smt焊接常見缺陷及解決辦法

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1、SMT焊接常見缺陷及解決辦法

2、第1摘要本文對采用SMT生產(chǎn)的印制電路組件中出現(xiàn)的幾種常見焊接缺陷現(xiàn)象進(jìn)行了分析，并總結(jié)了一些有效的解決措施。在SMT生產(chǎn)過程中，我們都希望基板從貼裝工序開始，到焊接工序結(jié)束，質(zhì)量處于零缺陷狀態(tài)，但實(shí)際上這很難達(dá)到。由于SMT生產(chǎn)工序較多，不能保證每道工序不出現(xiàn)一點(diǎn)點(diǎn)差錯(cuò)，因此在SMT生產(chǎn)過程中我們會碰到一些焊接缺陷。這些焊接缺陷通常是由多種原因所造成的，對于每種缺陷，我們應(yīng)分析其產(chǎn)生的根本原因，這樣在消除這些缺陷時(shí)才能做到有的放矢。本文將以一些常見焊接缺陷為例，介紹其產(chǎn)生的原因及排除方法。[B]橋接[/B]橋接經(jīng)常出現(xiàn)在引腳較密的IC上或間距較小的片狀元件間

3、，這種缺陷在我們的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中屬于重大不良，會嚴(yán)重影響產(chǎn)品的電氣性能，所以必須要加以根除。產(chǎn)生橋接的主要原因是由于焊膏過量或焊膏印刷后的錯(cuò)位、塌邊。[B]焊膏過量[/B]焊膏過量是由于不恰當(dāng)?shù)哪０搴穸燃伴_孔尺寸造成的。通常情況下，我們選擇使用0．15mm厚度的模板。而開孔尺寸由最小引腳或片狀元件間距決定。[B]印刷錯(cuò)位[/B]在印刷引腳間距或片狀元件間距小于0．65mm的印制板時(shí)，應(yīng)采用光學(xué)定位，基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在印制板對角線處。若不采用光學(xué)定位，將會因?yàn)槎ㄎ徽`差產(chǎn)生印刷錯(cuò)位，從而產(chǎn)生橋接。[B]焊膏塌邊[/B]造成焊膏塌邊的現(xiàn)象有以下三種1．印刷塌邊焊膏印刷時(shí)發(fā)生的塌邊。這與焊膏特性，模板、印刷參

4、數(shù)設(shè)定有很大關(guān)系：焊膏的粘度較低，保形性不好，印刷后容易塌邊、橋接；模板孔壁若粗糙不平，印出的焊膏也容易發(fā)生塌邊、橋接；過大的刮刀壓力會對焊膏產(chǎn)生比較大的沖擊力，焊膏外形被破壞，發(fā)生塌邊的概率也大大增加。對策：選擇粘度較高的焊膏；采用激光切割模板；降低刮刀壓力。2．貼裝時(shí)的塌邊當(dāng)貼片機(jī)在貼裝SOP、QFP類集成電路時(shí)，其貼裝壓力要設(shè)定恰當(dāng)．壓力過大會使焊膏外形變化而發(fā)生塌邊。對策：調(diào)整貼裝壓力并設(shè)定包含元件本身厚度在內(nèi)的貼裝吸嘴的下降位置。3．焊接加熱時(shí)的塌邊在焊接加熱時(shí)也會發(fā)生塌邊。當(dāng)印制板組件在快速升溫時(shí)，焊膏中的溶劑成分就會揮發(fā)出來，如果揮發(fā)速度過快，會將焊料顆粒擠出焊區(qū)，形成加熱時(shí)

5、的塌邊。對策：設(shè)置適當(dāng)?shù)暮附訙囟惹€(溫度、時(shí)間)，并要防止傳送帶的機(jī)械振動。[B]焊錫球[/B]焊錫球也是回流焊接中經(jīng)常碰到的一個(gè)問題。通常片狀元件側(cè)面或細(xì)間距引腳之間常常出現(xiàn)焊錫球。焊錫球多由于焊接過程中加熱的急速造成焊料的飛散所致。除了與前面提到的印刷錯(cuò)位、塌邊有關(guān)外，還與焊膏粘度、焊膏氧化程度、焊料顆粒的粗細(xì)(粒度)、助焊劑活性等有關(guān)。1．焊膏粘度粘度效果較好的焊膏，其粘接力會抵消加熱時(shí)排放溶劑的沖擊力，可以阻止焊膏塌落。2．焊膏氧化程度焊膏接觸空氣后，焊料顆粒表面可能產(chǎn)生氧化，而實(shí)驗(yàn)證明焊錫球的發(fā)生率與焊膏氧化物的百分率咸正比。一般焊膏的氧化物應(yīng)控制在0．03％左右，最大值不要超

6、過0．15％。3．焊料顆粒的粗細(xì)焊料顆粒的均勻性不一致，若其中含有大量的20μm以下的粒子，這些粒子的相對面積較大，極易氧化，最易形成焊錫球。另外在溶劑揮發(fā)過程中，也極易將這些小粒子從焊盤上沖走，增加焊錫球產(chǎn)生的機(jī)會。一般要求25um以下粒子數(shù)不得超過焊料顆?？倲?shù)的5％。4．焊膏吸濕這種情況可分為兩類：焊膏使用前從冰箱拿出后立即開蓋致使水汽凝結(jié)；再流焊接前干燥不充分殘留溶劑，焊膏在焊接加熱時(shí)引起溶劑、水分的沸騰飛濺，將焊料顆粒濺射到印制板上形成焊錫球。根據(jù)這兩種不同情況，我們可采取以下兩種不同措施：(1)焊膏從冰箱中取出，不應(yīng)立即開蓋，而應(yīng)在室溫下回溫，待溫度穩(wěn)定后開蓋使用。(2)調(diào)整回流

7、焊接溫度曲線，使焊膏焊接前得到充分的預(yù)熱。5．助焊劑活性當(dāng)助焊劑活性較低時(shí)，也易產(chǎn)生焊錫球。免洗焊錫的活性一般比松香型和水溶型焊膏的活性稍低，在使用時(shí)應(yīng)注意其焊錫球的生成情況。6．網(wǎng)板開孔合適的模板開孔形狀及尺寸也會減少焊錫球的產(chǎn)生。一般地，模板開孔的尺寸應(yīng)比相對應(yīng)焊盤小10％，同時(shí)推薦采用如圖3列舉的一些模板開孔設(shè)計(jì)。7．印制板清洗印制板印錯(cuò)后需清洗，若清洗不干凈，印制板表面和過孔內(nèi)就會有殘余的焊膏，焊接時(shí)就會形成焊錫球。因此要加強(qiáng)操作員在生產(chǎn)過程中的責(zé)任心，嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行生產(chǎn)，加強(qiáng)工藝過程的質(zhì)量控制。[B]立碑[/B]在表面貼裝工藝的回流焊接過程中，貼片元件會產(chǎn)生因翹立而脫焊的缺

8、陷，如圖4，人們形象地稱之為“立碑”現(xiàn)象(也有人稱之為“曼哈頓”現(xiàn)象)。“立碑”現(xiàn)象常發(fā)生在CHIP元件(如貼片電容和貼片電阻)的回流焊接過程中，元件體積越小越容易發(fā)生。特別是1005或更小釣0603貼片元件生產(chǎn)中，很難消除“立碑”現(xiàn)象?！傲⒈爆F(xiàn)象的產(chǎn)生是由于元件兩端焊盤上的焊膏在回流熔化時(shí)，元件兩個(gè)焊端的表面張力不平衡，張力較大的一端拉著元件沿其底部旋轉(zhuǎn)而致。造成張力不平衡的因素也很多，下面將就一些主要因素作簡要分析