上(shàng)圖:工(gōng)作(zuò)中的(de)高(gāo)速貼片機(jī)
現(xiàn)在,工(gōng)程師(shī)做SMT貼片已經越來(lái)越方便,但(dàn)是,對(duì)SMT中的(de)各項工(gōng)藝,作(zuò)為(wèi)工(gōng)程師(shī)的(de)你(nǐ)真的(de)了解“透”了嗎(ma)?本文(wén)整理(lǐ)了“五大SMT常見工(gōng)藝缺陷”,幫你(nǐ)填坑,速速get吧(ba)~!
缺陷一:“立碑”現(xiàn)象(即片式元器(qì)件(jiàn)發生(shēng)“豎立”)
立碑現(xiàn)象發生(shēng)主要原因是元件(jiàn)兩端的(de)濕潤力不平衡,引發元件(jiàn)兩端的(de)力矩也不平衡,導緻“立碑”。
回流焊“立碑”現(xiàn)象動态圖(來(lái)源網絡)
什麽情況會導緻回流焊時(shí)元件(jiàn)兩端濕潤力不平衡,導緻“立碑”?
因素A:焊盤設計(jì)與布局不合理(lǐ)
元件(jiàn)的(de)兩邊焊盤之一與地(dì)線相(xiàng)連接或有(yǒu)一側焊盤面積過大,焊盤兩端熱容量不均勻;
PCB表面各處的(de)溫差過大以緻元件(jiàn)焊盤兩邊吸熱不均勻;
大型器(qì)件(jiàn)QFP、BGA、散熱器(qì)周圍的(de)小(xiǎo)型片式元件(jiàn)焊盤兩端會出現(xiàn)溫度不均勻。
★解決辦法:工(gōng)程師(shī)調整焊盤設計(jì)和(hé)布局
因素B:焊錫膏與焊錫膏印刷存在問(wèn)題
焊錫膏的(de)活性不高(gāo)或元件(jiàn)的(de)可焊性差,焊錫膏熔化(huà)後,表面張力不一樣,将引起焊盤濕潤力不平衡。
兩焊盤的(de)焊錫膏印刷量不均勻,印刷太厚,元件(jiàn)下(xià)壓後多餘錫膏溢流;貼片壓力太大,下(xià)壓使錫膏塌陷到油墨上(shàng);焊盤開(kāi)口外(wài)形不好(hǎo),未做防錫珠處理(lǐ);錫膏活性不好(hǎo),幹的(de)太快,或有(yǒu)太多顆粒小(xiǎo)的(de)錫粉;印刷偏移,使部分錫膏沾到PCB上(shàng);刮刀(dāo)速度過快,引起塌邊不良,回流後導緻産生(shēng)錫球...
缺陷二:橋連(連錫)
橋連也是SMT生(shēng)産中常見的(de)缺陷之一,它會引起元件(jiàn)之間(jiān)的(de)短路(lù),遇到橋連必須返修。
BGA橋連示意圖(來(lái)源網絡)
造成橋連的(de)原因主要有(yǒu):
因素A:焊錫膏的(de)質量問(wèn)題
焊錫膏中金(jīn)屬含量偏高(gāo),特别是印刷時(shí)間(jiān)過久,易出現(xiàn)金(jīn)屬含量增高(gāo),導緻IC引腳橋連;
焊錫膏粘度低(dī),預熱後漫流到焊盤外(wài);
焊錫膏塔落度差,預熱後漫流到焊盤外(wài);
★解決辦法:需要工(gōng)廠(chǎng)調整焊錫膏配比或改用質量好(hǎo)的(de)焊錫膏
因素B:印刷系統
印刷機(jī)重複精度差,對(duì)位不齊(鋼網對(duì)位不準、PCB對(duì)位不準),導緻焊錫膏印刷到焊盤外(wài),尤其是細間(jiān)距QFP焊盤;
鋼網窗口尺寸與厚度設計(jì)失準以及PCB焊盤設計(jì)Sn-pb合金(jīn)鍍層不均勻,導緻焊錫膏偏多;
★解決方法:需要工(gōng)廠(chǎng)調整印刷機(jī),改善PCB焊盤塗覆層;
因素C:貼放(fàng)壓力過大
焊錫膏受壓後滿流是生(shēng)産中多見的(de)原因,另外(wài)貼片精度不夠會使元件(jiàn)出現(xiàn)移位、IC引腳變形等;
因素D:再流焊爐升溫速度過快,焊錫膏中溶劑來(lái)不及揮發
★解決辦法:需要工(gōng)廠(chǎng)調整貼片機(jī)Z軸高(gāo)度及再流焊爐升溫速度
缺陷三:芯吸現(xiàn)象
芯吸現(xiàn)象,也稱吸料現(xiàn)象、抽芯現(xiàn)象,是SMT常見的(de)焊接缺陷之一,多見于氣相(xiàng)回流焊中。焊料脫離焊盤沿引腳上(shàng)行到引腳與芯片本體(tǐ)之間(jiān),導緻嚴重的(de)虛焊現(xiàn)象。
産生(shēng)原因:
通(tōng)常是因引腳導熱率過大,升溫迅速,以緻焊料優先濕潤引腳,焊料與引腳之間(jiān)的(de)潤濕力遠(yuǎn)大于焊料與焊盤之間(jiān)的(de)潤濕力,引腳的(de)上(shàng)翹回更會加劇(jù)芯吸現(xiàn)象的(de)發生(shēng)。
★解決辦法:需要工(gōng)廠(chǎng)先對(duì)SMA(表面貼裝組件(jiàn))充分預熱後在放(fàng)爐中焊接,應認真的(de)檢測和(hé)保證PCB焊盤的(de)可焊性,元件(jiàn)的(de)共面性不可忽視(shì),對(duì)共面性不好(hǎo)的(de)器(qì)件(jiàn)不應用于生(shēng)産。
注意:在紅外(wài)回流焊中,PCB基材與焊料中的(de)有(yǒu)機(jī)助焊劑是紅外(wài)線良好(hǎo)的(de)吸收介質,而引腳卻能部分反射紅外(wài)線,故相(xiàng)比而言焊料優先熔化(huà),焊料與焊盤的(de)濕潤力就會大于焊料與引腳之間(jiān)的(de)濕潤力,故焊料不會沿引腳上(shàng)升,從(cóng)而發生(shēng)芯吸現(xiàn)象的(de)概率就小(xiǎo)得多。
缺陷四:BGA焊接不良
BGA:即Ball Grid Array(球栅陣列封裝)
下(xià)圖:正常的(de)BGA焊接(來(lái)源網絡)
不良症狀:連錫
連錫也被稱為(wèi)短路(lù),即錫球與錫球在焊接過程中發生(shēng)短接,導緻兩個(gè)焊盤相(xiàng)連,造成短路(lù)。
★解決辦法:工(gōng)廠(chǎng)調整溫度曲線,減小(xiǎo)回流氣壓,提高(gāo)印刷品質
連錫示意圖:紅圈部分為(wèi)連錫
不良症狀:假焊
假焊也被稱為(wèi)“枕頭效應(Head-in-Pillow,HIP)”,導緻假焊的(de)原因很(hěn)多(錫球或PAD氧化(huà)、爐內(nèi)溫度不足、PCB變形、錫膏活性較差等)。BGA假焊特點是“不易發現(xiàn)”“難識别”。
BGA假焊示意圖
BGA“枕頭效應”側視(shì)圖(來(lái)源網絡)
不良症狀:冷(lěng)焊
冷(lěng)焊不完全等同與假焊,冷(lěng)焊是由于回流焊溫度異常導緻錫膏沒有(yǒu)熔化(huà)完整,可能是溫度沒有(yǒu)達到錫膏的(de)熔點或者回流區(qū)的(de)回流時(shí)間(jiān)不足導緻。
★解決辦法:工(gōng)廠(chǎng)調整溫度曲線,冷(lěng)卻過程中,減少振動
BGA冷(lěng)焊示意圖(來(lái)源網絡)
不良症狀:氣泡
氣泡(或稱氣孔)并非絕對(duì)的(de)不良現(xiàn)象,但(dàn)如果氣泡過大,易導緻品質問(wèn)題,氣泡的(de)允收都(dōu)有(yǒu)IPC标準。氣泡主要是由盲孔內(nèi)藏的(de)空氣在焊接過程中沒有(yǒu)及時(shí)排出導緻。
★解決方法:要求工(gōng)廠(chǎng)用X-Ray檢查原材料內(nèi)部有(yǒu)無孔隙,調整溫度曲線
BGA氣泡示意圖(來(lái)源網絡)
一般說(shuō)來(lái),氣泡大小(xiǎo)不能超過球體(tǐ)20%
不良症狀:錫球開(kāi)裂
不良症狀:髒污
焊盤髒污或者有(yǒu)殘留異物(wù),可能因生(shēng)産過程中環境保護不力導緻焊盤上(shàng)有(yǒu)異物(wù)或者焊盤髒污導緻焊接不良。
除上(shàng)面幾點外(wài):還(hái)有(yǒu)結晶破裂(焊點表面呈玻璃裂痕狀态);偏移(BGA焊點與PCB焊盤錯(cuò)位);濺錫(在PCB表面有(yǒu)微(wēi)小(xiǎo)的(de)錫球靠近(jìn)或介于兩焊點間(jiān))等。