi)有焊料,當(dāng)焊料凝固時(shí)水汽就會(huì)在焊料內(nèi)產(chǎn)生空隙(針眼),或擠出焊料在印制板正面產(chǎn)生錫球。第二,在印制板反面(即接觸波峰的一面)產(chǎn)生的錫球是由于波峰焊接中一些工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)而造成的。如果助焊劑涂覆量增加或預(yù)熱溫度設(shè)置過低,就可能影響焊劑內(nèi)組成成分的蒸發(fā),在印制板進(jìn)入波峰時(shí),多余的焊劑受高溫蒸發(fā),將焊料從錫槽中濺出來,在印制板面上產(chǎn)生不規(guī)則的焊料球。針對(duì)上述兩面原因,我們采取以下相應(yīng)的解決措施:第一,通孔內(nèi)適當(dāng)厚度的金屬鍍層是很關(guān)鍵 的,孔壁上的銅鍍層最小應(yīng)為25um,而且無空隙。第二,使用噴霧或發(fā)泡式涂覆助焊劑。發(fā)泡方式中,在調(diào)節(jié)助焊劑的空氣含量時(shí),應(yīng)保持盡可能產(chǎn)生最小的氣泡,泡沫與

8、PCB接觸面相對(duì)減小。第三,波峰焊機(jī)預(yù)熱區(qū)溫度的設(shè)置應(yīng)使線路板頂面的溫度達(dá)到至少100°C。適當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度不僅可消除焊料球,而且避免線路板受到熱沖擊而變形。2.1.2 回流焊中的錫球2.1.2.1 回流焊中錫球形成的機(jī)理回流焊接中出的錫球,常常藏于矩形片式元件兩端之間的側(cè)面或細(xì)距引腳之間。在元件貼裝過程中,焊膏被置于片式元件的引腳與焊盤之間,隨著印制板穿過回流焊爐,焊膏熔化變成液體,如果與焊盤和器件引腳等潤濕不良,液態(tài)焊錫會(huì)因收縮而使焊縫填充不充分,所有焊料顆粒不能聚合成一個(gè)焊點(diǎn)。部分液態(tài)焊錫會(huì)從焊縫流出,形成錫球。因此,焊錫與焊盤和器件引腳潤濕性差是導(dǎo)致錫球形成的根本原因。2.1.

9、2.2 原因分析與控制方法造成焊錫潤濕性差的原因很多,以下主要分析與相關(guān)工藝有關(guān)的原因及解決措施:a)回流溫度曲線設(shè)置不當(dāng)。焊膏的回流是溫度與時(shí)間的函數(shù),如果未到達(dá)足夠的溫度或時(shí)間,焊膏就不會(huì)回流。預(yù)熱區(qū)溫度上升速度過快,達(dá)到平頂溫度的時(shí)間過短,使焊膏內(nèi)部的水分、溶劑未完全揮發(fā)出來,到達(dá)回流焊溫區(qū)時(shí),引起水分、溶劑沸騰,濺出焊錫球。實(shí)踐證明,將預(yù)熱區(qū)溫度的上升速度控制在14°C/s是較理想的。b)如果總在同一位置上出現(xiàn)焊球,就有必要檢查金屬板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。模板開口尺寸腐蝕精度達(dá)不到要求,對(duì)于焊盤大小偏大,以及表面材質(zhì)較軟(如銅模板),造成漏印焊膏的外形輪廓不清晰,互相橋連,這種情況多出現(xiàn)

10、在對(duì)細(xì)間距器件的焊盤漏印時(shí),回流焊后必然造成引腳間大量錫珠的產(chǎn)生。因此,應(yīng)針對(duì)焊盤圖形的不同形狀和中心距,選擇適宜的模板材料及模板制作工藝來保證焊膏印刷質(zhì)量。c)如果在貼片至回流焊的時(shí)間過長(zhǎng),則因焊膏中焊料粒子的氧化,焊劑變質(zhì)、活性降低,會(huì)導(dǎo)致焊膏不回流,焊球則會(huì)產(chǎn)生。選用工作壽命長(zhǎng)一些的焊膏(我們認(rèn)為至少4小時(shí)),則會(huì)減輕這種影響。d)另外,焊膏印錯(cuò)的印制板清洗不充分,使焊膏殘留于印制板表面及通孔中。回流焊之前,被貼放的元器件重新對(duì)準(zhǔn)、貼放,使漏印焊膏變形。這些也是造成焊球的原因。因此應(yīng)加強(qiáng)操作者和工藝人員在生產(chǎn)過程的責(zé)任心,嚴(yán)格遵照工藝要求和操作規(guī)程行生產(chǎn),加強(qiáng)工藝過程的質(zhì)量控制。. 立片

11、問題(曼哈頓現(xiàn)象)矩形片式元件的一端焊接在焊盤上,而另一端則翹立,這種現(xiàn)象就稱為曼哈頓現(xiàn)象。引起該種現(xiàn)象主要原因 是元件兩端受熱不均勻,焊膏熔化有先后所致。在以下情況會(huì)造成元件兩端熱不均勻:a)有缺陷的元件排列方向設(shè)計(jì)。我們?cè)O(shè)想在再流焊爐中有一條橫跨爐子寬度的再流焊限線,一旦焊膏通過它就會(huì)立即熔化,如圖所示。片式矩形元件的一個(gè)端頭先通過再流焊限線,焊膏先熔化,完全浸潤元件的金屬表面,具有液態(tài)表面張力;而另一端未達(dá)到183°C液相溫度,焊膏未熔化,只有焊劑的粘接力,該力遠(yuǎn)小于再流焊焊膏的表面張力,因而,使未熔化端的元件端頭向上直立。因此,保持元件兩端同時(shí)進(jìn)入再流焊限線,使兩端焊盤上的焊

12、膏同時(shí)熔化,形成均衡的液態(tài)表面張力,保持元件位置不變。b)在進(jìn)行汽相焊接時(shí)印制電路組件預(yù)熱不充分。汽相焊是利用惰性液體蒸汽冷凝在元件引腳和PCB焊盤上時(shí),釋放出熱量而熔化焊膏。汽相焊分平衡區(qū)和飽和蒸汽區(qū),在飽和蒸汽區(qū)焊接溫度高達(dá)217°C,在生產(chǎn)過程中我們發(fā)現(xiàn),如果被焊組件預(yù)熱不充分,經(jīng)受一百多度的溫差變化,汽相焊的汽化力容易將小于1206封裝尺寸的片式元件浮起,從而產(chǎn)生立片現(xiàn)象。我們通過將被焊組件在高低箱內(nèi)以145°C-150°C的溫度預(yù)熱1-2分鐘,然后在汽相焊的平衡區(qū)內(nèi)再預(yù)熱1分鐘左右,最后緩慢進(jìn)入飽和蒸汽區(qū)焊接消除了立片現(xiàn)象。c)焊盤設(shè)計(jì)質(zhì)量的影響。若片式

13、元件的一對(duì)焊盤大小不同或不對(duì)稱,也會(huì)引起漏印的焊膏量不一致,小焊盤對(duì)溫度響應(yīng)快,其上的焊膏易熔化,大焊盤則相反,所以,當(dāng)小焊盤上的焊膏熔化后,在焊膏表面張力作用下,將元件拉直豎起。焊盤的寬度或間隙過大,也都可能出現(xiàn)立片現(xiàn)象。嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行焊盤設(shè)計(jì)是解決該缺陷的先決條件。2.3 細(xì)間距引腳橋接問題導(dǎo)致細(xì)間距元器件引腳橋接缺陷的主要因素有:a)漏印的焊膏成型不佳;b)印制板上有缺陷的細(xì)間距引線制作;c)不恰當(dāng)?shù)幕亓骱笢囟惹€設(shè)置等。因而,應(yīng)從模板的制作、絲印工藝、回流焊工藝等關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制入手,盡可能避免橋接隱患。2.3.1模板材料的選擇SMT工藝質(zhì)量問題70%出至于印刷這到工序,而模板是

14、必不可少的關(guān)鍵工裝,直接影響印刷質(zhì)量。通常我們使用的模板材料是銅板和不銹鋼板,不銹鋼板與銅板相比有較小的摩擦系數(shù)和較高的彈性,因此在其它條件一定的情況下,更有利于焊膏脫模和焊膏成型效果好。通過0.5mm引腳中心距QFP208器件組裝試驗(yàn)統(tǒng)計(jì),因銅模板漏印不合格而造成的疵點(diǎn)數(shù)占器件總焊點(diǎn)數(shù)(208個(gè))的20%左右;在其它條件一定的情況下,利用不銹鋼模板漏印,造成的疵點(diǎn)率平均為3%。因此,對(duì)引腳中心距為0.635mm以下的細(xì)間距元器件的印刷,提出必須采 用不銹鋼板的要求,厚度優(yōu)選0.15mm0.2mm.。2.3.2絲印過程工藝控制焊膏在進(jìn)行回流焊之前,若出現(xiàn)坍塌,成型的焊膏圖形邊不清晰,在貼放元器

15、件或進(jìn)入回流焊預(yù)熱區(qū)時(shí),由于焊膏中的助焊劑軟化,則會(huì)造成引腳橋接。焊膏的坍塌是由于使用了不合適的焊膏材料和不宜的環(huán)境條件,如較高的室溫會(huì)造成焊膏坍塌。在絲印工序中,我們通過以下工藝的調(diào)整,小心地控制焊膏的流變特性,減少了坍塌。a)絲印細(xì)間距引線,通常選用厚度較薄的模板,為避免漏印的焊膏量偏少,所需的焊膏黏度應(yīng)較低,這樣焊膏流動(dòng)性好,易漏印,而且模板與PCB脫模時(shí)不易帶走焊膏,保證焊膏涂覆量。但同時(shí)為了保持焊膏印刷圖形的理想形態(tài),又需要較高的焊膏黏度。我們解決這一矛盾的方法是選用45-75um的更小粒度和球形顆粒焊膏,如愛法公司的RMA390DH3型焊膏。另外,在絲印時(shí)保持適宜的環(huán)境溫度,焊膏黏

16、度與環(huán)境溫度的關(guān)系式表示如下 :logu=A/T+B -(1)式中:u 粘度系數(shù);A,B常數(shù)T絕對(duì)溫度。通過上式可看出,溫度越高,粘度越小。因此,為獲得較高的粘度,我們將環(huán)境溫度控制20+3°C。b)刮刀的速度和壓力也影響焊膏的流變特性。因?yàn)樗麄儧Q定了焊膏所受的剪切速率和剪切力大小。焊膏黏度與剪切速率的關(guān)系如圖2所示。在焊膏類型和環(huán)境溫度較合適的情況下,在刮刀壓力一定的情況下,將印刷速度調(diào)慢,可以保持焊膏黏度基本不變,這樣供給焊膏的時(shí)間加長(zhǎng),焊膏量就增多,而且有好的成型。另外,控制脫模速率的減慢和模板與PCB的最小間隙,也會(huì)在減少細(xì)間距引腳橋接方面起到良好的效果。根據(jù)我們使用的SP2

17、00型絲印機(jī),我們認(rèn)為印刷細(xì)間距線較理想的工藝參數(shù)是:印刷速度保持在10mm/s-25mm/s;脫模速率控制在2s左右;模板與PCB的最小間隙小于等于0.2mm。2.3.3 回流過程工藝控制細(xì)間距引線間的間距小、焊盤面積小、漏印的焊膏量較少,在焊接時(shí),如果紅外再流焊的預(yù)熱區(qū)溫度較高、時(shí)間較長(zhǎng),會(huì)將較多的活化劑在達(dá)到回流焊峰值溫度區(qū)域前就被耗盡。然而,只有當(dāng)在峰值區(qū)域內(nèi)有充足的活化劑釋放被氧化的焊粒,使焊粒快速熔化,從而濕潤金屬引腳表面,形成良好的焊點(diǎn)。免清洗焊膏,活化程比要清洗的焊膏低,所以如果預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間設(shè)置稍不恰當(dāng),便會(huì)出現(xiàn)焊接細(xì)間引線橋接現(xiàn)象。我們通過降低熱溫度和縮短預(yù)熱時(shí)間控制焊

18、膏中活化劑的揮發(fā),保證了免清冼焊膏在焊接溫度區(qū)域的流動(dòng)性和對(duì)金屬引線表面的潤濕性,減少了細(xì)間距線的橋接缺陷。針對(duì)細(xì)間距器件和阻容器件,我們采用的回流溫度焊接曲線典型例 圖如圖3所示。3 結(jié)束語隨著表面組裝技術(shù)更廣泛、更深入的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,SMT焊接質(zhì)量問題引起人們高度重視,SMT焊接質(zhì)量與整個(gè)組裝工藝流程各個(gè)環(huán)節(jié)密切相關(guān),為了減少或避免上上述焊接缺陷的出現(xiàn),不僅要提高工藝人員判斷和解決這些問題能力,另外還要注重提高工藝質(zhì)量控制技術(shù)、完善工藝管理,制定出有效的控制方法,才能提高SMT焊接質(zhì)量,保證電子產(chǎn)品的最終質(zhì)量。本文若有不對(duì)之處,請(qǐng)予以指正。 寂寞到底 2003-01-17 02:47 你

19、已經(jīng)檢查了爐子、爐子的溫度設(shè)定、錫膏和氮?dú)鉂舛?- 為什么你還會(huì)遇到元件豎立(TOMBSTONING)的問題呢?問題:我遇到一個(gè)元件豎立的問題。板是組合板,(四合一)表面涂層是熱風(fēng)均涂的。通常,元件豎立發(fā)生在第一、第二或第四塊板上。我是使用對(duì)流式爐子,裝備有氮?dú)鈿夥盏哪芰Γ覚z查了錫膏印刷、元件貼裝和回流溫度曲線 - 每一個(gè)看上去都可以。我嘗試過關(guān)閉氮?dú)?,豎立現(xiàn)象消失了。當(dāng)我在打開氮?dú)鈺r(shí),最初幾塊板還可以,隨后,大部分板都有元件豎立現(xiàn)象。我做錯(cuò)了什么嗎?解答:雖然采用氮?dú)鈴?qiáng)化的焊接氣氛對(duì)焊接期間的濕潤特性有好處,但是小元件的豎立現(xiàn)象經(jīng)常與低氧水平有關(guān)??墒牵瑴囟惹€的其他特性、爐子的設(shè)定、傳送

20、帶運(yùn)作或裝配特性都可能造成元件豎立。 檢查爐子、氮?dú)夂脱鯕庠趶?qiáng)制對(duì)流爐中的氣流控制是非常重要的。如果從車間環(huán)境和/或爐子的擋簾損壞不小心帶來了不希望的紊流,可能會(huì)給一些小元件增加豎立的可能性。取決于爐子的設(shè)計(jì)和氣流的控制,整個(gè)其流速度可能太快。但是,更可能的是維護(hù)或爐子設(shè)定問題正造成一種不希望的爐子氣流對(duì)裝配的直接沖擊。為了獲得氮?dú)庠鰪?qiáng)濕潤力的充分好處,經(jīng)常把最大2000ppm或500ppm一種所希望的氧氣最高水平??墒?,一些設(shè)備使用氮?dú)鈱⒀鯕獾臐舛冉档偷?00ppm - 這是一個(gè)沒有必要的工藝。上面的問題是元件豎立只發(fā)生在使用氮?dú)鈺r(shí),并且只是在特定的板上。這個(gè)事實(shí)說明濕潤速度可能是足夠快,但

21、是在特定的焊盤上不足夠 - 得到這樣一個(gè)結(jié)論,該溫度曲線可能需要關(guān)注一下。或許,提高氧氣的濃度可以防止這個(gè)問題。在使用和不使用氮?dú)饬鞯那闆r下,給裝配組合板作溫度曲線,將熱敏電偶放在豎立發(fā)生的位置,這樣可能會(huì)有幫助。如果元件焊盤連接到地線板上,可能測(cè)到不均衡的加熱。在這種情況下,給地線板增加限熱裝置解決問題的一個(gè)好方法,如果問題可以用溫度調(diào)節(jié)來解決。 可焊性問題記住,豎立是與濕潤力和濕潤速度的變化有關(guān)的 - 所有元件 和板都應(yīng)該展示足夠的和持續(xù)的可能性能。可焊性問題經(jīng)常被忽視,把機(jī)器的設(shè)定調(diào)過來調(diào)過去,認(rèn)為是解決焊點(diǎn)缺陷問題的方法。可焊性對(duì)于0201和0402元件特別重要,因?yàn)闈駶櫶匦灾泻苄〉牟?/p>

22、異對(duì)這種元件都可能產(chǎn)生大的不同。在焊接端之間,任何可疑片狀元件的相反端,任何大的溫度或可焊性差異都可能造成豎立。阻焊層厚度的變化也是一個(gè)重要的,雖然經(jīng)常被忽視的問題,它可能造成元件豎立 - 特別對(duì)于小的、輕微的元件。厚度的變化有時(shí)在熱風(fēng)均涂的阻焊層中遇到,有時(shí)可能造成焊盤之間的“蹺蹺板” - 將元件一端提高離開焊盤。豎立也和大型寬闊的焊盤有聯(lián)系,這種焊盤可能允許元件在濕潤期間移動(dòng),把一端移動(dòng)脫離焊盤。 寂寞到底 2003-01-17 02:50 錫珠(Solder Balls):原因:1、絲印孔與焊盤不對(duì)位,印刷不精確,使錫膏弄臟PCB。 2、錫膏在氧化環(huán)境中暴露過多、吸空氣中水份太多。3、加

23、熱不精確,太慢并不均勻。4、加熱速率太快并預(yù)熱區(qū)間太長(zhǎng)。5、錫膏干得太快。6、助焊劑活性不夠。7、太多顆粒小的錫粉。8、回流過程中助焊劑揮發(fā)性不適當(dāng)。錫球的工藝認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)是:當(dāng)焊盤或印制導(dǎo)線的之間距離為0.13mm時(shí),錫珠直徑不能超過0.13mm,或者在600mm平方范圍內(nèi)不能出現(xiàn)超過五個(gè)錫珠。 錫橋(Bridging):一般來說,造成錫橋的因素就是由于錫膏太稀,包括 錫膏內(nèi)金屬或固體含量低、搖溶性低、錫膏容易榨開,錫膏顆粒太大、助焊劑表面張力太小。焊盤上太多錫膏,回流溫度峰值太高等。 開路(Open):原因:1、錫膏量不夠。2、元件引腳的共面性不夠。3、錫濕不夠(不夠熔化、流動(dòng)性不好),錫膏太

24、稀引起錫流失。4、引腳吸錫(象燈芯草一樣)或附近有連線孔。引腳的共面性對(duì)密間距和超密間距引腳元件特別重要,一個(gè)解決方法是在焊盤上預(yù)先上錫。引腳吸錫可以通過放慢加熱速度和底面加熱多、上面加熱少來防止。也可以用一種浸濕速度較慢、活性溫度高的助焊劑或者用一種Sn/Pb不同比例的阻滯熔化的錫膏來減少引腳吸錫。 寂寞到底 2003-01-17 03:34 本文介紹,裝配工藝從一個(gè)好的設(shè)計(jì)開始,但是它要求可靠的可焊接材料和勤快的設(shè)備維護(hù)。問題:是什么造成元件豎立(tombstoning)和怎樣防止?答:在回流焊接期間,當(dāng)片狀元件的一端從相應(yīng)的焊盤升起產(chǎn)生一個(gè)開路的時(shí)候,所形成的缺陷叫做元件豎立(tombs

25、toning, drawbridging)。這個(gè)缺陷的主要原因是在回流過程中的表面張力與起作用的不平衡濕潤(wetting)力。許多因素可以導(dǎo)致在焊接過程中片狀元件兩端的不平衡的濕潤力。促進(jìn)元件豎立的兩個(gè)主要因素是:1) 在焊盤上不同的濕潤力和 2)元件焊盤的不適當(dāng)設(shè)計(jì)。通常的疑點(diǎn)在一些情況中,不平衡的濕潤力可能是元件或電路板端子可焊性特征不足的直接結(jié)果。錫膏沉淀塊的體積不同,或者被氧化或者干燥的錫膏,也可能導(dǎo)致焊接條件不足。錫膏印刷工藝和設(shè)備可能是多種元件豎立情況的原因。充分的模板(stencil)預(yù)防性維護(hù),保證可再生的和所希望的錫膏體積,在所有情況中都是重要的 - 特別當(dāng)小的、離散元件使

26、用時(shí)。 設(shè)計(jì)是制造過程的第一步,焊盤設(shè)計(jì)可能是元件豎立的主要原因。較短、較寬的焊盤似乎比長(zhǎng)而窄的焊盤更寬容。參閱IPC-782表面貼裝設(shè)計(jì)與焊盤布局標(biāo)準(zhǔn)得到更詳細(xì)的解釋。事實(shí)上,超過元件太多的焊盤可能允許元件在焊錫濕潤過程中滑動(dòng) - 把元件拉出一端的焊盤。對(duì)于小型離散片狀元件,為元件的一端設(shè)計(jì)不同的焊盤尺寸,或者將焊盤的一端連接到地線板上,也可能導(dǎo)致元件豎立。不同焊盤尺寸的的使用可能造成不平衡的焊盤加熱和錫膏流動(dòng)時(shí)間。在回流期間,元件簡(jiǎn)直是飄浮在液體的焊錫上,當(dāng)焊錫固化時(shí)達(dá)到其最終位置。焊盤上不同的濕潤力可能造成附著力的缺乏和元件的旋轉(zhuǎn)。在一些情況中,液化溫度以上時(shí)間的延長(zhǎng)可以減少元件豎立。演

27、唱液化溫度以上的時(shí)間可以在元件的焊盤之間得到更加均勻的溫度。其他可能的疑點(diǎn)元件豎立的其他被引證的原因包括制造板的情況。元件下面不均勻的阻焊(solder mask)層厚度,可能把元件一端升起離開焊盤。焊盤上的阻焊也可能減少一端焊盤上的濕潤。貼裝工藝也可能是元件豎立缺陷的根源。元件在焊盤上的旋轉(zhuǎn)錯(cuò)誤和誤放可能造成固化期間元件的移動(dòng)。沖擊式、加力的元件貼裝可能不均勻地從下面的焊盤上擠壓錫膏,在回流期間產(chǎn)生不均勻的濕潤。例外,在貼裝期間,裝配的快速穿梭的加速與減速可能是元件移位,造成元件端子在板的焊盤上的不充分接觸。結(jié)論和電子焊接工藝的許多特征一樣,要求不斷進(jìn)化的材料、元件和設(shè)備,解決或消除一個(gè)缺陷

28、不存在一個(gè)唯一的答案。對(duì)完善和持續(xù)的教育保持一個(gè)持之以恒的警覺態(tài)度才是成功的關(guān)鍵。 xifeng 2003-04-03 22:06 衷心感謝 duonike 2003-06-01 07:41 看看我寫的!smt 缺陷樣樣觀。以及對(duì)策。(精華)1 橋 聯(lián) 引線線之間出現(xiàn)搭接的常見原因是端接頭(或焊盤或?qū)Ь€)之間的間隔不夠大。再流焊時(shí),搭接可能由于焊膏厚度過大或合金含量過多引起的。另一個(gè)原因是焊膏塌落或焊膏黏度太小。波峰焊時(shí),搭接可能與設(shè)計(jì)有關(guān),如傳送速度過慢、焊料波的 形狀不適當(dāng)或焊料波中的油量不適當(dāng),或焊劑不夠。焊劑的比重和預(yù)熱溫度也會(huì)對(duì)搭接有影響。橋聯(lián)出現(xiàn)時(shí)應(yīng)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策如表1所示。表1

29、 橋聯(lián)出現(xiàn)時(shí)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策檢測(cè)項(xiàng)目1、印刷網(wǎng)版與基板之間是否有間隙 對(duì) 策 1、檢查基板是否存在撓曲,如有撓曲可在再流焊爐內(nèi)裝上防變形機(jī)構(gòu);2、檢查印刷機(jī)的基板頂持結(jié)構(gòu),使基板的保持狀態(tài)與原平面一致;3、調(diào)整網(wǎng)版與板工作面的平行度。檢測(cè)項(xiàng)目2、對(duì)應(yīng)網(wǎng)版面的刮刀工作面是否存在傾斜(不平行)對(duì) 策 1、調(diào)整刮刀的平行度檢測(cè)項(xiàng)目3、刮刀的工作速度是否超速 對(duì) 策 1、重復(fù)調(diào)整刮刀速度(刮刀速度過快情況下的焊膏轉(zhuǎn)移,會(huì)降低焊膏黏度而在焊膏恢復(fù)原有黏度前就執(zhí)行脫版,將產(chǎn)生焊膏的塌邊不良)檢測(cè)項(xiàng)目4、焊膏是否回流到網(wǎng)版的反面一測(cè) 對(duì) 策 1、網(wǎng)版開口部設(shè)計(jì)是否比基板焊區(qū)要略小一些;2、網(wǎng)版與基板間不可有

30、間隙;3、是否過分強(qiáng)調(diào)使用微間隙組裝用的焊膏,微間隙組裝常選擇粒度小的焊膏,如沒必要,可更換焊膏。檢測(cè)項(xiàng)目5、印刷壓力是否過高,有否刮刀切入網(wǎng)板開口部現(xiàn)象對(duì) 策 1、聚酯型刮刀的工作部硬度要適中,太軟易產(chǎn)生對(duì)網(wǎng)版開口部的切入不良;2、重新調(diào)整印刷壓力。檢測(cè)項(xiàng)目6、印刷機(jī)的印刷條件是否合適 對(duì) 策 1、檢測(cè)刮刀的工作角度,盡可能采用60度角。檢測(cè)項(xiàng)目7、每次供給的焊膏量是否適當(dāng) 對(duì) 策 1、可調(diào)整印刷機(jī)的焊膏供給量。2 焊 料 球 焊料球是由于焊膏因此的最普通的缺陷形式,其原因是焊料合金被氧化或者焊料合金過小,由焊膏中溶劑的沸騰而引起的焊料飛濺的場(chǎng)合也會(huì)出現(xiàn)焊料球缺陷,還有一種原因是存在有塌邊缺

31、陷,從而造成的焊料球。焊料球出現(xiàn)時(shí)應(yīng)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策如表2所示。表2 焊料球出現(xiàn)時(shí)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策檢測(cè)項(xiàng)目1、基板區(qū)是否有目測(cè)不到的焊料小球(焊料合金被氧化造成) 對(duì) 策 1、焊膏是否在再流焊過程中發(fā)生氧化。檢測(cè)項(xiàng)目2、焊膏的使用方法是否正確對(duì) 策 1、檢測(cè)焊膏性能檢測(cè)項(xiàng)目3、基板區(qū)是否有目測(cè)到的焊料小球(焊料塌邊造成) 對(duì) 策 1、焊膏是否有塌邊現(xiàn)象檢測(cè)項(xiàng)目4、刮刀的工作速度是否超速 對(duì) 策 1、重復(fù)調(diào)整刮刀速度(刮刀速度過快情況下的焊膏轉(zhuǎn)移,會(huì)降低焊膏黏度而在焊膏恢復(fù)原有黏度前就執(zhí)行脫版,將產(chǎn)生焊膏的塌邊不良)檢測(cè)項(xiàng)目5、預(yù)熱時(shí)間是否充分對(duì) 策 1、活性劑從開始作用的80度溫度到熔融的時(shí)間

32、應(yīng)控制在2min之內(nèi)。檢測(cè)項(xiàng)目6、是否在離發(fā)生地較遠(yuǎn)的位置上發(fā)現(xiàn)焊料球(溶劑飛濺造成) 對(duì) 策 1、焊接工藝設(shè)定的溫度曲線是否符 合工藝要求,焊接預(yù)熱不是充分,在找不到原因時(shí),可對(duì)焊膏提出更換要求。3 立 碑 片狀元件常出現(xiàn)立起的現(xiàn)象,又稱之為吊橋、曼哈頓現(xiàn)象。立碑缺陷發(fā)生的根本原因是元件兩邊的潤濕力不平衡。主要與焊盤設(shè)計(jì)與布局不合理、焊膏與焊膏的印刷、貼片以及溫度曲線有關(guān)。立碑缺陷出現(xiàn)時(shí)應(yīng)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策如表3所示。表3 立碑缺陷出現(xiàn)時(shí)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策檢測(cè)項(xiàng)目1、焊盤是否有一個(gè)與地線相連或有一側(cè)焊盤面積過大對(duì) 策 1、改善焊盤設(shè)計(jì)檢測(cè)項(xiàng)目2、焊膏的活性對(duì) 策 1、按照表3的檢測(cè)焊膏性能;2、

33、采用氮?dú)獗Wo(hù),氧含量控制在100×10-6左右。檢測(cè)項(xiàng)目3、焊膏的印刷量是否均勻?qū)?策 1、調(diào)整焊膏的印刷量,保證焊膏的印刷量均勻檢測(cè)項(xiàng)目4、Z軸受力是否均勻?qū)?策 1、調(diào)整印刷壓力保證元件浸入焊膏深度相同。4 位置偏移 這種缺陷可以懷疑是焊料潤濕不良等綜合性原因。先觀察發(fā)生錯(cuò)位部位的焊接狀態(tài),如果是潤濕狀態(tài)良好情況下的錯(cuò)位,可考慮能否利用焊料表面張力的自調(diào)整效果來加以糾正,如果是潤濕不良所致,要先解決不良狀況。焊接狀況良好時(shí)發(fā)生的元件錯(cuò)位,有下面二個(gè)因素: 在再流焊接之前,焊膏黏度不夠或受其它外力影響發(fā)生錯(cuò)位。 在再流焊接過程中,焊料潤濕性良好,且有足夠的自調(diào)整效果,但發(fā)生錯(cuò)位,其

34、原因可能是傳送帶上是否有震動(dòng)等影響,對(duì)焊爐進(jìn)行檢驗(yàn)。發(fā)生這種情況下也可以從元件立碑缺陷產(chǎn)生的原因考慮。位置偏移缺陷出現(xiàn)時(shí)應(yīng)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策如表4所示。表4 位置偏移缺陷出現(xiàn)時(shí)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策檢測(cè)項(xiàng)目1、在再流焊爐的進(jìn)口部元件的位置有沒有錯(cuò)位對(duì) 策 1、檢驗(yàn)貼片機(jī)貼裝精度,調(diào)整貼片機(jī);2、檢查焊膏的粘接性,如有問題,按表3檢驗(yàn);3、觀察基板進(jìn)入焊爐時(shí)的傳送狀況。檢測(cè)項(xiàng)目2、在再流焊過程中發(fā)生了元件的錯(cuò)位對(duì) 策 1、檢查升溫曲線和預(yù)熱時(shí)間是否符合規(guī)定;2、基板進(jìn)入再流焊內(nèi)是否存在震動(dòng)等影響;3、預(yù)熱時(shí)間是否過長(zhǎng),使活性劑失去作用,再檢查升溫曲線。檢測(cè)項(xiàng)目3、焊膏的印刷量是否過多對(duì) 策 1、調(diào)整焊膏

35、的印刷量檢測(cè)項(xiàng)目4、基板焊區(qū)設(shè)計(jì)是否正確對(duì) 策 1、按焊區(qū)設(shè)計(jì)要求重新檢查檢測(cè)項(xiàng)目5、焊膏的活性是否合格對(duì) 策 1、可改變使用活性強(qiáng)的焊膏5 芯吸現(xiàn)象 又稱吸料現(xiàn)象又稱抽芯現(xiàn)象,是常見的焊接缺陷之一,多見于氣相再流焊中。這種缺陷是焊料脫離焊盤沿引腳上行到引腳與芯片本體之間,回形成嚴(yán)重的虛焊現(xiàn)象。通常原因是引腳的導(dǎo)熱率過大,升溫迅速,以致焊料優(yōu)先潤濕引腳,焊料與引腳 之間的潤濕力遠(yuǎn)大于焊料與焊盤之間的潤濕力,引腳的上翹回更會(huì)加劇芯吸現(xiàn)象的發(fā)生。解決辦法是:先對(duì)SMA充分預(yù)熱后在放如爐中焊接,應(yīng)認(rèn)真的檢測(cè)和保證PCB焊盤的可焊性,元件的共面性不可忽視,對(duì)共面性不好的器件不應(yīng)用于生產(chǎn)。6 未 熔 融

36、 未熔融的不良現(xiàn)象有兩種: 在固定場(chǎng)所發(fā)生的未熔融,按表5進(jìn)行檢驗(yàn); 發(fā)生的場(chǎng)所不固定,屬隨即發(fā)生按表3進(jìn)行檢驗(yàn)。表5 固定場(chǎng)所發(fā)生未熔融缺陷時(shí),所檢驗(yàn)的項(xiàng)目1、發(fā)生未熔融的元件是不是熱容量大的元件;2、是不是在基板的反面裝載了熱容量大的元件,形成導(dǎo)熱障礙;3、發(fā)生未熔融元件的四周是不是裝載了熱容量大的元件;4、組裝在基板端部的元件有沒有發(fā)生未熔融;5、在發(fā)生未熔融的部位有沒有與基板地線或電源線路等熱容量大的部件相連接;6、未熔融的場(chǎng)所是不是屬于隱蔽的部位,即對(duì)熱風(fēng)或紅外線直接接觸較困難的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。7 焊料不足 焊料不足缺陷的發(fā)生原因主要有兩種: 在發(fā)生焊料不足的場(chǎng)所,焊料的潤濕性非常好,完全不是焊接狀態(tài)問題,僅僅表現(xiàn)為焊料較少,此時(shí)發(fā)生的原因是焊膏的印刷性能不好; 在發(fā)生焊料不足

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