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SMT制程常见缺陷分析与改善(下)

2018-05-24 14:44:35 点击数:

芯吸(Wick)

  现象:焊料从焊点方位爬上引脚,而没能完成引脚与焊盘之间的出色结合。

  发生原因:

   1.元器件的引脚的比热容小,在相同的加热条件下,引脚的升温速率大于PCB焊盘的速率;

   2.印刷电路板焊盘可焊性差;

   3.过孔规划不合理,影响了焊点热容的丢掉;

   4.焊盘镀层可焊性太差或过期;

  解决方法:

   1.运用较慢的加热速率,下降 PCB焊盘和引脚之间的温差;

   2.选用适合的焊盘镀层;

   3.PCB板过孔的规划不能影响到焊点的热容丢掉。  

焊点空泛(Void)

焊点内部填充空泛的出现与助焊剂的蒸腾不完全有关。焊接进程中助焊剂运用量控制不当的很简略出现填充空泛现象。少量的空泛的出现对焊点不会构成太大影响,但很多出现就会影响到焊点可靠性。

  发生原因:

   1.锡膏中助焊剂比例偏大,难以在焊点凝聚之前完全逸出;

   2.预热温度偏低,助焊剂中的溶剂难以完全蒸腾,停留在焊点内部就会构成填充空泛现象;

   3.焊接时间过短,气体逸出的时间不可的话相同会发生填充空泛;

   4.无铅焊锡合金凝聚时一般存在有4%的体积缩短,假设毕竟凝聚区域位于焊点内部的话相同会发生空泛;

   5.操作进程中感染的有机物相同会发生空泛现象;    防止方法:

   1.调整工艺参数,控制好预热温度以及焊接条件;

   2.锡膏中助焊剂的比例恰当;

   3.防止操作进程中的污染情况发生。   BGA空泛(BGA Void)

  发生原因:

   1.锡膏中助焊剂作用的作用;

   2.表面张力作用的作用;

   3.温度曲线设置不当,BGA焊球由于位于元件下方,因此常常与其他区域存在有必定温差,需要合理设置温度曲线;

   4.板材中含有的水分在焊接进程中进入到焊球傍边;

   5.假设有铅元件分配无铅锡膏的话,锡铅合金提早熔化并覆盖住无铅合金,使得无铅合金中的助焊剂难以逸出然后发生填充空泛。  

  防止方法:

   1.合理设置温度曲线;

   2.防止无铅材料与有铅材料的混用;

   3.不运用过期板材。  

元件偏移(Component Excursion)

  一般说来,元件偏移量大于可焊端宽度的50%被认为是不可承受的,一般要求偏移量小于25%。

  发生原因:

   1.贴片机精度不可;

   2.元件的尺度容差不符合;

   3.焊膏粘性缺少或元件贴装时压力缺少,传输进程中的振荡引起SMD 移动;

   4.助焊剂含量太高,再流焊时助焊剂欢腾,SMD 在液态钎剂上移动;

   5.焊膏塌边引起偏移;

   6.锡膏超越运用期限,助焊剂蜕变所构成的;

   7.如元件旋转,则由程序旋转角度差错;

   9.假设相同程度的元件错位在每块板上都发现,那程序需要被批改,假设在每块板上的错位不同,那么很可能是板的加工问题或方位差错;

   10.元件移动或是贴片错位关于 MELF 元件很一般,由于他们的造型特别,结束提起,元件脱离 PCB表面,脱离黏合剂。由于不同的厂商,结束的不断改动使之成为一个改动的问题;

   11.风量过大。    防止方法:

   1.校准定位坐标,留意元件贴装的准确性;

   2.运用粘度大的焊膏,增加元件贴装压力,增大粘结力;

   3.选用适合的锡膏,防止焊膏陷落的出现以及具有适合的助焊剂含量;

   4.调整马达转速。

元件分裂(Component Crack)

  发生原因:

   1.组装之前发生损坏;

   2.焊接进程中板材与元件之间的热不匹配性构成元件分裂;

   3.贴片进程处置不当;

   4.焊接温度过高;

   5.元件没按要求进行储存,吸收过量的水汽在焊接进程中构成元件分裂;

   6.冷却速率太大构成元件应力会合。    防止方法:

   1.选用适合的工艺曲线;

   2.按要求进行收购、储存;

   3.选用满足要求的焊接贴片以及焊接设备。  

焊点裂纹(Joint Crack)

  焊点裂纹不同于表面裂纹,焊点裂纹的存在会损坏元件与焊盘之间的有用联络,严峻影响电路板的可靠性。

  发生原因:

   1.操作不当,对焊点构成的机械危害;

   2.焊锡合金遭到Pb等元素的污染,使得焊点出现非常不明显的非同步凝聚,发生了低熔点脆性相以及应力会合现象,这些相很简略成为裂纹扩展的来源并进而扩展;

   3.没有采用足够快的冷却速度,焊盘与焊锡或引脚与焊锡之间发生了过厚的不平整的锯齿状脆性金属间化合物;

   4.焊锡与镀层之间的不匹配等构成焊锡湿润不良的各种因素毕竟都有可能导致焊点裂纹的发生;

   5.最常见的就是在进行润循环或是拉伸试验等检验之后焊点出现的裂纹。  

防止方法:

   1.削减焊接以及传输进程中的机械颤动;

   2.严峻按照规范操作,防止组装进程遭到其他元素的污染,确保整个进程符合无铅化的要求;

   3.选用适合的冷却速度,以取得平整以及厚度适中的金属间化合物;

   4.采用方法使得焊锡出色的铺展开来。  

锡须(Tin whisker)

  锡须是镀层表面生长出来的细丝状锡单晶。锡须可能构成短路危险,引发灾难性结果。无铅环境中更简略出现锡须现象。

  发生原因:表面镀层的某些晶粒遭到周围的正向应力梯度场的作用(该晶粒承受压应力)而导致晶须从该晶粒构成与生长。

  应力梯度主要有两个来历:

   1.金属间化合物的构成时发生;

   2.镀层材料与基体材料的热膨胀系数不匹配,在承受载荷时导致的热应力。

锡须的构成与生长和再结晶密不可分。在内部位错微应力场和环境温度的作用下,某些晶粒发生再结晶,而再结晶晶粒与周围晶粒在自由能方面的不匹配导致整个系统朝自由能最小方向演化,晶须的构成与生长就是这个最小化进程的天然产品。其间纯Sn镀层更简略出现锡须现象,而brighttin又比matte tin严峻。Cu引线比42合金更简略发生锡须现象。    防止方法:

   1.镀层进行退火、熔化、回流等热处理;

   2.选用Ni、Cu等中心镀层;

   3.镀层进行合金化处理,参与Pd、Bi、Ni、Cu等元素。