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1、SMT回流焊常見缺陷分析及處理不潤濕(Nonwetting)/潤濕不良(PoorWetting)????通常潤濕不良是指焊點(diǎn)焊錫合金沒有很好的鋪展開來,從而無法得到良好的焊點(diǎn)并直接影響到焊點(diǎn)的可靠性。?產(chǎn)生原因:??1.焊盤或引腳表面的鍍層被氧化,氧化層的存在阻擋了焊錫與鍍層之間的接觸;??2.鍍層厚度不夠或是加工不良,很容易在組裝過程中被破壞;??3.焊接溫度不夠。相對SnPb而言,常用無鉛焊錫合金的熔點(diǎn)升高且潤濕性大為下降,需要更高的焊接溫度來保證焊接質(zhì)量;??4.預(yù)熱溫度偏低或是助焊劑活性不夠,使得助焊劑未能有效去除焊盤以及引腳表面氧化
2、膜;??5.還有就是鍍層與焊錫之間的不匹配業(yè)有可能產(chǎn)生潤濕不良現(xiàn)象;??6.越來越多的采用0201以及01005元件之后,由于印刷的錫膏量少,在原有的溫度曲線下錫膏中的助焊劑快速的揮發(fā)掉從而影響了錫膏的潤濕性能;??7.釬料或助焊劑被污染。防止措施:??1.按要求儲存板材以及元器件,不使用已變質(zhì)的焊接材料;??2.選用鍍層質(zhì)量達(dá)到要求的板材。一般說來需要至少5μm厚的鍍層來保證材料12個月內(nèi)不過期;??3.焊接前黃銅引腳應(yīng)該首先鍍一層1~3μm的鍍層,否則黃銅中的Zn將會影響到焊接質(zhì)量;??4.合理設(shè)置工藝參數(shù),適量提高預(yù)熱或是焊接溫度,保證
3、足夠的焊接時間;??5.氮?dú)獗Wo(hù)環(huán)境中各種焊錫的潤濕行為都能得到明顯改善;??6.焊接0201以及01005元件時調(diào)整原有的工藝參數(shù),減緩預(yù)熱曲線爬伸斜率,錫膏印刷方面做出調(diào)整。黑焊盤(BlackPad)?黑焊盤:?指焊盤表面化鎳浸金(ENIG)鍍層形態(tài)良好,但金層下的鎳層已變質(zhì)生成只要為鎳的氧化物的脆性黑色物質(zhì),對焊點(diǎn)可靠性構(gòu)成很大威脅。?產(chǎn)生原因:黑盤主要由Ni的氧化物組成,且黑盤面的P含量遠(yuǎn)高于正常Ni面,說明黑盤主要發(fā)生在槽液使用一段時間之后。??1.化鎳層在進(jìn)行浸金過程中鎳的氧化速度大于金的沉積速度,所以產(chǎn)生的鎳的氧化物在未完全溶解
4、之前就被金層覆蓋從而產(chǎn)生表面金層形態(tài)良好,實(shí)際鎳層已發(fā)生變質(zhì)的現(xiàn)象;??2.沉積的金層原子之間比較疏松,金層下面的鎳層得以有繼續(xù)氧化的機(jī)會。在GalvanicEffect的作用下鎳層會繼續(xù)劣化。防止措施:?目前還沒有切實(shí)有效防止措施的相關(guān)報(bào)道,但可以從以下方面進(jìn)行改善:??1.減少鎳槽的壽命,生產(chǎn)中嚴(yán)格把關(guān),控制P的含量在7%左右。鎳槽使用壽命長了之后其中的P含量會增加,從而會加快鎳的氧化速度;??2.鎳層厚度至少為4μm,這樣可以使得鎳層相對平坦;金層厚度不要超過0.1μm,過多的金只會使焊點(diǎn)脆化;??3.焊前烘烤板對焊接質(zhì)量不會起太大促進(jìn)
5、作用。黑焊盤在焊接之前就已經(jīng)產(chǎn)生,烘烤過度反而會使鍍層惡化;??4.浸金溶液中加入還原劑,得到半置換半還原的復(fù)合金層,但成本會提高2.5倍。橋連(Bridge)?焊錫在毗鄰的不同導(dǎo)線或元件之間形成的非正常連接就是通常所說的橋連現(xiàn)象。?產(chǎn)生原因:??1.線路分布太密,引腳太近或不規(guī)律;??2.板面或引腳上有殘留物;??3.預(yù)熱溫度不夠或是助焊劑活性不夠;??4.錫膏印刷橋連或是偏移等。?注:一定搭配的焊盤與引腳焊點(diǎn)在一定條件下能承載的釬料(錫膏)量是一定的,處理不當(dāng)多余的部分都可能造成橋連現(xiàn)象。防止措施:??1.合理設(shè)計(jì)焊盤,避免過多采用密集布
6、線;??2.適當(dāng)提高焊接預(yù)熱溫度,同時可以考慮在一定范圍內(nèi)提高焊接溫度以提高焊錫合金流動性;??3.氮?dú)猸h(huán)境中橋連現(xiàn)象有所減少。?返修:?產(chǎn)生橋連現(xiàn)象的焊點(diǎn)可以用電烙鐵進(jìn)行返修處理。??不共面/脫焊(Noncoplanar)?脫焊容易造成橋連、短路、對不準(zhǔn)等現(xiàn)象。?產(chǎn)生原因:??1.元件引腳扁平部分的尺寸不符合規(guī)定的尺寸;??2.元件引腳共面性差,平面度公差超過±0.002英寸,扁平封裝器件的引線浮動;??3.當(dāng)SMD被夾持時與別的器件發(fā)生碰撞而使引腳變形翹曲;??4.焊膏印刷量不足,貼片機(jī)貼裝時壓力太小,焊膏厚度與其上的尺寸不匹配。防止措施
7、:??1.選用合格的元件;??2.避免操作過程中的損傷;??3.焊膏印刷均勻。??墓碑(Tombstone)?墓碑現(xiàn)象指元件一端脫離焊錫,直接造成組裝板的失效。?產(chǎn)生原因:墓碑的產(chǎn)生與焊接過程中元件兩端受力不均勻有關(guān),組裝密集化之后該現(xiàn)象更為突出。??1.錫膏印刷不均勻;??2.元件貼片不精確;??3.溫度不均勻;??4.基板材料的導(dǎo)熱系數(shù)不同以及熱容不同;??5.氮?dú)馇闆r下墓碑現(xiàn)象更為明顯;??6.元件與導(dǎo)軌平行排列時更容易出現(xiàn)墓碑現(xiàn)象。??防止措施:??1.提高整個過程中的操作精度—印刷精度、貼片精度、溫度均勻性;??2.紙基、玻璃環(huán)氧樹
8、脂基、陶瓷基,出現(xiàn)墓碑的概率依次減少;??3.對板面元件分布進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。助焊劑殘留(FluxResidues)?板面存在較多的助焊劑殘留的話,既影響了板面的光潔程