您的位置: 首頁>>新聞動態(tài)>>資訊中心>>PCBA技術(shù)文章 SMT貼片加工廠五大常見工藝缺陷[解決辦法]
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如今,科技越來越發(fā)達(dá)了,各種智能產(chǎn)品層出不窮,但任何一種電子產(chǎn)品的出現(xiàn)都離不開SMT生產(chǎn)制造,要想生產(chǎn)出一款好的產(chǎn)品就要對SMT中的各項(xiàng)工藝了解清楚,深圳smt貼片廠全球威科技幫你整理了“五大SMT常見工藝缺陷”,讓你少走彎路,趕緊來看看吧:
缺陷一:“立碑”現(xiàn)象(即片式元器件發(fā)生“豎立”)
立碑現(xiàn)象發(fā)生主要原因是元件兩端的濕潤力不平衡,引發(fā)元件兩端的力矩也不平衡,導(dǎo)致“立碑”。
什么情況會導(dǎo)致回流焊時元件兩端濕潤力不平衡,導(dǎo)致“立碑”?
因素A:焊盤設(shè)計(jì)與布局不合理:
①元件的兩邊焊盤之一與地線相連接或有一側(cè)焊盤面積過大,焊盤兩端熱容量不均勻;
②PCB表面各處的溫差過大以致元件焊盤兩邊吸熱不均勻;
③大型器件QFP、BGA、散熱器周圍的小型片式元件焊盤兩端會出現(xiàn)溫度不均勻
解決辦法:工程師調(diào)整焊盤設(shè)計(jì)和布局
因素B: 焊錫膏與焊錫膏印刷存在問題:
①焊錫膏的活性不高或元件的可焊性差,焊錫膏熔化后,表面張力不一樣,將引起焊盤濕潤力不平衡。
②兩焊盤的焊錫膏印刷量不均勻,一側(cè)錫厚,拉力大,另一側(cè)錫薄拉力小,致使元件一端被拉向一側(cè)形成空焊,一端被拉起就形成立碑。
解決辦法:需要工廠選用活性較高的焊錫膏,改善焊錫膏印刷參數(shù),特別是鋼網(wǎng)的窗口尺寸
因素C:貼片移位Z軸方向受力不均勻:
會導(dǎo)致元件浸入到焊錫膏中的深度不均勻,熔化時會因時間差而導(dǎo)致兩邊的濕潤力不平衡,如果元件貼片移位會直接導(dǎo)致立碑。
解決辦法:需要工廠調(diào)節(jié)貼片機(jī)工藝參數(shù)
因素D:爐溫曲線不正確:
如果再流焊爐爐體過短和溫區(qū)太少就會造成對PCB加熱的工作曲線不正確,以致板面上濕差過大,從而造成濕潤力不平衡。
解決辦法:需要工廠根據(jù)每種不同產(chǎn)品調(diào)節(jié)好適當(dāng)?shù)臏囟惹€
缺陷二:錫珠
錫珠是回流焊中常見的缺陷之一,它不僅影響外觀而且會引起橋接。錫珠可分為兩類:一類出現(xiàn)在片式元器件一側(cè),常為一個獨(dú)立的大球狀(如下圖1);另一類出現(xiàn)在IC引腳四周,呈分散的小珠狀。
錫珠產(chǎn)生的原因主要有以下幾點(diǎn):
因素A:溫度曲線不正確:
回流焊曲線可以分為預(yù)熱、保溫、回流和冷卻4個區(qū)段。預(yù)熱、保溫的目的是為了使PCB表面溫度在60~90s內(nèi)升到150℃,并保溫約90s,這不僅可以降低PCB及元件的熱沖擊,更主要是確保焊錫膏的溶劑能部分揮發(fā),避免回流焊時因溶劑太多引起飛濺,造成焊錫膏沖出焊盤而形成錫珠。
解決辦法:工廠需注意升溫速率,并采取適中的預(yù)熱,使溶劑充分揮發(fā)
因素B:焊錫膏的質(zhì)量:
①焊錫膏中金屬含量通常在(90±0.5)℅,金屬含量過低會導(dǎo)致助焊劑成分過多,因此過多的助焊劑會因預(yù)熱階段不易揮發(fā)而引起飛珠;
②焊錫膏中水蒸氣和氧含量增加也會引起飛珠。由于焊錫膏通常冷藏,當(dāng)從冰箱中取出時,如果沒有充分回溫解凍并攪拌均勻,將會導(dǎo)致水蒸氣進(jìn)入;此外焊錫膏瓶的蓋子每次使用后要蓋緊,若沒有及時蓋嚴(yán),也會導(dǎo)致水蒸氣的進(jìn)入;
③放在鋼網(wǎng)上印制的焊錫膏在完工后,剩余的部分應(yīng)另行處理,若再放回原來瓶中,會引起瓶中焊錫膏變質(zhì),也會產(chǎn)生錫珠;
解決辦法:要求工廠選擇優(yōu)質(zhì)的焊錫膏,注意焊錫膏的保管與使用要求
其他因素還有:
①印刷太厚,元件下壓后多余錫膏溢流;
②貼片壓力太大,下壓使錫膏塌陷到油墨上;
③焊盤開口外形不好,未做防錫珠處理;
④錫膏活性不好,干的太快,或有太多顆粒小的錫粉;
⑤印刷偏移,使部分錫膏沾到PCB上;
⑥刮刀速度過快,引起塌邊不良,回流后導(dǎo)致產(chǎn)生錫球等。
缺陷三:橋連
橋連也是SMT生產(chǎn)中常見的缺陷之一,它會引起元件之間的短路,遇到橋連必須返修。
造成橋連的原因主要有:
因素A:焊錫膏的質(zhì)量問題:
①焊錫膏中金屬含量偏高,特別是印刷時間過久,易出現(xiàn)金屬含量增高,導(dǎo)致IC引腳橋連;②焊錫膏粘度低,預(yù)熱后漫流到焊盤外;
③焊錫膏塔落度差,預(yù)熱后漫流到焊盤外;
解決辦法:需要工廠調(diào)整焊錫膏配比或改用質(zhì)量好的焊錫膏
因素B:印刷系統(tǒng)
①印刷機(jī)重復(fù)精度差,對位不齊(鋼網(wǎng)對位不準(zhǔn)、PCB對位不準(zhǔn)),導(dǎo)致焊錫膏印刷到焊盤外,尤其是細(xì)間距QFP焊盤;
②鋼網(wǎng)窗口尺寸與厚度設(shè)計(jì)失準(zhǔn)以及PCB焊盤設(shè)計(jì)Sn-pb合金鍍層不均勻,導(dǎo)致焊錫膏偏多;
解決方法:需要工廠調(diào)整印刷機(jī),改善PCB焊盤涂覆層;
因素C:貼放壓力過大:
焊錫膏受壓后滿流是生產(chǎn)中多見的原因,另外貼片精度不夠會使元件出現(xiàn)移位、IC引腳變形等;
因素D:再流焊爐升溫速度過快,焊錫膏中溶劑來不及揮發(fā)
解決辦法:需要工廠調(diào)整貼片機(jī)Z軸高度及再流焊爐升溫速度
缺陷四:芯吸現(xiàn)象
芯吸現(xiàn)象,也稱吸料現(xiàn)象、抽芯現(xiàn)象,是SMT常見的焊接缺陷之一,多見于氣相回流焊中。焊料脫離焊盤沿引腳上行到引腳與芯片本體之間,導(dǎo)致嚴(yán)重的虛焊現(xiàn)象。
產(chǎn)生原因:通常是因引腳導(dǎo)熱率過大,升溫迅速,以致焊料優(yōu)先濕潤引腳,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,引腳的上翹回更會加劇芯吸現(xiàn)象的發(fā)生?!?/p>
解決辦法:需要工廠先對SMA(表面貼裝組件)充分預(yù)熱后在放爐中焊接,應(yīng)認(rèn)真的檢測和保證PCB焊盤的可焊性,元件的共面性不可忽視,對共面性不好的器件不應(yīng)用于生產(chǎn)。
注意:在紅外回流焊中,PCB基材與焊料中的有機(jī)助焊劑是紅外線良好的吸收介質(zhì),而引腳卻能部分反射紅外線,故相比而言焊料優(yōu)先熔化,焊料與焊盤的濕潤力就會大于焊料與引腳之間的濕潤力,故焊料不會沿引腳上升,從而發(fā)生芯吸現(xiàn)象的概率就小得多。
缺陷五:BGA焊接不良 (BGA:即Ball Grid Array 球柵陣列封裝)
不良癥狀①:連錫:
連錫也被稱為短路,即錫球與錫球在焊接過程中發(fā)生短接,導(dǎo)致兩個焊盤相連,造成短路。
解決辦法:工廠調(diào)整溫度曲線,減小回流氣壓,提高印刷品質(zhì)
不良癥狀②:假焊:
假焊也被稱為“枕頭效應(yīng)(Head-in-Pillow,HIP)”,導(dǎo)致假焊的原因很多(錫球或PAD氧化、爐內(nèi)溫度不足、PCB變形、錫膏活性較差等)。BGA假焊特點(diǎn)是“不易發(fā)現(xiàn)”“難識別”。
良癥狀③:冷焊:
冷焊不完全等同與假焊,冷焊是由于回流焊溫度異常導(dǎo)致錫膏沒有熔化完整,可能是溫度沒有達(dá)到錫膏的熔點(diǎn)或者回流區(qū)的回流時間不足導(dǎo)致。
解決辦法:工廠調(diào)整溫度曲線,冷卻過程中,減少振動
不良癥狀④:氣泡
氣泡(或稱氣孔)并非絕對的不良現(xiàn)象,但如果氣泡過大,易導(dǎo)致品質(zhì)問題,氣泡的允收都有IPC標(biāo)準(zhǔn)。氣泡主要是由盲孔內(nèi)藏的空氣在焊接過程中沒有及時排出導(dǎo)致。
解決方法:要求工廠用X-Ray檢查原材料內(nèi)部有無孔隙,調(diào)整溫度曲線
不良癥狀⑤:錫球開裂
不良癥狀⑥:臟污:焊盤臟污或者有殘留異物,可能因生產(chǎn)過程中環(huán)境保護(hù)不力導(dǎo)致焊盤上有異物或者焊盤臟污導(dǎo)致焊接不良。
除上面幾點(diǎn)外還有:
①結(jié)晶破裂(焊點(diǎn)表面呈玻璃裂痕狀態(tài));
②偏移(BGA焊點(diǎn)與PCB焊盤錯位);
③濺錫(在PCB表面有微小的錫球靠近或介于兩焊點(diǎn)間)等。
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