SMT(表面貼裝技術(shù))生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷主要包括以下幾種,以及相應(yīng)的解決方法:
一、元件立碑(Manhattan效應(yīng))
缺陷描述 :
元器件在回流焊過(guò)程中發(fā)生傾斜或翻倒,導(dǎo)致元器件的一端或兩端翹起,有時(shí)也稱為元件立起。
產(chǎn)生原因 :
- 元件兩端的濕潤(rùn)力不平衡,引發(fā)元件兩端的力矩也不平衡。
- 焊盤(pán)設(shè)計(jì)與布局不合理,如元件的兩邊焊盤(pán)之一與地線相連接或有一側(cè)焊盤(pán)面積過(guò)大,導(dǎo)致焊盤(pán)兩端熱容量不均勻。
- 焊錫膏與焊錫膏印刷存在問(wèn)題,如焊錫膏的活性不高或元件的可焊性差,焊錫膏熔化后表面張力不一樣。
- 貼片移位導(dǎo)致元件浸入到焊錫膏中的深度不均勻。
- 爐溫曲線不正確,導(dǎo)致板面上濕差過(guò)大。
解決方法 :
- 工程師調(diào)整焊盤(pán)設(shè)計(jì)和布局。
- 選用活性較高的焊錫膏,改善焊錫膏印刷參數(shù)。
- 調(diào)節(jié)貼片機(jī)工藝參數(shù)。
- 根據(jù)每種不同產(chǎn)品調(diào)節(jié)好適當(dāng)?shù)臏囟惹€。
二、錫珠
缺陷描述 :
回流焊中常見(jiàn)的缺陷之一,它不僅影響外觀而且會(huì)引起橋接。錫珠可分為兩類:一類出現(xiàn)在片式元器件一側(cè),常為一個(gè)獨(dú)立的大球狀;另一類出現(xiàn)在IC引腳四周,呈分散的小珠狀。
產(chǎn)生原因 :
- 預(yù)熱、保溫階段PCB表面溫度上升過(guò)快或保溫時(shí)間不足,導(dǎo)致焊錫膏的溶劑未能充分揮發(fā)。
- 焊錫膏質(zhì)量不佳,如金屬含量過(guò)低、助焊劑成分過(guò)多、水蒸氣和氧含量增加等。
- 印刷與貼片工藝不當(dāng),如模板與焊盤(pán)對(duì)中偏移、印刷工作環(huán)境不佳等。
- 貼片過(guò)程中Z軸的壓力過(guò)大,導(dǎo)致元件貼到PCB上的一瞬間將焊錫膏擠壓到焊盤(pán)外。
解決方法 :
- 注意升溫速率,并采取適中的預(yù)熱和保溫時(shí)間,使溶劑充分揮發(fā)。
- 選擇優(yōu)質(zhì)的焊錫膏,注意焊錫膏的保管與使用要求。
- 仔細(xì)調(diào)整模板的裝夾,防止松動(dòng)現(xiàn)象。
- 改善印刷與貼片工藝環(huán)境,如調(diào)整工作環(huán)境溫度和濕度、優(yōu)化模板厚度與開(kāi)口尺寸等。
- 重新調(diào)節(jié)貼片機(jī)的Z軸高度。
三、橋連
缺陷描述 :
焊料過(guò)多而形成的焊橋,導(dǎo)致原本不應(yīng)電氣連接的兩個(gè)導(dǎo)體連接起來(lái)。
產(chǎn)生原因 :
- 錫膏沉積過(guò)多。
- 錫膏冷坍落,即錫膏金屬與助焊劑重量比例不正確。
- 回流曲線設(shè)置不當(dāng),如預(yù)熱區(qū)域的升溫速率過(guò)慢。
- 元器件布局不恰當(dāng),縮小了焊盤(pán)之間的間隙。
解決方法 :
- 使用適當(dāng)?shù)腻a膏金屬與助焊劑重量比。
- 設(shè)置適當(dāng)?shù)幕亓髑€。
- 注意鋼板孔與襯紙的對(duì)準(zhǔn)。
- 確保元器件放置的準(zhǔn)確性。
- 減小鋼板孔尺寸或厚度,以減少沉積的錫膏量。
四、芯吸現(xiàn)象
缺陷描述 :
焊料脫離焊盤(pán)而沿引腳上行到引腳與芯片本體之間,通常會(huì)形成嚴(yán)重的虛焊現(xiàn)象。
產(chǎn)生原因 :
- 引腳導(dǎo)熱率過(guò)大,升溫迅速,以致焊料優(yōu)先濕潤(rùn)引腳。
- 焊料與引腳之間的潤(rùn)濕力遠(yuǎn)大于焊料與焊盤(pán)之間的潤(rùn)濕力。
- 引腳的上翹會(huì)加劇芯吸現(xiàn)象的發(fā)生。
解決方法 :
- 對(duì)SMA(表面貼裝組件)充分預(yù)熱后再放入爐中焊接。
- 檢測(cè)和保證PCB焊盤(pán)的可焊性。
- 確保元件的共面性良好。
五、BGA焊接不良
缺陷描述 :
BGA(球柵陣列封裝)焊接過(guò)程中出現(xiàn)的連錫、假焊、冷焊等不良現(xiàn)象。
產(chǎn)生原因 :
- 錫球與錫球在焊接過(guò)程中發(fā)生短接。
- 錫球或PAD氧化、爐內(nèi)溫度不足、PCB變形、錫膏活性較差等。
- 回流焊溫度異常導(dǎo)致錫膏沒(méi)有熔化完整。
解決方法 :
- 使用適當(dāng)?shù)腻a膏金屬與助焊劑重量比。
- 確?;亓髑€的正確性。
- 加強(qiáng)對(duì)PCB焊盤(pán)和元器件的檢查和清潔。
- 調(diào)整回流焊溫度和時(shí)間,確保錫膏完全熔化。
六、元件缺失與損壞
缺陷描述 :
在貼片過(guò)程中,某些元器件沒(méi)有被正確地貼裝到電路板上,或受到外力或熱量的影響而損壞。
產(chǎn)生原因 :
- 設(shè)備故障或供料器問(wèn)題。
- 程序錯(cuò)誤或貼片精度不足。
- 元器件在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程中受到損壞或變形。
解決方法 :
- 定期對(duì)SMT貼片設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)。
- 確保供料器的正常運(yùn)行和元器件的供應(yīng)暢通無(wú)阻。
- 優(yōu)化貼片程序,提高貼片精度。
- 選擇質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的元器件,并注意在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程中的保護(hù)。
綜上所述,SMT生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷涉及多個(gè)方面,包括元件立碑、錫珠、橋連、芯吸現(xiàn)象、BGA焊接不良以及元件缺失與損壞等。針對(duì)這些缺陷,需要采取相應(yīng)的解決方法來(lái)確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
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