再流焊中常见缺陷及对应策略
表面组装技术在减小电子产品体积质量和提高可靠性方面的突出优点，迎合了未来战略武器洲际射程、机动发射、安全可靠、技术先进等特点对制造技术的要求。但是要制定和选择适合于具体产品的表面组装工艺引不是简单的事情，因为SMT技术是涉及多项技术的复杂系统工程，其中任言 何一项因素的改变均会影响电子产品的钎焊质量。在SMT钎焊过程中，元件焊点的钎焊质量是直接影响PWA乃至整机质量的关键因素。它受许多参数的影响，如基板、元件可焊性、焊膏、印刷、贴装精度以及钎焊工艺等。以下为SMT中常见的几种典型缺陷的产生原因及相应解决措施。 Item 元 件 偏 移 Cause and Solution “元件偏移”为钎焊过程中出现其它问题埋下伏笔，如果在进入再流焊前未能检出，将导致更多的问题出现。 产生原因： 1.贴片机精度不够；当贴片头没有拾起方形元件之前或由于真空密封不好，在贴装头移动的时候元件移动，造成位置偏移。 2.元件的尺寸容差不符合。. 3.焊膏粘结性不足或元件贴装时压力不足，传输过程中的振动引起 SMD移动。 元 件 偏移 4.助焊剂含量太高，再流焊时助焊剂沸腾，SMD在液态钎剂上移动。 5.焊膏塌边引起偏移。 6.锡膏超过使用期限，助焊剂变质所致。 7.使用不合适的粘合剂或不准确的分配量。如使用一点的粘合剂，那么它必须与元件的主体接触而不能滚到焊盘上，如使用两滴，那么胶的峰值必须接触并跨骑在元件上来阻止元件移动。 8.如元件旋转，则由程序旋转角度错误。 9.如果同样程度的元件错位在每块板上都发现，那程序需要被修改，如果在每块板上的错位不同，那么很可能是板的加工问题或位置错误。 10.元件移动或是贴片错位对于MELF元件很普通，由于他们的造型特殊，末端提起，元件脱离PCB表面，脱离黏合剂。由于不同的厂商，末端的不断变化使之成为一个变化的问题。 11.风量过多。 防止措施： 1.校准定位坐标，注意元件贴装的准确性。 2.使用粘度大的焊膏，增加元件贴装压力，增大粘结力。 3.减少焊膏中不定形粉，防止焊膏塌边。 4.减小助焊剂含量。 5.调整马达转速。 焊产生原因： 端 变色 焊端材料Ag或Pd等元素与卤族元素发生反应。 防止措施： 选择含卤族元素量低的焊膏。 “芯吸”现象如左图所示，焊膏全部溶化并且芯吸到元件引脚，在靠近引脚终端的地方形成一球状物。焊膏易润湿引脚，而没有润湿焊盘。焊芯 膏芯吸现象当表面有很差的可焊性时发生，也在元件引脚温度和焊盘温度 有很大的差异时产生，良好的温度曲线会减少这种现象的产生。 产生原因： 1.元件引脚的温度上升比焊盘快。 吸 2.印刷电路板焊盘可焊性差。 3.PCB设计不合理。通孔放在焊盘上或离焊盘太近，再流焊期间焊膏沿着通孔流动而使焊点缺锡。通孔或过孔应该距离焊盘最少0.010英寸， 宽度为0.006-0.008英寸。 4.如果过孔要放在焊盘上，就必须足够小不影响焊点热容的损失。 5.焊盘设计问题。采用可焊性差的材料做为焊盘，如金、镍等。 6.焊盘表面保护层在清洗板的时候可能被损坏或长期存储超过6个月，造成可焊性下降。 桥 连 “桥连”即将相邻的两个焊点桥连在一块。再流焊中焊点桥连的形成 经常是由于不准确的焊膏印刷、焊膏污染、焊膏塌陷、过量的焊膏量或者桥 不精确的元件贴装而产生的。另外污垢和来自纸张、塑料或人的头发、光纤也能产生桥连。如果一个细小的纤维横跨于两个焊盘之间，在预热时小 的焊膏颗粒往往沿着纤维移动，溶化后就产生桥连。 连 产生原因： 1.焊膏印刷时过量，在过大贴装压力挤压下产生桥连。 2.元件引脚弯曲相接，再流焊后形成桥连。 3.焊盘或网孔设计不精确，产生偏移而导致印刷间距缩小。 4.焊膏选择不适当，助焊剂性能不好，容易造成焊膏塌陷。 防止措施： 1.使用球形焊膏，适当增加焊膏粒度，调整焊膏印刷量。 2. 细间距元件焊盘、引线设计满足一定的要求，8-16%的模板孔减少将会增加印刷工艺窗口，避免桥连。 3.在焊膏印刷前用麻布或等丙烷清洗PCB表面的污渍和油渍，减小桥连产生的风险。 4.根据以上情况，检查印刷程序并且优化。 返 修： 桥连可用一种特殊的电烙铁来移走。增加一点助焊剂到桥连的地方，加热焊点合金并且沿着引脚移走电烙铁，一直到焊角顶端，然后提起，带走多余的合金。通过移走焊盘之间大量合金来截断纤维，如果必要的话，用等丙烷、棉花球或刷子、麻布来清洗返修点，直到所有助焊剂移走。检查焊点是否增加助焊剂可重新钎焊。 脱焊 产生原因： 1.SMD引脚扁平部分的尺寸不符合规定的尺寸。 2. SMD引脚共面性差，平面度公差超过±0.002英寸，扁平封装器件的引线浮动。 3.当SMD被夹持时与别的器件发生碰撞而使引脚变形翘曲。 4.焊膏印刷量不足，贴片机贴装时压力太小，焊膏厚度与其上的尺寸不匹配。 防止措施： 针对产生原因做相应处理。 “冷焊”是指焊点表面不平滑，如“破碎玻璃”的表面一般。当冷焊严重时，焊点表面甚至会有微裂或断裂的情况发生。产生原因可能是输送冷焊 轨道皮带的振动、机械轴承或马达电机转动不平衡、抽风设备风力太强而引起；也可能是补焊人员的作业疏忽。 再流焊后，保持输送轨道的平稳，让焊膏合金在固化的过程中，得到完美的结晶，即能解决冷焊的困扰。当冷焊发生时可用补焊的方式修整，若冷焊严重时，则可考虑重新钎焊一次。 空洞 表面贴装中由于挥发性气体不能及时逃逸或在焊膏凝固之前非金属