回流焊常见质量缺陷及解决措施

日期:2024-04-11 13:50:17浏览量:78标签:回流焊

回流焊的质量受到多种因素的影响,其中最重要的因素是回流焊炉的温度曲线和焊锡膏的成分和数量。现在,高性能的回流焊炉可以比较容易地精确控制和调整温度曲线。在高密度和小型化的趋势中,焊锡膏的印刷成为了回流焊质量的关键因素。焊锡膏、模板和印刷这三个因素都会影响焊锡膏印刷的质量。

立碑现象

回流焊中,片式元器件常出现立起的现象,称为立碑,又称为吊桥、曼哈顿现象这是在回流焊工艺中经常发生的一种缺陷。

产生原因:立碑现象发生的根本原因是元器件两边的润湿力不平衡,因而元器件两端的力矩也不平衡,从而导致立碑现象的发生。

回流焊常见质量缺陷及解决措施

下列情形均会导致回流焊时元器件两边的润湿力不平衡。

1、焊盘设计与布局不合理。

如果焊盘设计与布局有以下缺陷,将会引起元器件两边的润湿力不平衡。

元器件的两边焊盘之一与地线相连接或有一侧焊盘面积过大,焊盘两端热容量不均匀

PCB表面各处的温差过大以致元器件焊盘两边吸热不均匀;

大型器件QFP、BGA、散热器周围的小型片式元器件焊盘两端会出现温度不均匀现象。

解决办法:改善焊盘设计与布局

2、焊锡膏与焊锡膏印刷。

焊锡膏的活性不高或元器件的可焊性差,焊锡膏熔化后,表面张力不一样,同样会引起焊盘润湿力不平衡。两焊盘的焊锡膏印刷量不均匀,多的一边会因焊锡膏吸热量增多,熔化时间滞后,以致润湿力不平衡。

解决办法:选用活性较高的焊锡膏,改善焊锡膏印刷参数,特别是模板的窗口尺寸。

3、贴片。

Z轴方向受力不均匀,会导致元器件浸入到焊锡膏中的深度不均匀,熔化时会因时间差而导致两边的润湿力不平衡。元器件偏离焊盘会直接导致立碑。

解决方法:调节贴片机工艺参数。

4、炉温曲线。

对PCB加热的工作曲线不正确,以致板面上温差过大,通常回流焊炉炉体过短和温区太少就会出现这些缺陷。

解决方法:根据每种产品调节好适当的温度曲线。

5、N2回流焊中的氧浓度。

采用N2保护回流焊会增加焊料的润湿力,但越来越多的报导说明,在氧含量过低的情况下发生立碑的现象反而增多;通常认为氧含量控制在(100-500)×10-6mg/m3左右最为适宜。

锡珠

锡珠是回流焊常见的缺陷之一,其原因是多方面的,不仅影响到外观而且会引起桥接。

锡珠可分为两类,一类出现在片式元器件一侧,常为一个独立的大球状;另一类出现在IC引脚四周,呈分散的小珠状。

1、温度曲线不正确。

回流焊曲线可以分为四个区段,分别是预热、保温、再流和冷却。预热、保温的目的是为了使PCB表面温度在60-90s内升到150℃,并保温约90s,这不仅可以降低PCB及元器件的热冲击,更主要的是确保焊锡膏的溶剂能部分挥发,避免回流焊时因溶剂太多引起飞溅,造成焊锡膏冲出焊盘而形成锡珠。

解决办法:注意升温速率,并采取适中的预热使之有一个很好的平台使溶剂大部分挥发。

2、焊锡膏的质量。

焊锡膏中金属含量通常在(90±0.5)%,金属含量过低会导致助焊剂成分过多,因此过多的助焊剂会因预热阶段不易挥发而引起飞珠。

焊锡膏中水蒸气和氧含量增加也会引起飞珠。由于焊锡膏通常冷藏,当从冰箱中取出时,没有确保恢复时间,故会导致水蒸气的进入;此外,焊锡膏瓶的盖子每次使用后要盖紧,若没有及时盖严,也会导致水蒸气的进入。

放在模板上印制的焊锡膏在完工后,剩余的部分应另行处理,若再放回原来瓶中,会引起瓶中焊锡膏变质,也会产生锡珠。

解决办法:选择优质的焊锡膏,注意焊锡膏的保管与使用要求。

3、印刷与贴片

在焊锡膏的印刷工艺中,由于模板与焊盘对中会发生偏移,若偏移过大则会导致焊锡浸流到焊盘外,加热后容易出现锡珠。此外,印刷工作环境不好也会导致锡珠的生成,理想的印刷环境温度为(25±3)℃,相对湿度为50%~65%。

解决办法:仔细调整模板的装夹,防止松动现象;改善印刷工作环境。

贴片过程中Z轴的压力也是引起锡珠的一项重要原因,往往不易引起人们的注意,部分贴片机Z轴头是依据元器件的厚度来定位的,如Z轴高度调节不当,会引起元器件贴到PCB上的一瞬间将焊锡膏挤压到焊盘外的现象,这部分焊锡膏会在焊接时形成锡珠。这种情况下产生的锡珠尺寸稍大。

解决办法:重新调节贴片机的Z轴高度。

模板的厚度与开口尺寸。模板厚度与开口尺寸过大,会导致焊锡膏用量增大,也会引起焊锡膏漫流到焊盘外,特别是用化学腐蚀方法制造的模板。

解决办法:选用适当厚度的模板和开口尺寸的设计,一般模板开口面积为焊盘尺寸的90%,会改善锡珠情况。

4、芯吸现象

芯吸现象又称抽芯现象,是常见焊接缺陷之一,多见于气相回流焊中。芯吸现象是焊料脱离焊盘而沿引脚上行到引脚与芯片本体之间,通常会形成严重的虚焊现象。

产生原因:

主要原因是元器件引脚的热导率大,故升温迅速,以致焊料优先润湿引脚,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此外,引脚的上翘更会加剧芯吸现象的发生。

解决办法:

对于气相回流焊,应将SMA首先充分预热后再放入气相炉中;

应认真检查PCB焊盘的可焊性,可焊性不好的PCB不应用于生产;

充分重视元器件的共面性,对共面性不良的器件也不应用于生产。

在红外回流焊中,PCB基材与焊料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,故相比而言焊料优先熔化,焊料与焊盘的润湿力就会大于焊料与引脚之间的润湿力,故焊料不会沿引脚上升,从而发生芯吸现象的概率就小得多。

5、桥接

桥接是SMT生产中常见的缺陷之一,它会引起元器件之间的短路,遇到桥接必须返修。

引起桥接的原因很多,常见的有以下四种:

1、焊锡膏质量问题。

焊锡膏中金属含量偏高,特别是印刷时间过久后,易出现金属含量增高,导致IC引脚桥接;

焊锡膏黏度低,预热后漫流到焊盘外;

焊锡膏塌落度差,预热后漫流到焊盘外。

解决办法:调整焊锡膏配比或改用质量好的焊锡膏。

2、印刷系统。

印刷机重复精度差,对位不齐(钢板对位不好,PCB对位不好),致使焊锡膏印刷到焊盘外,多见于细间距QFP的生产;

钢板窗口尺寸与厚度设计不对,以及PCB焊盘设计Sn-Pb合金镀层不均匀,导致焊锡膏量偏多。

解决方法:调整印刷机,改善PCB焊盘涂覆层。

3、贴放。

贴放压力过大,焊锡膏受压后漫流是生产中多见的原因。另外,贴片精度不够,元器件出现移位,IC引脚变形等也易导致桥接。

4、预热。

回流焊炉升温速度过快,焊锡膏中溶剂来不及挥发。

解决办法:调整贴片机Z轴高度及回流焊炉升温速度。

看完了本文以后,您是否对回流焊有了更多了解呢,那么今天的内容就分享到这里了,如果觉得内容对您有帮助的话,欢迎关注开云全站体育 ,我们将为您提供更多行业资讯!

相关阅读
五月芯资讯回顾:原厂涨价函不断,疫情影响供应链
五月芯资讯回顾:原厂涨价函不断,疫情影响供应链

刚刚过去的五月,全球多地疫情反弹,大宗商品涨价延续,IC产业链毫无意外,缺货涨价仍是主旋律。下面就来梳理一下过去的一个月,业内都有哪些值得关注的热点。

2021-06-04 11:16:00
查看详情
image
马来西亚管控延长,被动元件又悬了?

自五月以来,马来西亚疫情不断升温,每日新增确诊高峰曾突破9000例。严峻形势之下,马来西亚政府于6月1日开始执行为期半个月的全面行动管制。在这之后,每日新增病例呈现下降趋势。

2021-06-18 15:41:07
查看详情
内存市场翻转,涨价来袭!
内存市场翻转,涨价来袭!

据媒体近日报道,内存正在重回涨价模式,从去年12月到今年1月,涨幅最多的品种已达30%。据行情网站数据,各类内存条、内存颗粒在12月上旬起开始涨价,至今仍没有停止的意思。

2021-03-05 10:53:00
查看详情
被动元件涨价启动,MLCC和芯片打头阵
被动元件涨价启动,MLCC和芯片打头阵

据台媒近日报道,MLCC两大原厂三星电机和TDK近期对一线组装厂客户发出通知,强调高容MLCC供货紧张,即将对其调涨报价。在芯片电阻市场,台厂国巨正式宣布从三月起涨价15-25%。紧接着,华新科也对代理商发出涨价通知,新订单将调涨10-15%。

2021-03-05 10:52:00
查看详情
深圳福田海关查获大批侵权电路板
深圳福田海关查获大批侵权电路板,共计超过39万个

据海关总署微信平台“海关发布”10日发布的消息,经品牌权利人确认,深圳海关所属福田海关此前在货运出口渠道查获的一批共计391500个印刷电路板,侵犯了UL公司的“RU”商标专用权。

2021-03-05 11:12:00
查看详情
可靠性测试:常规的可靠性项目及类型介绍
可靠性测试:常规的可靠性项目及类型介绍

可靠性试验是对产品进行可靠性调查、分析和评价的一种手段。试验结果为故障分析、研究采取的纠正措施、判断产品是否达到指标要求提供依据。根据可靠性统计试验所采用的方法和目的,可靠性统计试验可以分为可靠性验证试验和可靠性测定试验。可靠性测定试验是为测定可靠性特性或其量值而做的试验,通常用来提供可靠性数据。可靠性验证试验是用来验证设备的可靠性特征值是否符合其规定的可靠性要求的试验,一般将可靠性鉴定和验收试验统称为可靠性验证试验。

2021-04-26 16:17:00
查看详情
产品进行可靠性测试的重要性及目的
产品进行可靠性测试的重要性及目的

产品在一定时间或条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性。可通过可靠度、失效率还有平均无故障间隔等来评价产品的可靠性。而且这是一项重要的质量指标,只是定性描述就显得不够,必须使之数量化,这样才能进行精确的描述和比较。

2021-04-26 16:19:00
查看详情
汇总:半导体失效分析测试的详细步骤
汇总:半导体失效分析测试的详细步骤

失效分析是芯片测试重要环节,无论对于量产样品还是设计环节亦或是客退品,失效分析可以帮助降低成本,缩短周期。 常见的失效分析方法有Decap,X-RAY,IV,EMMI,FIB,SEM,EDX,Probe,OM,RIE等,因为失效分析设备昂贵,大部分需求单位配不了或配不齐需要的设备,因此借用外力,使用对外开放的资源,来完成自己的分析也是一种很好的选择。我们选择去外面测试时需要准备的信息有哪些呢?下面为大家整理一下:

2021-04-26 16:29:00
查看详情
芯片常用失效分析手段和流程
芯片常用失效分析手段和流程

一般来说,集成电路在研制、生产和使用过程中失效不可避免,随着人们对产品质量和可靠性要求的不断提高,失效分析工作也显得越来越重要,通过芯片失效分析,可以帮助集成电路设计人员找到设计上的缺陷、工艺参数的不匹配或设计与操作中的不当等问题。芯片失效分析的常用方法不外乎那几个流程,最重要的还是要借助于各种先进精确的电子仪器。以下内容主要从这两个方面阐述,希望对大家有所帮助。

2021-04-26 16:41:00
查看详情
值得借鉴!PCB板可靠性测试方法分享
值得借鉴!PCB板可靠性测试方法分享

PCB电路板是电子元件的基础和高速公路,又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者。它的发展已有100多年的历史了;它的设计主要是版图设计;采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错,提高了自动化水平和生产劳动率。PCB的质量非常关键,要检查PCB的质量,必须进行多项可靠性测试。这篇文章就是对测试的介绍,一起来看看吧。

2021-04-26 16:47:42
查看详情
Baidu
map