SMT過(guò)程缺陷樣觀和對(duì)策[jxdj整理提供]www.PCBTech.net2003-4-2中國(guó)PCB技術(shù)網(wǎng)
1橋聯(lián)引線線之間出現(xiàn)搭接的常見(jiàn)原因是端接頭(或焊盤或?qū)Ь€)之間的間隔不夠大。再流焊時(shí),搭接可能由于焊膏厚度過(guò)大或合金含量過(guò)多引起的。另一個(gè)原因是焊膏塌落或焊膏黏度太小。波峰焊時(shí),搭接可能與設(shè)計(jì)有關(guān),如傳送速度過(guò)慢、焊料波的形狀不適當(dāng)或焊料波中的油量不適當(dāng),或焊劑不夠。焊劑的比重和預(yù)熱溫度也會(huì)對(duì)搭接有影響。橋聯(lián)出現(xiàn)時(shí)應(yīng)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策如表1所示。
表1橋聯(lián)出現(xiàn)時(shí)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策
檢測(cè)項(xiàng)目1、印刷網(wǎng)版與基板之間是否有間隙
對(duì)策1、檢查基板是否存在撓曲,如有撓曲可在再流焊爐內(nèi)裝上防變形機(jī)構(gòu);
2、檢查印刷機(jī)的基板頂持結(jié)構(gòu),使基板的保持狀態(tài)與原平面一致;
3、調(diào)整網(wǎng)版與板工作面的平行度。
檢測(cè)項(xiàng)目2、對(duì)應(yīng)網(wǎng)版面的刮刀工作面是否存在傾斜(不平行)
對(duì)策1、調(diào)整刮刀的平行度
檢測(cè)項(xiàng)目3、刮刀的工作速度是否超速
對(duì)策1、重復(fù)調(diào)整刮刀速度(刮刀速度過(guò)快情況下的焊膏轉(zhuǎn)移,會(huì)降低焊膏黏度而在焊膏恢復(fù)原有黏度前就執(zhí)行脫版,將產(chǎn)生焊膏的塌邊不良)
檢測(cè)項(xiàng)目4、焊膏是否回流到網(wǎng)版的反面一測(cè)
對(duì)策1、網(wǎng)版開(kāi)口部設(shè)計(jì)是否比基板焊區(qū)要略小一些;
2、網(wǎng)版與基板間不可有間隙;3、是否過(guò)分強(qiáng)調(diào)使用微間隙組裝用的焊膏,微間隙組裝常選擇粒度小的焊膏,如沒(méi)必要,可更換焊膏。
檢測(cè)項(xiàng)目5、印刷壓力是否過(guò)高,有否刮刀切入網(wǎng)板開(kāi)口部現(xiàn)象
對(duì)策1、聚酯型刮刀的工作部硬度要適中,太軟易產(chǎn)生對(duì)網(wǎng)版開(kāi)口部的切入不良;
2、重新調(diào)整印刷壓力。
檢測(cè)項(xiàng)目6、印刷機(jī)的印刷條件是否合適
對(duì)策1、檢測(cè)刮刀的工作角度,盡可能采用60度角。
檢測(cè)項(xiàng)目7、每次供給的焊膏量是否適當(dāng)
對(duì)策1、可調(diào)整印刷機(jī)的焊膏供給量。
2焊料球焊料球是由于焊膏因此的最普通的缺陷形式,其原因是焊料合金被氧化或者焊料合金過(guò)小,由焊膏中溶劑的沸騰而引起的焊料飛濺的場(chǎng)合也會(huì)出現(xiàn)焊料球缺陷,還有一種原因是存在有塌邊缺陷,從而造成的焊料球。焊料球出現(xiàn)時(shí)應(yīng)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策如表2所示。
表2焊料球出現(xiàn)時(shí)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策
檢測(cè)項(xiàng)目1、基板區(qū)是否有目測(cè)不到的焊料小球(焊料合金被氧化造成)
對(duì)策1、焊膏是否在再流焊過(guò)程中發(fā)生氧化。
檢測(cè)項(xiàng)目2、焊膏的使用方法是否正確
對(duì)策1、檢測(cè)焊膏性能
檢測(cè)項(xiàng)目3、基板區(qū)是否有目測(cè)到的焊料小球(焊料塌邊造成)
對(duì)策1、焊膏是否有塌邊現(xiàn)象
檢測(cè)項(xiàng)目4、刮刀的工作速度是否超速
對(duì)策1、重復(fù)調(diào)整刮刀速度(刮刀速度過(guò)快情況下的焊膏轉(zhuǎn)移,會(huì)降低焊膏黏度而在焊膏恢復(fù)原有黏度前就執(zhí)行脫版,將產(chǎn)生焊膏的塌邊不良)
檢測(cè)項(xiàng)目5、預(yù)熱時(shí)間是否充分
對(duì)策1、活性劑從開(kāi)始作用的80度溫度到熔融的時(shí)間應(yīng)控制在2min之內(nèi)。
檢測(cè)項(xiàng)目6、是否在離發(fā)生地較遠(yuǎn)的位置上發(fā)現(xiàn)焊料球(溶劑飛濺造成)
對(duì)策1、焊接工藝設(shè)定的溫度曲線是否符合工藝要求,焊接預(yù)熱不是充分,在找不到原因時(shí),可對(duì)焊膏提出更換要求。
3立碑片狀元件常出現(xiàn)立起的現(xiàn)象,又稱之為吊橋、曼哈頓現(xiàn)象。立碑缺陷發(fā)生的根本原因是元件兩邊的潤(rùn)濕力不平衡。主要與焊盤設(shè)計(jì)與布局不合理、焊膏與焊膏的印刷、貼片以及溫度曲線有關(guān)。立碑缺陷出現(xiàn)時(shí)應(yīng)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策如表3所示。
表3立碑缺陷出現(xiàn)時(shí)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策
檢測(cè)項(xiàng)目1、焊盤是否有一個(gè)與地線相連或有一側(cè)焊盤面積過(guò)大
對(duì)策1、改善焊盤設(shè)計(jì)
檢測(cè)項(xiàng)目2、焊膏的活性
對(duì)策1、按照表3的檢測(cè)焊膏性能;
2、采用氮?dú)獗Wo(hù),氧含量控制在100×10-6左右。
檢測(cè)項(xiàng)目3、焊膏的印刷量是否均勻
對(duì)策1、調(diào)整焊膏的印刷量,保證焊膏的印刷量均勻
檢測(cè)項(xiàng)目4、Z軸受力是否均勻
對(duì)策1、調(diào)整印刷壓力保證元件浸入焊膏深度相同。
4位置偏移這種缺陷可以懷疑是焊料潤(rùn)濕不良等綜合性原因。先觀察發(fā)生錯(cuò)位部位的焊接狀態(tài),如果是潤(rùn)濕狀態(tài)良好情況下的錯(cuò)位,可考慮能否利用焊料表面張力的自調(diào)整效果來(lái)加以糾正,如果是潤(rùn)濕不良所致,要先解決不良狀況。焊接狀況良好時(shí)發(fā)生的元件錯(cuò)位,有下面二個(gè)因素:
①在再流焊接之前,焊膏黏度不夠或受其它外力影響發(fā)生錯(cuò)位。
②在再流焊接過(guò)程中,焊料潤(rùn)濕性良好,且有足夠的自調(diào)整效果,但發(fā)生錯(cuò)位,其原因可能是傳送帶上是否有震動(dòng)等影響,對(duì)焊爐進(jìn)行檢驗(yàn)。發(fā)生這種情況下也可以從元件立碑缺陷產(chǎn)生的原因考慮。位置偏移缺陷出現(xiàn)時(shí)應(yīng)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策如表4所示。
表4位置偏移缺陷出現(xiàn)時(shí)檢測(cè)的項(xiàng)目與對(duì)策
檢測(cè)項(xiàng)目1、在再流焊爐的進(jìn)口部元件的位置有沒(méi)有錯(cuò)位
對(duì)策1、檢驗(yàn)貼片機(jī)貼裝精度,調(diào)整貼片機(jī);
2、檢查焊膏的粘接性,如有問(wèn)題,按表3檢驗(yàn);
3、觀察基板進(jìn)入焊爐時(shí)的傳送狀況。
檢測(cè)項(xiàng)目2、在再流焊過(guò)程中發(fā)生了元件的錯(cuò)位
對(duì)策1、檢查升溫曲線和預(yù)熱時(shí)間是否符合規(guī)定;
2、基板進(jìn)入再流焊內(nèi)是否存在震動(dòng)等影響;
3、預(yù)熱時(shí)間是否過(guò)長(zhǎng),使活性劑失去作用,再檢查升溫曲線。
檢測(cè)項(xiàng)目3、焊膏的印刷量是否過(guò)多
對(duì)策1、調(diào)整焊膏的印刷量
檢測(cè)項(xiàng)目4、基板焊區(qū)設(shè)計(jì)是否正確
對(duì)策1、按焊區(qū)設(shè)計(jì)要求重新檢查
檢測(cè)項(xiàng)目5、焊膏的活性是否合格
對(duì)策1、可改變使用活性強(qiáng)的焊膏
5芯吸現(xiàn)象又稱吸料現(xiàn)象又稱抽芯現(xiàn)象,是常見(jiàn)的焊接缺陷之一,多見(jiàn)于氣相再流焊中。這種缺陷是焊料脫離焊盤沿引腳上行到引腳與芯片本體之間,回形成嚴(yán)重的虛焊現(xiàn)象。通常原因是引腳的導(dǎo)熱率過(guò)大,升溫迅速,以致焊料優(yōu)先潤(rùn)濕引腳,焊料與引腳之間的潤(rùn)濕力遠(yuǎn)大于焊料與焊盤之間的潤(rùn)濕力,引腳的上翹回更會(huì)加劇芯吸現(xiàn)象的發(fā)生。
解決辦法是:先對(duì)SMA充分預(yù)熱后在放如爐中焊接,應(yīng)認(rèn)真的檢測(cè)和保證PCB焊盤的可焊性,元件的共面性不可忽視,對(duì)共面性不好的器件不應(yīng)用于生產(chǎn)。
6未熔融未熔融的不良現(xiàn)象有兩種:
①在固定場(chǎng)所發(fā)生的未熔融,按表5進(jìn)行檢驗(yàn);
②發(fā)生的場(chǎng)所不固定,屬隨即發(fā)生按表3進(jìn)行檢驗(yàn)。
表5固定場(chǎng)所發(fā)生未熔融缺陷時(shí),所檢驗(yàn)的項(xiàng)目
1、發(fā)生未熔融的元件是不是熱容量大的元件;
2、是不是在基板的反面裝載了熱容量大的元件,形成導(dǎo)熱障礙;
3、發(fā)生未熔融元件的四周是不是裝載了熱容量大的元件;
4、組裝在基板端部的元件有沒(méi)有發(fā)生未熔融;
5、在發(fā)生未熔融的部位有沒(méi)有與基板地線或電源線路等熱容量大的部件相連接;
6、未熔融的場(chǎng)所是不是屬于隱蔽的部位,即對(duì)熱風(fēng)或紅外線直接接觸較困難的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
7焊料不足焊料不足缺陷的發(fā)生原因主要有兩種:
①在發(fā)生焊料不足的場(chǎng)所,焊料的潤(rùn)濕性非常好,完全不是焊接狀態(tài)問(wèn)題,僅僅表現(xiàn)為焊料較少,此時(shí)發(fā)生的原因是焊膏的印刷性能不好;
②在發(fā)生焊料不足的場(chǎng)所,常常是同時(shí)引起焊料的潤(rùn)濕不良。
焊料不足缺陷產(chǎn)生時(shí),所檢驗(yàn)的項(xiàng)目如表6所示。
表6焊料不足缺陷產(chǎn)生時(shí),所檢驗(yàn)的項(xiàng)目
檢測(cè)項(xiàng)目1、刮刀將網(wǎng)版上的焊膏轉(zhuǎn)移(印刷時(shí)),網(wǎng)板上有沒(méi)有殘留焊膏
對(duì)策1、確認(rèn)印刷壓力;
2、設(shè)定基板、網(wǎng)板、刮刀的平行度。檢測(cè)項(xiàng)目
檢測(cè)項(xiàng)目2、印刷網(wǎng)板的開(kāi)口部有沒(méi)有被焊膏堵塞
對(duì)策1、當(dāng)焊膏性能惡化會(huì)引起黏度上升,這時(shí)會(huì)同時(shí)帶來(lái)潤(rùn)濕不良。也可根據(jù)表3的方法給予檢驗(yàn);
2、焊膏印刷狀態(tài)與開(kāi)口部尺寸是不是吻合(特別注意到粉末大小黏度)。
檢測(cè)項(xiàng)目3、網(wǎng)板開(kāi)口部?jī)?nèi)壁面狀態(tài)是否良好
對(duì)策1、要注意到用腐蝕方式成形的開(kāi)口部?jī)?nèi)壁狀態(tài)的檢驗(yàn),必要場(chǎng)合,應(yīng)更換網(wǎng)板。
檢測(cè)項(xiàng)目4、聚酯型刮刀的工作部硬度是否合適
對(duì)策1、刮刀工作部如果太軟,印刷時(shí)會(huì)切入網(wǎng)板開(kāi)口部擠走焊膏,這在開(kāi)口部尺寸比較寬時(shí)特別明顯。
檢測(cè)項(xiàng)目5、焊膏的滾動(dòng)性(轉(zhuǎn)移性)是否正常
對(duì)策1、重設(shè)定印刷條件(特別是刮刀角度);
2、在焊膏黏度上升時(shí),如同時(shí)出現(xiàn)潤(rùn)濕不良,可按表3再檢查了;
3、檢驗(yàn)對(duì)印刷機(jī)供給量的多或少。
8潤(rùn)濕不良當(dāng)依靠焊料表面張力所產(chǎn)生自調(diào)整效果,包含沉入現(xiàn)象對(duì)元件的保持力失去作用時(shí),就會(huì)發(fā)生錯(cuò)位、焊料不足、元件跌落、橋聯(lián)等不良。也可以說(shuō)是綜合性不良。可按照表7進(jìn)行檢驗(yàn)。
表7焊膏的檢驗(yàn)項(xiàng)目
1、焊膏的密封保管狀態(tài)是否符合要求;
2、焊膏的保管溫度是否正確(5~10℃);
3、焊膏的使用期限是否超長(zhǎng)(一般不超過(guò)進(jìn)貨后的二個(gè)月);
4、是否在使用前12小時(shí)將焊膏從冰箱中取出;
5、從冰箱取出后是否馬上把蓋子打開(kāi)(如馬上打開(kāi)發(fā)生的結(jié)露會(huì)使水分進(jìn)入焊膏);
6、一次未用完焊膏是否重復(fù)使用(再使用時(shí),是否對(duì)其品質(zhì)加以確認(rèn));
7、焊膏攪拌有否超時(shí)(二分鐘之內(nèi))速度是否過(guò)快,過(guò)快會(huì)摩擦生熱,引起化學(xué)反應(yīng);
8、從冰箱取出的焊膏是不是按原狀用完了;
9、是不是在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完;
10、焊膏裝料容器的蓋是否關(guān)閉好;
11、是否將裝料容器蓋附近的焊膏(沾上的)擦去。
9其它缺陷片式元器件開(kāi)裂、焊點(diǎn)不光亮殘留物多、PCB扭曲、IC引腳焊接后開(kāi)路虛焊、引腳受損、污染物覆蓋了焊盤、焊膏呈腳狀
片式元器件開(kāi)裂
產(chǎn)生原因:
①對(duì)于MLCC類電容來(lái)說(shuō),其結(jié)構(gòu)上存在著很大的脆弱性,通常MLCC是由多層陶瓷電容疊加而成,強(qiáng)度低,極不耐受熱與機(jī)械力的沖擊。特別是在波峰焊中尤為明顯;
②貼片過(guò)程中,貼片機(jī)Z軸的吸放高度,特別是一些不具備Z軸軟著陸功能的貼片機(jī),吸放高度由片式元件的厚度而不是由壓力傳感器來(lái)決定,故元件厚度的公差會(huì)造成開(kāi)裂;
③PCB的撓曲應(yīng)力,特別是焊接后,撓曲應(yīng)力容易造成元件的開(kāi)裂;
④一些拼板的PCB在分割時(shí),會(huì)損壞元件。
預(yù)防辦法是:認(rèn)真調(diào)節(jié)焊接工藝曲線,特別是預(yù)熱區(qū)溫度不能過(guò)低;貼片時(shí)應(yīng)認(rèn)真調(diào)節(jié)提貼片機(jī)Z軸的吸放高度;應(yīng)注意拼板割刀形狀;PCB的撓曲度,特別是焊接后的撓曲度,應(yīng)有針對(duì)性的校正,如是PCB板菜質(zhì)量問(wèn)題,需另重點(diǎn)考慮
信息發(fā)布:廣州名易軟件有限公司 http://www.jetlc.com