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    SMT加工厂带你了解SMT常见工艺缺陷及解决办法

    点击数:1  发布日期:2021/6/22

    现在,科技方面越来越发达,各种电子产品智能产品层出不穷。而任何一种电子产品的出现都离不开SMT生产制造。要想制造出一个好的产品,必须对SMT加工中的各种工艺有一个清晰的认识。深圳SMT加工厂百千成电子帮你梳理了SMT常见的五大工艺缺陷,让各位少走弯路,一起来看一下吧。

     

    缺陷1:“立碑”现象(即片式元器件被“竖起”)

    回流焊“纪念碑”现象动态图(来源网络)

    产生立碑现象的主要原因是构件两端的润湿力不平衡,造成构件两端扭矩不平衡,造成“立碑”。

    什么会导致回流焊时元件两端润湿力不平衡,造成“立碑”?

    因素A:焊盘设计布局不合理:

    1)元件两侧其中一个焊盘与地线相连或焊盘一侧面积过大,焊盘两端热容量不均匀;

    2PCB表面温差过大,使元件焊盘两侧吸热不均匀;

    ③大型器件的QFPBGA和散热器周围的小片式元件焊盘两端会出现不均匀温度

    解决方案:工程师调整焊盘设计和布局

    因素B:锡膏及锡膏印刷问题:

    1)锡膏活性不高或元器件可焊性差。锡膏熔化后,表面张力不同,会造成焊盘润湿力不平衡。

    2)两个焊盘上的锡膏印刷量不均匀,一面较厚,拉力大,另一面

    是薄的,拉力小,导致元件的一端被拉向一侧形成空焊,一端被拉起形成纪念碑。

    解决方案:工厂需要选用活性较高的锡膏,并改进锡膏的印刷参数,特别是钢网的窗口尺寸

    因素C:贴片位移Z轴方向应力不均:

    会导致元器件在锡膏中浸入深度不均匀,熔化时因时间差造成两侧润湿力不平衡,元器件贴片移位会直接立碑。

    解决方案:厂家需要调整贴片机的工艺参数

    因素D:炉温曲线不正确:

    回流焊炉体过短,温区过小,加热PCB的工作曲线就会不正确,造成板面湿度差过大,造成润湿力不平衡。

    解决方法:要求工厂根据每种不同的产品调整合适的温度曲线。

     

    缺陷2:锡珠

    锡珠是回流焊中常见的缺陷之一,它不仅影响外观而且会造成桥接。锡珠可分为两类

    一类出现在片式元件的一侧,通常是独立的大球体(下图1);另一种类型出现在IC引脚周围,呈散落珠状。

    锡珠示意图1:位于元器件腰侧(来源网络)

    产生锡珠的主要原因有以下几点:

    因素A:温度曲线不正确:

    回流焊曲线可分为预热、保温、回流和冷却四段。预热保温的目的是使PCB表面温度在6090s内升至150℃,并保温90s左右,既能减少PCB和元器件的热冲击,又能保证焊膏的溶剂能部分挥发,避免回流焊时溶剂过多造成飞溅,使焊膏冲出焊盘,形成锡珠。

    解决方法:工厂应注意升温速率,采用适度预热,使溶剂充分挥发

    因素B:焊膏质量:

    1)焊膏中的金属含量通常为(90±0.5)%,金属含量过低会导致焊剂成分过多,所以焊剂过多会在预热阶段因难以挥发而产生飞珠;

    2)锡膏中水蒸气和氧含量的增加也会造成飞珠。由于锡膏通常是冷藏的,从冰箱中取出时,如果没有充分加热、解冻、搅拌均匀,就会有水蒸气进入;另外,每次使用后要把锡膏瓶的盖子盖紧;如果没有及时覆盖严密,水汽也会进入;

    3)印在钢网上的锡膏完成后,剩余部分应单独处理;如果放回原来的瓶子里,瓶子里的锡膏会变质,还会产生锡珠;

    解决方案:要求出厂选择优质的锡膏,注意锡膏的存放和使用要求

    其他因素包括:

    1.印刷过厚,元件压下后多余的锡膏溢出;

    2.贴片压力过大,锡膏因压力向下而塌陷到油墨上;

    3.垫口形状不好,未做防锡珠处理;

    4.锡膏活性差,干燥过快,或小锡粉过多;

    5.印刷胶印,使部分锡膏污渍在PCB上;

    6.刮刀速度过快,造成倒边不良,回流后出现锡球。

     

    缺陷3:桥接

    桥接也是SMT生产中常见的缺陷之一,会造成元器件之间的短路,遇到桥接必须进行修复。

    BGA桥接原理图(源网络)

    桥接的原因主要有:

    因素A:锡膏质量问题:

    ①锡膏中金属含量

    偏高,尤其是印刷时间过长,金属含量容易增加,造成IC引脚桥接;(2)焊膏粘度低,预热后溢出到焊盘外部;

    3)锡膏塔掉落度差,预热后溢出到焊盘外侧;

    解决方法:工厂需要调整锡膏比例或改用质量好的锡膏

    因素B:印刷系统

    1)印刷机重复精度差,对准不均匀(不允许钢网对准,PCB不允许对准),导致焊盘外,特别是细间距QFP焊盘出现锡膏印刷;

    2PCB焊盘设计中钢网窗尺寸和厚度设计不对齐,锡铅合金镀层不均匀,导致锡膏过量;

    解决方法:工厂需要调整印刷机,改善PCB焊盘的涂覆层;

    因素C:粘贴压力过大:

    焊膏压缩后满流是生产中常见的原因;此外,贴片精度不足会造成元器件位移和IC引脚变形;

    因素D:回流焊炉加热速度过快,焊膏中的溶剂来不及挥发

    解决方案:工厂需要调整贴片机的Z轴高度和回流焊炉的升温速率

     

    缺陷4:芯吸现象

    芯吸现象又称吸料现象、抽芯现象,是SMT常见的焊接缺陷之一,在气相回流焊中较为常见。焊料脱离焊盘,沿引脚上行至引脚与芯片本体之间,造成严重的虚焊。

    原因:通常是引脚导热系数过高,温度上升快,使焊料优先湿润引脚。两者之间的润湿力

    即使焊料和引脚之间的润湿力远大于焊料和焊盘之间的润湿力。销的上翘会加剧芯吸现象的发生。这是一个很好的例子

    解决方法:工厂需要在炉内焊接前对SMA(表面贴装元件)进行充分预热。应仔细检测并确保PCB焊盘的可焊性。组件的共面性不容忽视。共面性较差的器件不宜用于生产。

    注意:在红外回流焊中,PCB基板和焊料中的有机助焊剂是红外线很好的吸收介质,而引脚可以部分反射红外线,因此焊料优先熔化,焊料与焊盘之间的润湿力会大于焊料与引脚之间的润湿力,因此焊料不会沿着引脚上升,这样产生芯吸现象的几率就小得多。

     

    缺陷5:BGA焊接不良(BGA:球栅阵列封装)

    不良症状1:连喜:

    连锡也叫短路,即在焊接过程中焊球和焊球短路

    连接,导致两个焊盘连接,造成短路。

    解决方法:工厂调整温度曲线,降低回流压力,提高打印质量

    不良症状2:假焊:

    假焊也被称为“枕中头(HIP)效应”。造成假焊的原因有很多(焊球或焊盘氧化、炉内温度不足、PCB变形、焊膏活性差等)。BGA假焊的特点是“难发现”和“难识别”。

    良好症状3:冷焊:

    冷焊并不完全等同于假焊。冷焊是由于回流焊温度异常,导致焊膏未完全熔化,可能是温度未达到焊膏熔点或回流区回流时间不足所致。

    解决方案:工厂调整温度曲线,减少冷却时的振动

    不良症状4:气泡

    气泡(或气孔)不是绝对的不良现象,但气泡过大容易导致质量问题,对于气泡的验收有IPC标准。气泡主要是由于焊接时隐藏在盲孔内的空气没有及时排出造成的。

    解决方法:要求工厂用X光检查原料是否有气孔,调整温度曲线

    不良症状5:焊球开裂

    不良症状6:脏:焊盘脏或残留异物,在生产过程中可能因环保不良导致焊接不良。

    除上述外,还有:

    1)晶体断裂(焊点表面呈玻璃裂纹状态);

    2)偏置(BGA焊点与PCB焊盘错位);

    3)溅锡(PCB表面两个焊点附近或之间有细小的焊球)等。

    在硬件条件允许的情况下,SMT芯片厂通常倾向于使用更科学高效的工艺和测试手段来保证BGA焊接的高产率。

     

    综上所述,这就是百千成SMT加工厂小编介绍的SMT五大常见工艺缺陷以及解决方法。关注百千成电子,你可以了解更多的SMT加工资讯与知识,谢谢。

     



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