SMT焊接常见缺点原因有哪些?
在SMT出产进程中,咱们都期望基板从贴装工序开端,到焊接工序完毕,质量处于零缺点状况,但实际上这很难到达。由于SMT出产工序较多,不能确保每道工序不呈现一点点过失,因而在SMT出产进程中咱们会碰到一些焊接缺点。这些焊接缺点一般是由多种原因所构成的,关于每种缺点,咱们应剖析其发作的根本原因,这样在消除这些缺点时才干做到有的放矢。
桥 接
桥接常常呈现在引脚较密的IC上或距离较小的片状元件间,这种缺点在咱们的查验规范中归于严峻不良,会严峻影响产品的电气功能,所以必需要加以铲除。
发作桥接的首要原因是由于焊膏过量或焊膏印刷后的错位、塌边。
焊膏过量
焊膏过量是由于不恰当的模板厚度及开孔尺度构成的。一般状况下,咱们挑选运用0.15mm厚度的模板。而开孔尺度由最小引脚或片状元件距离决议。
印刷错位
在印刷引脚距离或片状元件距离小于0.65mm的印制板时,应选用光学定位,基准点设在印制板对角线处。若不选用光学定位,将会由于定位差错发作印刷错位,然后发作桥接。
焊膏塌边
构成焊膏塌边的现象有以下三种
1.印刷塌边
焊膏印刷时发作的塌边。这与焊膏特性,模板、印刷参数设定有很大联系:焊膏的粘度较低,保形性欠好,印刷后简单塌边、桥接;模板孔壁若粗糙不平,印出的焊膏也简单发作塌边、桥接;过大的刮刀压力会对焊膏发作比较大的冲击力,焊膏外形被损坏,发作塌边的概率也大大添加。
对策:挑选粘度较高的焊膏;选用激光切开模板;下降刮刀压力。
2.贴装时的塌边
当贴片机在贴装SOP、QFP类集成电路时,其贴装压力要设定恰当。压力过大会使焊膏外形改变而发作塌边。
对策:调整贴装压力并设定包括元件自身厚度在内的贴装吸嘴的下降方位。
3.焊接加热时的塌边
在焊接加热时也会发作塌边。当印制板组件在快速升温时,焊膏中的溶剂成分就会蒸发出来,假如蒸发速度过快,会将焊料颗粒挤出焊区,构成加热时的塌边。
对策:设置恰当的焊接温度曲线(温度、时刻),并要防止传送带的机械振动。
焊锡球
焊锡球也是回流焊接中常常碰到的一个问题。一般片状元件旁边面或细距离引脚之间常常呈现焊锡球。
焊锡球多由于焊接进程中加热的急速构成焊料的飞散所构成的。除了与前面说到的印刷错位、塌边有关外,还与焊膏粘度、焊膏氧化程度、焊料颗粒的粗细(粒度)、助焊剂活性等有关。
1.焊膏粘度
粘度作用较好的焊膏,其粘接力会抵消加热时排放溶剂的冲击力,能够阻挠焊膏塌落。
2.焊膏氧化程度
焊膏触摸空气后,焊料颗粒外表或许发作氧化,而试验证明焊锡球的发作率与焊膏氧化物的百分率咸正比。一般焊膏的氧化物应操控在0.03%左右,最大值不要超越0.15%。
3.焊料颗粒的粗细
焊料颗粒的均匀性不一致,若其间含有许多的20μm以下的粒子,这些粒子的相对面积较大,极易氧化,最易构成焊锡球。另外在溶剂蒸发进程中,也极易将这些小粒子从焊盘上冲走,添加焊锡球发作的时机。一般要求25um以下粒子数不得超越焊料颗粒总数的5%。
4.焊膏吸湿
这种状况可分为两类:焊膏运用前从冰箱拿出后当即开盖致使水汽凝聚;再流焊接前枯燥不充沛残留溶剂,焊膏在焊接加热时引起溶剂、水分的欢腾飞溅,将焊料颗粒溅射到印制板上构成焊锡球。依据这两种不同状况,咱们可采纳以下两种不同办法:
(1)焊膏从冰箱中取出,不该当即开盖,而应在室温下回温,待温度安稳后开盖运用。
(2)调整回流焊接温度曲线,使焊膏焊接前得到充沛的预热。
5.助焊剂活性
当助焊剂活性较低时,也易发作焊锡球。免洗焊锡的活性一般比松香型和水溶型焊膏的活性稍低,在运用时应留意其焊锡球的生成状况。
6.网板开孔
适宜的模板开孔形状及尺度也会削减焊锡球的发作。一般地,模板开孔的尺度应比相对应焊盘小10%,一起引荐选用一些模板开孔规划。
7.印制板清洗
印制板印错后需清洗,若清洗不洁净,印制板外表和过孔内就会有剩余的焊膏,焊接时就会构成焊锡球。因而要加强操作员在出产进程中的责任心,严厉依照工艺要求进行出产,加强工艺进程的质量操控。
立 碑
在外表贴装工艺的回流焊接进程中,贴片元件会发作因翘立而脱焊的缺点,人们形象地称之为“立碑”现象(也有人称之为“曼哈顿”现象)。
“立碑”现象常发作在CHIP元件(如贴片电容和贴片电阻)的回流焊接进程中,元件体积越小越简单发作。特别是1005或更小钓0603贴片元件出产中,很难消除“立碑”现象。
“立碑”现象的发作是由于元件两头焊盘上的焊膏在回流熔化时,元件两个焊端的外表张力不平衡,张力较大的一端拉着元件沿其底部旋转而致。构成张力不平衡的要素也许多,下面迁就一些首要要素作扼要剖析。
1.预热期
当预热温度设置较低、预热时刻设置较短,元件两头焊膏不一起熔化的概率就大大添加,然后导致两头张力不平衡构成“立碑”,因而要正确设置预热期工艺参数。依据咱们的经历,预热温度一般150+10℃,时刻为60-90秒左右。
2.焊盘尺度
规划片状电阻、电容焊盘时,应严厉坚持其全面的对称性,即焊盘图形的形状与尺度应完全一致,以确保焊膏熔融时,作用于元件上焊点的合力为零,以利于构成抱负的焊点。规划是制作进程的第一步,焊盘规划不妥或许是元件竖立的首要原因。详细的焊盘规划规范可参看IPC-782《外表贴装规划与焊盘布局规范入事实上,超越元件太多的焊盘或许答应元件在焊锡湿润进程中滑动,然后导致把元件拉出焊盘的一端。
关于小型片状元件,为元件的一端规划不同的焊盘尺度,或许将焊盘的一端连接到地线板上,也或许导致元件竖立。不同焊盘尺度的的运用或许构成不平衡的焊盘加热和锡膏活动时刻。在回流期间,元件简直是飘浮在液体的焊锡上,当焊锡固化时到达其终究方位。焊盘上不同的湿润力或许构成附着力的缺少和元件的旋转。在一些状况中,延伸液化温度以上的时刻能够削减元件竖立。
3.焊膏厚度
当焊膏厚度变小时,立碑现象就会大幅减小。这是由于:(1)焊膏较薄,焊膏熔化时的外表张力随之减小。(2)焊膏变薄,整个焊盘热容量减小,两个焊盘上焊膏一起熔化的概率大大添加。焊膏厚度是由模板厚度决议的,表2是运用o.1mm与0.2mm厚模板的立碑现象比较,选用的是1608元件。一般在运用1608以下元件时,引荐选用0.15mm以下模板。
4.贴装偏移
一般状况下,贴装时发作的元件偏移,在回流进程中会由于焊膏熔化时的外表张力拉动元件而主动纠正,咱们称之为“自适应”,但偏移严峻,拉动反而会使元件立起发作“立碑”现象。这是由于:(1)与元件触摸较多的焊锡端得到更多热容量,然后先熔化。(2)元件两头与焊膏的粘力不同。所以应调整好元件的贴片精度,防止发作较大的贴片误差。
5.元件分量
较轻的元件“立碑”现象的发作率较高,这是由于不均衡的张力能够很简单地拉动元件。所以在选取元件时如有或许,应优先挑选尺度分量较大的元件。
关于这些焊接缺点的处理办法许多,但往往彼此限制。如进步预热温度可有用消除立碑,但却有或许由于加热速度变快而发作许多的焊锡球。因而在处理这些问题时应从多个方面进行考虑,挑选一个折衷方案。