SMT异常处理资料
焊锡珠产生的原因及處理:
㈠、焊膏的选用直接影响到焊接质量
焊膏中金属的含量、焊膏的氧化度,焊膏中合金焊料粉的粒度度都能影响焊珠的产生。
1)焊膏的金属含量 (焊膏中金属含量其质量比约为88%~92%,体积比约为50%。当金属含量增加时,焊膏的黏度增加,就能有效地抵抗预热过程中汽化产生的力。另外,金属含量的增加,使金属粉末排列紧密,使其在熔化时更容结合而不被吹散。此外,金属含量的增加也可能减小焊膏印刷后的“塌落”,因此,不易产生焊锡珠。)
2)焊膏的金属氧化度在焊膏中,金属氧化度越高在焊接时金属粉末结合阻力越大,焊膏与焊盘及元件之间就越不浸润,从而导致可焊性降低。实验表明:焊锡珠的发生率与金属粉末的氧化度成正比。一般的,焊膏中的焊料氧化度应控制在0.05%以下,最大极限为0.15%。
3)錫膏中金属粉末的粒度 錫膏中粉末的粒度越小,錫膏的总体表面积就越大,从而导致较细粉末的氧化度较高,因而焊锡珠现象加剧。我们的实验表明:选用较细颗粒度的錫膏时,更容易产生焊锡粉。
4)錫膏中助焊剂的量及焊剂的活性 焊剂量太多,会造成錫膏的局部塌落,从而使锡珠容易产生。另外,焊剂的活性小时,焊剂的去氧化能力弱,从而也容易产生锡珠。免清洗錫膏的活性较松香型和水溶型錫膏要低,因此就更有可能产生锡珠。 e. 其它注意事项 此外,錫膏在使用前,一般冷藏在冰箱中,取出来以后应该使其恢复到室温后打开使用,否则,錫膏容易吸收水分,在再流焊锡飞溅而产生锡珠。
㈡、模板的制作及开口
1、模板的开口
我们一般根据印制板上的焊盘来制作模板,所以模板的开口就是焊盘的大小。在印刷錫膏时,容易把錫膏印刷到阻焊层上,从而在再流焊时产生锡珠。因此,我们可以这样来制作模板,把模板的开口比焊盘的实际尺寸减小10%,另外,可以更改开口的外形来达到理想的效果。
2、模板的厚度
錫膏在印制板上的印刷厚度。焊膏印刷后的厚度是漏板印刷的一个重要参数,通常在0.13mm-0.17mm之间。焊膏过厚会造成錫膏的“塌落”,促进锡珠的产生。
㈢、贴片机的贴装压力
如果在贴装时压力太高,錫膏就容易被挤压到元件下面的阻焊层上,在再流焊时焊锡熔化跑到元件的周围形成锡珠。解决方法可以减小贴装时的压力,并采用合适的模板开口形式,避免錫膏被挤压到焊盘外边去。
㈣、炉温曲线的设置
锡珠是在印制板通过再流焊时产生的,在预热阶段使錫膏和元件及焊盘的温度上升到120C—150C之间,减小元器件在再流时的热冲击,在这个阶段,錫膏中的焊剂开始汽化,从而可能使小颗粒金属分开跑到元件的底下,在再流时跑到元件周围形成锡珠。在这一阶段,温度上升不能太快,一般应小于2.0C/s,过快容易造成焊锡飞溅,形成锡珠。所以应该调整再流焊的温度曲线,采取较适中的预热温度和预热速度来控制锡珠的产生。
锡珠产生的其他外界因素的影响:
一般錫膏印刷时的最佳温度为25C+-3C,湿度为相对湿度40%-60%,温度过高,使錫膏的黏度降低,容易产生“塌落”,湿度过高,錫膏容易吸收水分,容易发生飞溅,这都是引起锡珠的原因。另外,印制板暴露在空气中较长的时间会吸收水分,并发生焊盘氧化,可焊性变差。
立碑问题分析及处理
矩形片式元件的一端焊接在焊盘上,而另一端则翘立,这种现象就称为立碑。引起该种现象主要原因是锡膏熔化时元件两端受力不均匀所致。
产生的原因:
一、热效能不均匀,焊点熔化速率不同
我们设想在再流焊炉中有一条横跨炉子宽度的再流焊限线,一旦錫膏通过它就会立即熔化。片式矩形元件的一个端头先通过再流焊限线,錫膏先熔化,完全浸润元件的金属表面,具有液态表面张力;而另一端未达到183°C液相温度,錫膏未熔化,只有焊剂的粘接力,该力远小于再流焊錫膏的表面张力,因而,使未熔化端的元件端头向上直立。因此,保持元件两端同时进入再流焊限线,使两端焊盘上的錫膏同时熔化,形成均衡的液态表面张力,保持元件位置不变。
1、PCB pad大小不一,可使零件两端受热不均;
2、PCB pad分布不当(pad一端独立,另一端与大铜面共累)
二、元器件两个焊端或PCB焊盘的两点可焊性不均匀
三、在贴装元件时偏移过大,或錫膏与元件连接面太小
针对以上个因素,可采用以下方法来减少立碑问题:
适当提高回流曲线的温度
严格控制线路板和元器件的可焊性
严格保持各焊接角的锡膏厚度一致
避免环境发生大的变化
在回流中控制元器件的偏移
提高元器件角与焊盘上锡膏的之间的压力
桥接问题产生原因:
1、由于钢网开孔与焊盘有细小偏差,造成锡膏印刷不良有偏差
2、锡膏量太多可能是钢网开孔比例过大
3、锡膏塌陷
4、锡膏印刷后的形状不好成型差
5、回流时间过慢
6、元器件与锡膏接触压力过大
解决方法:
1、选用相对粘度较高的锡膏,一般来说,含量在85—87%之间桥连现象较多,至少合金含量要在90%以上。
2、调整合适的温度曲线
3、在回流焊之前检查锡膏与器件接触点是否合适
4、调整钢网开孔比例(减少10%)与钢网厚度
5、调整贴片时的压力和角度