HELLER回流焊常見質(zhì)量缺陷及解決方法
發(fā)布時間:2021-12-22 17:21:27 分類: 新聞中心 瀏覽量:48
1,、立碑現(xiàn)象
回流焊中,,片式元器件常出現(xiàn)立起的現(xiàn)象,稱為立碑,,又稱為吊橋,、曼哈頓現(xiàn)象這是在回流焊工藝中經(jīng)常發(fā)生的一種缺陷。
產(chǎn)生原因:立碑現(xiàn)象發(fā)生的根本原因是元器件兩邊的潤濕力不平衡,,因而元器件兩端的力矩也不平衡,,從而導致立碑現(xiàn)象的發(fā)生。
下列情形均會導致回流焊時元器件兩邊的潤濕力不平衡,。
1,、焊盤設(shè)計與布局不合理。
如果焊盤設(shè)計與布局有以下缺陷,,將會引起元器件兩邊的潤濕力不平衡,。
元器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
PCB表面各處的溫差過大以致元器件焊盤兩邊吸熱不均勻,;
大型器件QFP,、BGA,、散熱器周圍的小型片式元器件焊盤兩端會出現(xiàn)溫度不均勻現(xiàn)象,。
解決辦法:改善焊盤設(shè)計與布局
2、焊錫膏與焊錫膏印刷,。
焊錫膏的活性不高或元器件的可焊性差,,焊錫膏熔化后,表面張力不一樣,,同樣會引起焊盤潤濕力不平衡,。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,,熔化時間滯后,,以致潤濕力不平衡。
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。
3,、貼片,。
Z軸方向受力不均勻,會導致元器件浸入到焊錫膏中的深度不均勻,,熔化時會因時間差而導致兩邊的潤濕力不平衡,。元器件偏離焊盤會直接導致立碑,。
解決方法:調(diào)節(jié)貼片機工藝參數(shù)。
4,、爐溫曲線,。
對PCB加熱的工作曲線不正確,以致板面上溫差過大,,通?;亓骱笭t爐體過短和溫區(qū)太少就會出現(xiàn)這些缺陷。
解決方法:根據(jù)每種產(chǎn)品調(diào)節(jié)好適當?shù)臏囟惹€,。
5,、N2回流焊中的氧濃度。
采用N2保護回流焊會增加焊料的潤濕力,,但越來越多的報導說明,,在氧含量過低的情況下發(fā)生立碑的現(xiàn)象反而增多;通常認為氧含量控制在(100-500)×10-6mg/m3左右最為適宜,。
2,、錫珠
錫珠是回流焊常見的缺陷之一,其原因是多方面的,,不僅影響到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),,常為一個獨立的大球狀,;另一類出現(xiàn)在IC引腳四周,呈分散的小珠狀,。
1,、溫度曲線不正確。
回流焊曲線可以分為四個區(qū)段,,分別是預熱,、保溫、再流和冷卻,。預熱,、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及元器件的熱沖擊,,更主要的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:注意升溫速率,并采取適中的預熱使之有一個很好的平臺使溶劑大部分揮發(fā)。
2,、焊錫膏的質(zhì)量,。
焊錫膏中金屬含量通常在(90±0.5)%,金屬含量過低會導致助焊劑成分過多,,因此過多的助焊劑會因預熱階段不易揮發(fā)而引起飛珠,。
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,,當從冰箱中取出時,,沒有確保恢復時間,,故會導致水蒸氣的進入,;此外,焊錫膏瓶的蓋子每次使用后要蓋緊,,若沒有及時蓋嚴,,也會導致水蒸氣的進入。
放在模板上印制的焊錫膏在完工后,,剩余的部分應另行處理,,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,。
3,、印刷與貼片
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,,若偏移過大則會導致焊錫浸流到焊盤外,,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:仔細調(diào)整模板的裝夾,防止松動現(xiàn)象,;改善印刷工作環(huán)境,。
貼片過程中Z軸的壓力也是引起錫珠的一項重要原因,往往不易引起人們的注意,,部分貼片機Z軸頭是依據(jù)元器件的厚度來定位的,,如Z軸高度調(diào)節(jié)不當,會引起元器件貼到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)貼片機的Z軸高度。
模板的厚度與開口尺寸,。模板厚度與開口尺寸過大,,會導致焊錫膏用量增大,也會引起焊錫膏漫流到焊盤外,,特別是用化學腐蝕方法制造的模板,。
解決辦法:選用適當厚度的模板和開口尺寸的設(shè)計,一般模板開口面積為焊盤尺寸的90%,,會改善錫珠情況,。
4、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,,多見于氣相回流焊中。芯吸現(xiàn)象是焊料脫離焊盤而沿引腳上行到引腳與芯片本體之間,,通常會形成嚴重的虛焊現(xiàn)象,。
產(chǎn)生原因:
主要原因是元器件引腳的熱導率大,故升溫迅速,,以致焊料優(yōu)先潤濕引腳,,焊料與引腳之間的潤濕力遠大于焊料與焊盤之間的潤濕力此外,引腳的上翹更會加劇芯吸現(xiàn)象的發(fā)生,。
解決辦法:
對于氣相回流焊,,應將SMA首先充分預熱后再放入氣相爐中;
應認真檢查PCB焊盤的可焊性,,可焊性不好的PCB不應用于生產(chǎn),;
充分重視元器件的共面性,對共面性不良的器件也不應用于生產(chǎn),。
在紅外回流焊中,,PCB基材與焊料中的有機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,,焊料與焊盤的潤濕力就會大于焊料與引腳之間的潤濕力,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,。
5、橋接
橋接是SMT生產(chǎn)中常見的缺陷之一,,它會引起元器件之間的短路,,遇到橋接必須返修,。
引起橋接的原因很多,常見的有以下四種:
1,、焊錫膏質(zhì)量問題,。
焊錫膏中金屬含量偏高,特別是印刷時間過久后,,易出現(xiàn)金屬含量增高,,導致IC引腳橋接;
焊錫膏黏度低,,預熱后漫流到焊盤外,;
焊錫膏塌落度差,預熱后漫流到焊盤外,。
解決辦法:調(diào)整焊錫膏配比或改用質(zhì)量好的焊錫膏,。
2、印刷系統(tǒng),。
印刷機重復精度差,,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,,多見于細間距QFP的生產(chǎn);
鋼板窗口尺寸與厚度設(shè)計不對,,以及PCB焊盤設(shè)計Sn-Pb合金鍍層不均勻,,導致焊錫膏量偏多。
解決方法:調(diào)整印刷機,,改善PCB焊盤涂覆層,。
3、貼放,。
貼放壓力過大,,焊錫膏受壓后漫流是生產(chǎn)中多見的原因。另外,,貼片精度不夠,,元器件出現(xiàn)移位,IC引腳變形等也易導致橋接,。
4,、預熱,。
回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Z軸高度及回流焊爐升溫速度,。