SMT焊接的幾種缺陷及解決方案

1、資料范本本資料為word版本，可以直接編輯和打印，感謝您的下載SMT焊接的幾種缺陷及解決方案地點：時間：77說明：本資料適用于約定雙方經(jīng)過談判， 協(xié)商而共同成認(rèn)，共同遵守的責(zé)任與 義務(wù)， 僅供參考，文檔可直接下載或修改，不需要的局部可直接刪除，使用時 請詳細(xì)閱讀 內(nèi)容SMT 焊接常見缺陷及解決方法摘要本文對采用 SMT 生產(chǎn)的印制電路組件中出現(xiàn)的兒種常見焊接缺陷現(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)，但實際上這很難到達(dá)。山于 SMT 生產(chǎn)工序較多，不能保 證每道工 序不出現(xiàn)一點點過失，因此在

2、SMT 生產(chǎn)過程中我們會碰到一些焊接缺 陷。這些焊接 缺陷通常是山多種原因所造成的，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。橋接橋接經(jīng)常出現(xiàn)在引腳較密的 IC 上或間距較小的片狀元件間， 這種缺陷在我 們的 檢驗標(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 鏟除。產(chǎn)生橋接的主要原因是山于焊膏過量或焊膏印刷后的錯位、塌邊。焊膏過量焊膏過量是山于不恰當(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。印

3、刷錯位在印刷引腳間距或片狀元件間距小于 0. 65mm 的印制板時，應(yīng)采用光學(xué)定 位， 基準(zhǔn)點設(shè)在印制板對角線處。 假設(shè)不采用光學(xué)定位， 將會因為定位誤差產(chǎn)生 印刷錯位， 從而產(chǎn)生橋接。焊膏塌邊造成焊膏塌邊的現(xiàn)象有以下三種1. 印刷塌邊焊膏印刷時發(fā)生的塌邊。這與焊膏特性，模板、印刷參數(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；模板孔壁假設(shè)粗槌 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)生比擬 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；釆用激光切割模板；降低刮刀壓力。2. 貼裝時的塌邊當(dāng)貼片機(jī)在貼裝SOP、

4、QFP類集成電路時，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. 焊接加熱時的塌邊在焊接加熱時也會發(fā)生塌邊。當(dāng)印制板組件在快速升溫時，焊膏中的溶劑成分就會揮發(fā)出來，如果揮發(fā)速度過快，會將焊料顆粒擠岀焊區(qū)，形成加熱時的塌邊。對策：設(shè)置適當(dāng)?shù)暮附訙囟惹€ 溫度、 時間，并要防止傳送帶的機(jī)械振 動。 焊錫球焊錫球也是回流焊接中經(jīng)常碰到的一個問題。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。焊錫球多山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位、塌邊有關(guān)外，還與焊膏粘度、焊膏氧化程度、焊

5、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，焊料顆粒外表可能產(chǎn)生氧化，而實驗證明焊錫球的發(fā)生 率與 焊膏氧化物的白分率咸正比。一般焊膏的氧化物應(yīng)控制在0. 03%左右， 最大值不要超過 0. 15%。3. 焊料顆粒的粗細(xì)焊料顆粒的均勻性不一致，假設(shè)其中含有大量的 20 um 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)生的時機(jī)。一般要求 25um 以下 粒子數(shù)不得超過焊料顆粒總數(shù)的 5%。

6、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 焊接前枯燥不充分殘留溶劑，焊膏在焊接加熱時引起溶劑、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，我們可釆 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，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，在使用時應(yīng)注意其焊錫球的生成情況。6. 網(wǎng)板開孔適宜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

7、開孔的 尺寸 應(yīng)比相對應(yīng)焊盤小 10%,同時推薦采用如圖 3 列舉的一些模板開孔設(shè)訃。7. 印制板清洗印制板印錯后需清洗， 假設(shè)清洗不干凈， 印制板外表和過孔內(nèi)就會有剩余的 焊膏， 焊接時就會形成焊錫球。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。立碑在外表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 陷，如圖 4,人們形象地稱之為“立碑現(xiàn)象他有人稱之為“曼哈頓現(xiàn)象) ?！傲⒈F(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

8、除 “立碑現(xiàn)象。“立碑現(xiàn)象的產(chǎn)生是山于元件兩端焊盤上的焊膏在回流熔化時，元件兩 個焊 端的外表張力不平衡，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。1. 預(yù)熱期當(dāng)預(yù)熱溫度設(shè)置較低、預(yù)熱時間設(shè)置較短，元件兩端焊膏不同時熔化的概 率就 大大增加，從而導(dǎo)致兩端張力不平衡形成“立碑，因此要正確設(shè)置預(yù)熱 期工藝參 數(shù)。根據(jù)我們的經(jīng)驗，預(yù)熱溫度一般150+10° C,時間為60-90秒左 右。2. 焊盤尺寸設(shè)計片狀電阻、電容焊盤時，應(yīng)嚴(yán)格保持其全面的對稱性，即焊盤圖形的形狀與尺寸應(yīng)完全一致，以保證焊膏熔融時，作用于元件上焊點的合力為零

9、，以利于形成理想的焊點。設(shè)計是制造過程的第一步，焊盤設(shè)計不當(dāng)可能是元件豎立的主要原因。具體的焊盤設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)可參閱 IPC-782?外表貼裝設(shè)計與焊盤 布局標(biāo)準(zhǔn)入事實上， 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，從而導(dǎo)致把元件拉出焊 盤的一端。對于小型片狀元件，為元件的一端設(shè)計不同的焊盤尺寸，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時間。在回流期間，元件簡直是飄浮在液體的焊錫 上，當(dāng)焊錫固 化時到達(dá)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，延長液化溫度以上的時間可以減少元件豎 立

10、。3. 焊膏厚度當(dāng)焊膏厚度變小時，立碑現(xiàn)象就會大幅減小。這是山于：1焊膏較薄，焊 膏熔化時的外表張力隨之減小。2焊膏變薄，整個焊盤熱容量減小，兩個焊盤上焊膏同時熔化的概率大大增加。焊膏厚度是山模板厚度決定的，表2是使用 o. 1mm 與0. 2mm厚模板的立碑現(xiàn)象比擬，采用的是1608元件。一般在使用1608以下元件時， 推薦采用0. 15mm以下模板。外表4. 貼裝偏移般情況下，貼裝時產(chǎn)生的元件偏移，在回流過程中會由于焊膏熔化時的 張力拉動元件而自動糾正，我們稱之為“自適應(yīng)，但偏移嚴(yán)重，拉動反而 會使元 件立起產(chǎn)生“立碑現(xiàn)象。這是因為： 1與元件接觸較多的焊錫端得到 更多熱容 量，從而先熔化。 2元件兩端與焊膏的粘力不同。 所以應(yīng)調(diào)整好元件 的貼片精度， 防止產(chǎn)生較大的貼片偏差。5. 元件重量較輕的元件“立碑現(xiàn)象的發(fā)生率較高，這是因為不均衡的張力可以很容 易地 拉動元件。所以在選取