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技术天地

5种常见SMT贴片工艺缺陷及解决办法

现在,工程师做SMT贴片已经越来越便利,但是,对SMT中的各项工艺,作为工程师的你真的了解“透”了吗?本文整理了“五大SMT常见工艺缺点”,帮你填坑,速速get吧~!

缺点一:“立碑”现象

(即片式元器材发作“竖立”)

立碑现象发作主要原因是元件两头的湿润力不平衡,引发元件两头的力矩也不平衡,导致“立碑”。

回流焊“立碑”现象动态图(来历网络)


什么情况会导致回流焊时元件两头湿润力不平衡,导致“立碑”?

要素A:焊盘规划与布局不合理

元件的两头焊盘之一与地线相连接或有一侧焊盘面积过大,焊盘两头热容量不均匀;

PCB外表各处的温差过大致使元件焊盘两头吸热不均匀;

大型器材QFP、BGA、散热器周围的小型片式元件焊盘两头会呈现温度不均匀。

★解决方法:工程师调整焊盘规划和布局

要素B:焊锡膏与焊锡膏印刷存在问题

焊锡膏的活性不高或元件的可焊性差,焊锡膏熔化后,外表张力不一样,将引起焊盘湿润力不平衡。

两焊盘的焊锡膏印刷量不均匀,印刷太厚,元件下压后多余锡膏溢流;贴片压力太大,下压使锡膏塌陷到油墨上;焊盘开口外形欠好,未做防锡珠处理;锡膏活性欠好,干的太快,或有太多颗粒小的锡粉;印刷偏移,使部分锡膏沾到PCB上;刮刀速度过快,引起塌边不良,回流后导致产生锡球...

缺点三:桥连

桥连也是SMT出产中常见的缺点之一,它会引起元件之间的短路,遇到桥连有必要返修。

BGA桥连示意图(来历网络)

形成桥连的原因主要有:

要素A:焊锡膏的质量问题

焊锡膏中金属含量偏高,特别是印刷时间过久,易呈现金属含量增高,导致IC引脚桥连;

焊锡膏粘度低,预热后漫流到焊盘外;

焊锡膏塔落度差,预热后漫流到焊盘外;

★解决方法:需求工厂调整焊锡膏配比或改用质量好的焊锡膏

要素B:印刷体系
1、印刷机重复精度差,对位不齐(钢网对位不准、PCB对位不准),导致焊锡膏印刷到焊盘外,尤其是细间距QFP焊盘;钢网窗口尺寸与厚度规划失准以及PCB焊盘规划Sn-pb合金镀层不均匀,导致焊锡膏偏多;
★解决方法:需求工厂调整印刷机,改进PCB焊盘涂覆层;

要素C:贴放压力过大
焊锡膏受压后满流是出产中多见的原因,别的贴片精度不够会使元件呈现移位、IC引脚变形等;

要素D:再流焊炉升温速度过快,焊锡膏中溶剂来不及挥发
★解决方法:需求工厂调整贴片机Z轴高度及再流焊炉升温速度

缺点四:芯吸现象

芯吸现象,也称吸料现象、抽芯现象,是SMT常见的焊接缺点之一,多见于气相回流焊中。焊料脱离焊盘沿引脚上行到引脚与芯片本体之间,导致严峻的虚焊现象。

产生原因:

一般是因引脚导热率过大,升温敏捷,致使焊料优先湿润引脚,焊料与引脚之间的润湿力远大于焊料与焊盘之间的润湿力,引脚的上翘回更会加剧芯吸现象的发作。

★解决方法:需求工厂先对SMA(外表贴装组件)充沛预热后在放炉中焊接,应仔细的检测和保证PCB焊盘的可焊性,元件的共面性不行忽视,对共面性欠好的器材不应用于出产。

留意:在红外回流焊中,PCB基材与焊猜中的有机助焊剂是红外线良好的吸收介质,而引脚却能部分反射红外线,故比较而言焊料优先熔化,焊料与焊盘的湿润力就会大于焊料与引脚之间的湿润力,故焊料不会沿引脚上升,然后发作芯吸现象的概率就小得多。

缺点五:BGA焊接不良

BGA:即Ball Grid Array(球栅阵列封装)

不良症状:连锡

连锡也被称为短路,即锡球与锡球在焊接过程中发作短接,导致两个焊盘相连,形成短路。

★解决方法:工厂调整温度曲线,减小回流气压,进步印刷质量

不良症状:假焊

假焊也被称为“枕头效应(Head-in-Pillow,HIP)”,导致假焊的原因许多(锡球或PAD氧化、炉内温度缺乏、PCB变形、锡膏活性较差等)。BGA假焊特点是“不易发现”“难辨认”。

不良症状:冷焊

冷焊不完全等同与假焊,冷焊是由于回流焊温度反常导致锡膏没有熔化完好,或许是温度没有到达锡膏的熔点或许回流区的回流时间缺乏导致。

★解决方法:工厂调整温度曲线,冷却过程中,减少振荡

不良症状:气泡

气泡(或称气孔)并非肯定的不良现象,但假如气泡过大,易导致质量问题,气泡的允收都有IPC标准。气泡主要是由盲孔内藏的空气在焊接过程中没有及时排出导致。

★解决方法:要求工厂用X-Ray查看原材料内部有无孔隙,调整温度曲线

一般说来,气泡大小不能超过球体20%

不良症状:锡球开裂

不良症状:脏污

焊盘脏污或许有残留异物,或许因出产过程中环境保护不力导致焊盘上有异物或许焊盘脏污导致焊接不良。

除上面几点外:还有结晶决裂(焊点外表呈玻璃裂痕状态);偏移(BGA焊点与PCB焊盘错位);溅锡(在PCB外表有细小的锡球靠近或介于两焊点间)等。

假如硬件条件允许,SMT贴片厂为保证BGA焊接的高良率,一般倾向于运用更科学高效的工艺和检测方法:

以选用互联网下单形式的SMT打样厂「华秋SMT」为例,该工厂每2小时选用X-ray射线对BGA进行焊接质量检测,样品BGA全检并提供检测图片供客户参阅,并装备BGA返修台,对问题BGA进行精准修正。

除了控制BGA焊接质量之外,为有用规避“印刷问题”、“锡膏质量”、“回流焊温度失控”等其他SMT致命工艺缺点,「华秋SMT」的应对措施是:

装备SPI设备查看每片板上每个焊盘锡膏厚度是否契合IPC标准;

自主研发首件测试仪,大幅进步IPQC首件准确率;

选用美国KIC高精度测试仪确定契合产品要求的回流焊温度并生成可追溯的温度曲线;

为客户做IQC来料检验,检测数据并录入体系以便追溯;

普通物料、敏感器材严厉依照ISO管理标准选用专用存储柜储存和烘烤并记载数据可进行追溯。

运用日本阿尔法专业助焊剂

 

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