【干貨】深度解析SMT加工制造及焊接品質(zhì)問題

實(shí)用SMT加工制造及焊接品質(zhì)問題分析匯總
PCB中文名稱為 印制電路板，又稱 印刷電路板、 印刷線路板，線路板，PCB線路板等是重要的電子部件，是 電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用 電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷” 電路板。
SMT工藝技術(shù)的特點(diǎn) ：
   SMT工藝技術(shù)的特點(diǎn)可以通過其與傳統(tǒng)通孔插裝技術(shù)(THT)的差別比較體現(xiàn)。從組裝工藝技術(shù)的角度分析，SMT和THT的根本區(qū)別是“貼”和“插”。二者的差別還體現(xiàn)在基板、元器件、組件形態(tài)、焊點(diǎn)形態(tài)和組裝工藝方法各個(gè)方面。
THT通孔插件焊接技術(shù) :
   THT采用有引線元器件，在印制板上設(shè)計(jì)好電路連接導(dǎo)線和安裝孔，通過把元器件引線插入PCB上預(yù)先鉆好的通孔中，暫時(shí)固定后在基板的另一面采用波峰焊接等軟釬焊技術(shù)進(jìn)行焊接，形成可靠的焊點(diǎn)，建立長期的機(jī)械和電氣連接，元器件主體和焊點(diǎn)分別分布在基板兩側(cè)。采用這種方法，由于元器件有引線，當(dāng)電路密集到一定程度以后，就無法解決縮小體積的問題了。同時(shí)，引線間相互接近導(dǎo)致的故障、引線長度引起的干擾也難以排除。
DIP封裝（DualIn-linePackage）是THT插件工藝中的一種零件封裝，也叫雙列直插式封裝技術(shù)，是一種最簡單的封裝方式.指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片，絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路均采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般不超過100。DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳，需要插入到具有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上。
在傳統(tǒng)的THT印制電路板上，元器件和焊點(diǎn)分別位于板的兩面；而在SMT電路板上，焊點(diǎn)與元器件都處在板的同一面上。因此，在SMT印制電路板上，通孔只用來連接電路板兩面的導(dǎo)線PTH，孔的數(shù)量要少得多，孔的直徑也小很多。這樣，就能使電路板的裝配密度極大提高。
↓↓從前的電路板都采用DIP插件工藝↓↓
電子元器件經(jīng)過重新設(shè)計(jì)，原有的引腳被縮短甚至取消，體積也變得更小，再通過回流焊或浸焊等方法直接焊接到印刷電路板（Printed Circuit Board，PCB）或其它基板表面上。這種小金屬片或端帽被稱作表面貼裝元器件（Surface Mounted Devices，SMD）。
下圖為THT插件工藝與SMT貼片工藝的演變過程
SMT和THT元器件安裝焊接方式的區(qū)別如圖所示。
SMT點(diǎn)膠工藝中常見的缺陷與解決方法
1、元器件移位
1）現(xiàn)象是貼片膠固化后元器件移位,嚴(yán)重時(shí)元器件引腳不在焊盤上.產(chǎn)生原因是貼片膠出膠量不均勻,例如片式元件兩點(diǎn)膠水中一個(gè)多一個(gè)少;貼片時(shí)元件移位或貼片膠初粘力低;點(diǎn)膠后PCB放置時(shí)間太長膠水半固化.
解決方法:檢查膠嘴是否有堵塞,排除出膠不均勻現(xiàn)象;調(diào)整貼片機(jī)工作狀態(tài);換膠水;點(diǎn)膠后PCB放置時(shí)間不應(yīng)太長(短于4h)
2、波峰焊后會掉片
1）現(xiàn)象是固化后元器件粘結(jié)強(qiáng)度不夠,低于規(guī)定值,有時(shí)用手觸摸會出現(xiàn)掉片.產(chǎn)生原因是因?yàn)楣袒に噮?shù)不到位,特別是溫度不夠,元件尺寸過大,吸熱量大;光固化燈老化;膠水量不夠;元件/PCB有污染.
解決辦法:調(diào)整固化曲線,特別是提高固化溫度,通常熱固化膠的峰值固化溫度為150℃左右,達(dá)不到峰值溫度易引起掉片.對光固膠來說,應(yīng)觀察光固化燈是否老化,燈管是否有發(fā)黑現(xiàn)象;膠水的數(shù)量和元件/PCB是否有污染都是應(yīng)該考慮的問題。
3、固化后元件引腳上浮/移位
1）這種故障的現(xiàn)象是固化后元件引腳浮起來或移位,波峰焊后錫料會進(jìn)入焊盤下,嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)短路、開路.產(chǎn)生原因主要是貼片膠不均勻、貼片膠量過多或貼片時(shí)元件偏移。
解決辦法:調(diào)整點(diǎn)膠工藝參數(shù);控制點(diǎn)膠量;調(diào)整貼片工藝參數(shù)。
焊錫膏印刷與貼片質(zhì)量分析
焊錫膏印刷質(zhì)量分析
由焊錫膏印刷不良導(dǎo)致的品質(zhì)問題常見有以下幾種:
①、焊錫膏不足(局部缺少甚至整體缺少)將導(dǎo)致焊接后元器件焊點(diǎn)錫量不足、元器件開路、元器件偏位、元器件豎立。
②、焊錫膏粘連將導(dǎo)致焊接后電路短接、元器件偏位。
③、焊錫膏印刷整體偏位將導(dǎo)致整板元器件焊接不良,如少錫、開路、偏位、豎件等。
④、焊錫膏拉尖易引起焊接后短路。
1、導(dǎo)致焊錫膏不足的主要因素
1.1、印刷機(jī)工作時(shí),沒有及時(shí)補(bǔ)充添加焊錫膏.
1.2、焊錫膏品質(zhì)異常,其中混有硬塊等異物.
1.3、以前未用完的焊錫膏已經(jīng)過期,被二次使用.
1.4、電路板質(zhì)量問題,焊盤上有不顯眼的覆蓋物,例如被印到焊盤上的阻焊劑(綠油).
1.5、電路板在印刷機(jī)內(nèi)的固定夾持松動.
1.6、焊錫膏漏印網(wǎng)板薄厚不均勻.
1.7、焊錫膏漏印網(wǎng)板或電路板上有污染物(如PCB包裝物、網(wǎng)板擦拭紙、環(huán)境空氣中漂浮的異物等).
1.8、焊錫膏刮刀損壞、網(wǎng)板損壞.
1.9、焊錫膏刮刀的壓力、角度、速度以及脫模速度等設(shè)備參數(shù)設(shè)置不合適.
1.10焊錫膏印刷完成后,因?yàn)槿藶橐蛩夭簧鞅慌龅?br style="margin:0px;padding:0px;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;word-wrap:break-word !important;" />2、導(dǎo)致焊錫膏粘連的主要因素
2.1、電路板的設(shè)計(jì)缺陷,焊盤間距過小
2.2、網(wǎng)板問題,鏤孔位置不正
2.3、網(wǎng)板未擦拭潔凈
2.4、網(wǎng)板問題使焊錫膏脫落不良
2.5、焊錫膏性能不良,粘度、坍塌不合格
2.6、電路板在印刷機(jī)內(nèi)的固定夾持松動
2.7、焊錫膏刮刀的壓力、角度、速度以及脫模速度等設(shè)備參數(shù)設(shè)置不合適
2.8、焊錫膏印刷完成后,因?yàn)槿藶橐蛩乇粩D壓粘連
3、導(dǎo)致焊錫膏印刷整體偏位的主要因素
3.1、電路板上的定位基準(zhǔn)點(diǎn)不清晰
3.2、電路板上的定位基準(zhǔn)點(diǎn)與網(wǎng)板的基準(zhǔn)點(diǎn)沒有對正
3.3、電路板在印刷機(jī)內(nèi)的固定夾持松動.定位頂針不到位
3.4、印刷機(jī)的光學(xué)定位系統(tǒng)故障
3.5、焊錫膏漏印網(wǎng)板開孔與電路板的設(shè)計(jì)文件不符合
4、導(dǎo)致印刷焊錫膏拉尖的主要因素
4.1、焊錫膏粘度等性能參數(shù)有問題
4.2、電路板與漏印網(wǎng)板分離時(shí)的脫模參數(shù)設(shè)定有問題
4.3、漏印網(wǎng)板鏤孔的孔壁有毛刺
SMT貼片質(zhì)量分析：
SMT貼片常見的品質(zhì)問題有漏件、側(cè)件、翻件、偏位、損件等。
1、導(dǎo)致貼片漏件的主要因素
1.1、元器件供料架(feeder)送料不到位
1.2、元件吸嘴的氣路堵塞、吸嘴損壞、吸嘴高度不正確
1.3、設(shè)備的真空氣路故障,發(fā)生堵塞
1.4、電路板進(jìn)貨不良,產(chǎn)生變形
1.5、電路板的焊盤上沒有焊錫膏或焊錫膏過少
1.6、元器件質(zhì)量問題,同一品種的厚度不一致
1.7、貼片機(jī)調(diào)用程序有錯漏,或者編程時(shí)對元器件厚度參數(shù)的選擇有誤
2、導(dǎo)致SMC電阻器貼片時(shí)翻件、側(cè)件的主要因素
2.1、元器件供料架(feeder)送料異常
2.2、貼裝頭的吸嘴高度不對
2.3、貼裝頭抓料的高度不對
2.4、元件編帶的裝料孔尺寸過大,元件因振動翻轉(zhuǎn)
2.5散料放入編帶時(shí)的方向弄反
3、導(dǎo)致元器件貼片偏位的主要因素
3.1、貼片機(jī)編程時(shí),元器件的X-Y軸坐標(biāo)不正確
3.2、貼片吸嘴原因,使吸料不穩(wěn)
4、導(dǎo)致元器件貼片時(shí)損壞的主要因素
4.1、定位頂針過高,使電路板的位置過高,元器件在貼裝時(shí)被擠壓.
4.2、貼片機(jī)編程時(shí),元器件的Z軸坐標(biāo)不正確
4.3、貼裝頭的吸嘴彈簧被卡死.
影響SMT回流焊品質(zhì)的因素
1、焊錫膏的影響因素
再流焊的品質(zhì)受諸多因素的影響,最重要的因素是再流焊爐的溫度曲線及焊錫膏的成分參數(shù).現(xiàn)在常用的高性能再流焊爐,已能比較方便地精確控制、調(diào)整溫度曲線.相比之下,在高密度與小型化的趨勢中,焊錫膏的印刷就成了再流焊質(zhì)量的關(guān)鍵.
焊錫膏合金粉末的顆粒形狀與窄間距器件的焊接質(zhì)量有關(guān),焊錫膏的粘度與成分也必須選用適當(dāng).另外,焊錫膏一般冷藏儲存,取用時(shí)待恢復(fù)到室溫后,才能開蓋,要特別注意避免因溫差使焊錫膏混入水汽,需要時(shí)用攪拌機(jī)攪勻焊錫膏。
2、焊接設(shè)備的影響
有時(shí),再流焊設(shè)備的傳送帶震動過大也是影響焊接質(zhì)量的因素之一。
3、再流焊工藝的影響
在排除了焊錫膏印刷工藝與貼片工藝的品質(zhì)異常之后,再流焊工藝本身也會導(dǎo)致以下品質(zhì)異常:
①、冷焊通常是再流焊溫度偏低或再流區(qū)的時(shí)間不足
②、錫珠預(yù)熱區(qū)溫度爬升速度過快(一般要求,溫度上升的斜率小于3度每秒)
③、連錫電路板或元器件受潮,含水分過多易引起錫爆產(chǎn)生連錫
④、裂紋一般是降溫區(qū)溫度下降過快(一般有鉛焊接的溫度下降斜率小于4度每秒)
SMT焊接質(zhì)量缺陷━━━回流焊質(zhì)量缺陷及解決辦法
1、立碑現(xiàn)象再流焊中,片式元器件常出現(xiàn)立起的現(xiàn)象,產(chǎn)生的原因:立碑現(xiàn)象發(fā)生的根本原因是元件兩邊的潤濕力不平衡,因而元件兩端的力矩也不平衡,從而導(dǎo)致立碑現(xiàn)象的發(fā)生.
下列情況均會導(dǎo)致再流焊時(shí)元件兩邊的濕潤力不平衡:
1.1、焊盤設(shè)計(jì)與布局不合理.如果焊盤設(shè)計(jì)與布局有以下缺陷,將會引起元件兩邊的濕潤力不平衡
1.1.1、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;
1.1.2、PCB表面各處的溫差過大以致元件焊盤兩邊吸熱不均勻;
1.1.3、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；
（回流焊溫度曲線圖）
解決辦法:改變焊盤設(shè)計(jì)與布局
1.2、焊錫膏與焊錫膏印刷存在問題.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.兩焊盤的焊錫膏印刷量不均勻,多的一邊會因焊錫膏吸熱量增多,融化時(shí)間滯后,以致濕潤力不平衡
解決辦法:選用活性較高的焊錫膏,改善焊錫膏印刷參數(shù),特別是模板的窗口尺寸
1.3、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(shí)會因時(shí)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:調(diào)節(jié)貼片機(jī)工藝參數(shù)
1.4、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:根據(jù)每種不同產(chǎn)品調(diào)節(jié)好適當(dāng)?shù)臏囟惹€
1.5、氮?dú)庠倭骱钢械难鯘舛炔扇〉獨(dú)獗Ｗo(hù)再流焊會增加焊料的濕潤力,但越來越多的例證說明,在氧氣含量過低的情況下發(fā)生立碑的現(xiàn)象反而增多;通常認(rèn)為氧含量控制在(100～500)×10的負(fù)6次方左右最為適宜
2、錫珠
錫珠是再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(gè)獨(dú)立的大球狀;另一類出現(xiàn)在IC引腳四周,呈分散的小珠狀.產(chǎn)生錫珠的原因很多,現(xiàn)分析如下:
2.1、溫度曲線不正確再流焊曲線可以分為4個(gè)區(qū)段,分別是預(yù)熱、保溫、再流和冷卻.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),避免再流焊時(shí)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:注意升溫速率,并采取適中的預(yù)熱,使之有一個(gè)很好的平臺使溶劑大部分揮發(fā)。
2.2、焊錫膏的質(zhì)量
2.2.1、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。
2.2.2、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(shí),如果沒有確?；謴?fù)時(shí)間,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(shí)蓋嚴(yán),也會導(dǎo)致水蒸氣的進(jìn)入。
放在模板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:選擇優(yōu)質(zhì)的焊錫膏,注意焊錫膏的保管與使用要求。
2.3、印刷與貼片
2.3.1、在焊錫膏的印刷工藝中,由于模板與焊盤對中會發(fā)生偏移,若偏移過大則會導(dǎo)致焊錫膏浸流到焊盤外,加熱后容易出現(xiàn)錫珠.此外印刷工作環(huán)境不好也會導(dǎo)致錫珠的生成,理想的印刷環(huán)境溫度為25±3℃,相對濕度為50℅～65℅。
解決辦法:仔細(xì)調(diào)整模板的裝夾,防止松動現(xiàn)象.改善印刷工作環(huán)境。
2.3.2、貼片過程中Z軸的壓力也是引起錫珠的一項(xiàng)重要原因,卻往往不引起人們的注意.部分貼片機(jī)Z軸頭是依據(jù)元件的厚度來定位的,如Z軸高度調(diào)節(jié)不當(dāng),會引起元件貼到PCB上的一瞬間將焊錫膏擠壓到焊盤外的現(xiàn)象,這部分焊錫膏會在焊接時(shí)形成錫珠.這種情況下產(chǎn)生的錫珠尺寸稍大。
解決辦法:重新調(diào)節(jié)貼片機(jī)的Z軸高度。
2.3.3、模板的厚度與開口尺寸.模板厚度與開口尺寸過大,會導(dǎo)致焊錫膏用量增大,也會引起焊錫膏漫流到焊盤外,特別是用化學(xué)腐蝕方法制造的摸板.
解決辦法:選用適當(dāng)厚度的模板和開口尺寸的設(shè)計(jì),一般模板開口面積為焊盤尺寸的90℅。
3、芯吸現(xiàn)象
芯吸現(xiàn)象又稱抽芯現(xiàn)象,是常見焊接缺陷之一,多見于氣相再流焊.芯吸現(xiàn)象使焊料脫離焊盤而沿引腳上行到引腳與芯片本體之間,通常會形成嚴(yán)重的虛焊現(xiàn)象.產(chǎn)生的原因只要是由于元件引腳的導(dǎo)熱率大,故升溫迅速,以致焊料優(yōu)先濕潤引腳,焊料與引腳之間的濕潤力遠(yuǎn)大于焊料與焊盤之間的濕潤力,此外引腳的上翹更會加劇芯吸現(xiàn)象的發(fā)生。
解決辦法:
3.1、對于氣相再流焊應(yīng)將SMA首先充分預(yù)熱后再放入氣相爐中;
3.2、應(yīng)認(rèn)真檢查PCB焊盤的可焊性,可焊性不好的PCB不能用于生產(chǎn);
3.3、充分重視元件的共面性,對共面性不好的器件也不能用于生產(chǎn).
在紅外再流焊中,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.
4、橋連━━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，引起橋連的原因很多主要有:
4.1、焊錫膏的質(zhì)量問題
4.1.1、焊錫膏中金屬含量偏高,特別是印刷時(shí)間過久,易出現(xiàn)金屬含量增高,導(dǎo)致IC引腳橋連;
4.1.2、焊錫膏粘度低,預(yù)熱后漫流到焊盤外;
4.1.3、焊錫膏塔落度差,預(yù)熱后漫流到焊盤外;
解決辦法:調(diào)整焊錫膏配比或改用質(zhì)量好的焊錫膏
4.2、印刷系統(tǒng)
4.2.1、印刷機(jī)重復(fù)精度差,對位不齊(鋼板對位不好、PCB對位不好),.致使焊錫膏印刷到焊盤外,尤其是細(xì)間距QFP焊盤;
4.2.2、模板窗口尺寸與厚度設(shè)計(jì)不對以及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:調(diào)整印刷機(jī),改善PCB焊盤涂覆層;
4.3、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；
4.4、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:調(diào)整貼片機(jī)Z軸高度及再流焊爐升溫速度；
5、波峰焊質(zhì)量缺陷及解決辦法
5.1、拉尖是指在焊點(diǎn)端部出現(xiàn)多余的針狀焊錫,這是波峰焊工藝中特有的缺陷；
產(chǎn)生原因:PCB傳送速度不當(dāng),預(yù)熱溫度低,錫鍋溫度低,PCB傳送傾角小,波峰不良,焊劑失效,元件引線可焊性差；
解決辦法:調(diào)整傳送速度到合適為止,調(diào)整預(yù)熱溫度和錫鍋溫度,調(diào)整PCB傳送角度,優(yōu)選噴嘴,調(diào)整波峰形狀,調(diào)換新的焊劑并解決引線可焊性問題；
回流溫度曲線各區(qū)間的推薦設(shè)定值：
①常溫～預(yù)熱開始點(diǎn)
②預(yù)熱區(qū)
預(yù)熱過度導(dǎo)致氧化加深、助焊劑惡化
③預(yù)熱終點(diǎn)～回流焊接區(qū)
④回流焊接區(qū)～冷卻區(qū)
SMT回流焊的峰值溫度，通常取決于焊料的熔點(diǎn)溫度及組裝零件所能承受的溫度。首先要考慮你的組件,與PCB板,是否能受此溫,因?yàn)橛秀U錫膏和無鉛的成份不同,有鉛的成份為:錫:63%,鉛:37%,熔點(diǎn)一般為183.峰值為205--230而無鉛的是:錫96.5%;銀:3%;銅:0.5%,所以熔點(diǎn)高一般為:217,峰值為:245---250 ; 一般的峰值溫度應(yīng)該比錫膏的正常熔點(diǎn)溫度要高出約25~30°C，才能順利的完成焊接作業(yè)。如果低于此溫度，則極有可能會造成冷焊與潤濕不良的缺點(diǎn)。
5.2、虛焊產(chǎn)生原因:元器件引線可焊性差,預(yù)熱溫度低,焊料問題,助焊劑活性低,焊盤孔太大,引制板氧化,板面有污染,傳送速度過快,錫鍋溫度低。
解決辦法:解決引線可焊性,調(diào)整預(yù)熱溫度,化驗(yàn)焊錫的錫和雜質(zhì)含量,調(diào)整焊劑密度,設(shè)計(jì)時(shí)減少焊盤孔,清除PCB氧化物,清洗板面,調(diào)整傳送速度,調(diào)整錫鍋溫度。
5.3、錫薄產(chǎn)生的原因:元器件引線可焊性差,焊盤太大(需要大焊盤除外),焊盤孔太大,焊接角度太大,傳送速度過快,錫鍋溫度高,焊劑涂敷不均,焊料含錫量不足。
解決辦法:解決引線可焊性,設(shè)計(jì)時(shí)減少焊盤及焊盤孔,減少焊接角度,調(diào)整傳送速度,調(diào)整錫鍋溫度,檢查預(yù)涂焊劑裝置,化驗(yàn)焊料含量。
5.4、漏焊產(chǎn)生原因:引線可焊性差,焊料波峰不穩(wěn),助焊劑失效或噴涂不均,PCB局部可焊性差,傳送鏈抖動,預(yù)涂焊劑和助焊劑不相溶,工藝流程不合理。
解決辦法:解決引線可焊性,檢查波峰裝置,更換焊劑,檢查預(yù)涂焊劑裝置,解決PCB可焊性(清洗或退貨),檢查調(diào)整傳動裝置,統(tǒng)一使用焊劑,調(diào)整工藝流程。
5.5、焊接后印制板阻焊膜起泡
SMA在焊接后會在個(gè)別焊點(diǎn)周圍出現(xiàn)淺綠色的小泡,嚴(yán)重時(shí)還會出現(xiàn)指甲蓋大小的泡狀物,不僅影響外觀質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)還會影響性能,這種缺陷也是再流焊工藝中時(shí)常出現(xiàn)的問題,但以波峰焊時(shí)為多。
產(chǎn)生原因:阻焊膜起泡的根本原因在于阻焊模與PCB基材之間存在氣體或水蒸氣,這些微量的氣體或水蒸氣會在不同工藝過程中夾帶到其中,當(dāng)遇到焊接高溫時(shí),氣體膨脹而導(dǎo)致阻焊膜與PCB基材的分層,焊接時(shí),焊盤溫度相對較高,故氣泡首先出現(xiàn)在焊盤周圍。
下列原因之一均會導(dǎo)致PCB夾帶水氣:
1、PCB在加工過程中經(jīng)常需要清洗、干燥后再做下道工序,如腐刻后應(yīng)干燥后再貼阻焊膜,若此時(shí)干燥溫度不夠,就會夾帶水汽進(jìn)入下道工序,在焊接時(shí)遇高溫而出現(xiàn)氣泡。
2、PCB加工前存放環(huán)境不好,濕度過高,焊接時(shí)又沒有及時(shí)干燥處理。
3、在波峰焊工藝中,現(xiàn)在經(jīng)常使用含水的助焊劑,若PCB預(yù)熱溫度不夠,助焊劑中的水汽會沿通孔的孔壁進(jìn)入到PCB基材的內(nèi)部,其焊盤周圍首先進(jìn)入水汽,遇到焊接高溫后就會產(chǎn)生氣泡。
4、嚴(yán)格控制各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),購進(jìn)的PCB應(yīng)檢驗(yàn)后入庫,通常PCB在260℃溫度下10s內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。
5、PCB應(yīng)存放在通風(fēng)干燥環(huán)境中,存放期不超過6個(gè)月;
6、PCB在焊接前應(yīng)放在烘箱中在(120±5)℃溫度下預(yù)烘4小時(shí)。
7、波峰焊中預(yù)熱溫度應(yīng)嚴(yán)格控制,進(jìn)入波峰焊前應(yīng)達(dá)到100～140℃,如果使用含水的助焊劑,其預(yù)熱溫度應(yīng)達(dá)到110～145℃,確保水汽能揮發(fā)完。
6、SMA焊接后PCB基板上起泡
SMA焊接后出現(xiàn)指甲大小的泡狀物,主要原因也是PCB基材內(nèi)部夾帶了水汽,特別是多層板的加工.因?yàn)槎鄬影逵啥鄬迎h(huán)氧樹脂半固化片預(yù)成型再熱壓后而成,若環(huán)氧樹脂半固化片存放期過短,樹脂含量不夠,預(yù)烘干去除水汽去除不干凈,則熱壓成型后很容易夾帶水汽.也會因半固片本身含膠量不夠,層與層之間的結(jié)合力不夠而留下氣泡.此外,PCB購進(jìn)后,因存放期過長,存放環(huán)境潮濕,貼片生產(chǎn)前沒有及時(shí)預(yù)烘,受潮的PCB貼片后也易出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。
解決辦法:PCB購進(jìn)后應(yīng)驗(yàn)收后方能入庫;PCB貼片前應(yīng)在(120±5)℃溫度下預(yù)烘4小時(shí)。
7、IC引腳焊接后開路或虛焊
產(chǎn)生原因:
7.1、共面性差,特別是FQFP器件,由于保管不當(dāng)而造成引腳變形,如果貼片機(jī)沒有檢查共面性的功能,有時(shí)不易被發(fā)現(xiàn)。
7.2、引腳可焊性不好,IC存放時(shí)間長,引腳發(fā)黃,可焊性不好是引起虛焊的主要原因。
7.3、焊錫膏質(zhì)量差,金屬含量低,可焊性差,通常用于FQFP器件焊接的焊錫膏,金屬含量應(yīng)不低于90%。
7.4、預(yù)熱溫度過高,易引起IC引腳氧化,使可焊性變差。
7.5、印刷模板窗口尺寸小,以致焊錫膏量不夠。
7.6、注意器件的保管,不要隨便拿取元件或打開包裝。
7.7、生產(chǎn)中應(yīng)檢查元器件的可焊性,特別注意IC存放期不應(yīng)過長(自制造日期起一年內(nèi)),保管時(shí)應(yīng)不受高溫、高濕。
7.8、仔細(xì)檢查模板窗口尺寸,不應(yīng)太大也不應(yīng)太小,并且注意與PCB焊盤尺寸相配套。