SMT制程常見異常分析36

SMT制程常見異常分析目前一頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)目綠一錫珠的產(chǎn)生及處理二立碑問題的分析及處理三橋接問題四常見印刷不良的診斷及處理五不良原因的魚骨圖六來料拒焊的不良現(xiàn)象認(rèn)識(shí)目前二頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)一焊錫珠產(chǎn)生的原因及處理

焊錫珠（SOLDERBALL）現(xiàn)象是表面貼裝（SMT）過程中的主要缺陷，主要發(fā)生在片式阻容元件（CHIP）的周圍，由諸多因素引起。SolderBall目前三頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)因素一：焊膏的選用直接影響到焊接質(zhì)量焊膏中金屬的含量、焊膏的氧化度，焊膏中合金焊料粉的粒度度都能影響焊珠的產(chǎn)生。a.焊膏的金屬含量

焊膏中金屬含量其質(zhì)量比約為88％～92％，體積比約為50%。當(dāng)金屬含量增加時(shí)，焊膏的黏度增加，就能有效地抵抗預(yù)熱過程中汽化產(chǎn)生的力。另外，金屬含量的增加，使金屬粉末排列緊密，使其在熔化時(shí)更容結(jié)合而不被吹散。此外，金屬含量的增加也可能減小焊膏印刷后的“塌落”，因此，不易產(chǎn)生焊錫珠。目前四頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)b.焊膏的金屬氧化度

在焊膏中，金屬氧化度越高在焊接時(shí)金屬粉末結(jié)合阻力越大，焊膏與焊盤及元件之間就越不浸潤，從而導(dǎo)致可焊性降低。實(shí)驗(yàn)表明：焊錫珠的發(fā)生率與金屬粉末的氧化度成正比。一般的，焊膏中的焊料氧化度應(yīng)控制在0.05％以下，最大極限為0.15％。c.錫膏中金屬粉末的粒度錫膏中粉末的粒度越小，錫膏的總體表面積就越大，從而導(dǎo)致較細(xì)粉末的氧化度較高，因而焊錫珠現(xiàn)象加劇。我們的實(shí)驗(yàn)表明：選用較細(xì)顆粒度的錫膏時(shí)，更容易產(chǎn)生焊錫粉。目前五頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)d.錫膏中助焊劑的量及焊劑的活性焊劑量太多，會(huì)造成錫膏的局部塌落，從而使錫珠容易產(chǎn)生。另外，焊劑的活性小時(shí)，焊劑的去氧化能力弱，從而也容易產(chǎn)生錫珠。免清洗錫膏的活性較松香型和水溶型錫膏要低，因此就更有可能產(chǎn)生錫珠。

e.其它注意事項(xiàng)此外，錫膏在使用前，一般冷藏在冰箱中，取出來以后應(yīng)該使其恢復(fù)到室溫后打開使用，否則，錫膏容易吸收水分，在再流焊錫飛濺而產(chǎn)生錫珠。

因此，錫膏品牌的選用(工程評(píng)估)及正確使用(完全依照錫膏使用管理辦法)，直接影響錫珠的產(chǎn)生。目前六頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)因素二：鋼板(模板)的制作及開口a.鋼板的開口我們一般根據(jù)印制板上的焊盤來制作鋼板（模板），所以鋼板的開口就是焊盤的大小。在印刷錫膏時(shí)，容易把錫膏印刷到阻焊層上，從而在再流焊時(shí)產(chǎn)生錫珠。因此，我們可以這樣來制作鋼板，把鋼板的開口比焊盤的實(shí)際尺寸減小10％，另外，可以更改開口的外形來達(dá)到理想的效果。b.鋼板的厚度

錫膏在印制板上的印刷厚度。錫膏印刷后的厚度是漏板印刷的一個(gè)重要參數(shù)，通常在之間。錫膏過厚會(huì)造成錫膏的“塌落”，促進(jìn)錫珠的產(chǎn)生。目前七頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)因素三：貼片機(jī)的貼裝壓力如果在貼裝時(shí)壓力太高，錫膏就容易被擠壓到元件下面的阻焊層上，在回流焊時(shí)錫膏熔化跑到元件的周圍形成錫珠。解決方法可以減小貼裝時(shí)的壓力，并采用合適的鋼板開口形式，避免錫膏被擠壓到焊盤外邊去。目前八頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)因素四：爐溫曲線的設(shè)置錫珠是在印制板通過回流焊時(shí)產(chǎn)生的，在預(yù)熱階段使錫膏和元件及焊盤的溫度上升到120C—150C之間，減小元器件在回流時(shí)的熱沖擊，在這個(gè)階段，錫膏中的焊劑開始汽化，從而可能使小顆粒金屬分開跑到元件的底下，在回流時(shí)跑到元件周圍形成錫珠。在這一階段，溫度上升不能太快，一般應(yīng)小于2.0C/s，過快容易造成焊錫飛濺，形成錫珠。所以應(yīng)該調(diào)整回流焊的溫度曲線，采取較適中的預(yù)熱溫度和預(yù)熱速度來控制錫珠的產(chǎn)生。目前九頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)其他外界因素的影響：一般錫膏印刷時(shí)的最佳溫度為25℃±3℃

，濕度為相對(duì)濕度40%-60％，溫度過高，使錫膏的黏度降低，容易產(chǎn)生“塌落”，濕度過高，錫膏容易吸收水分，容易發(fā)生飛濺，這都是引起錫珠的原因。另外，印制板暴露在空氣中較長的時(shí)間會(huì)吸收水分，并發(fā)生焊盤氧化，可焊性變差。目前十頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)二立碑問題分析及處理

Tombstone

矩形片式元件的一端焊接在焊盤上，而另一端則翹立，這種現(xiàn)象就稱為立碑。引起該種現(xiàn)象主要原因是錫膏熔化時(shí)元件兩端受力不均勻所致。目前十一頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)T1T3dT2受力示意圖：T1+T2＜T3T1.零件的重力使零件向下T2.零件下方的熔錫也會(huì)使零件向下T3.錫墊上零件外側(cè)的熔錫會(huì)使零件向上目前十二頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)因素一：熱效能不均勻，焊點(diǎn)熔化速率不同我們設(shè)想在回流焊爐中有一條橫跨爐子寬度的回流焊限線，一旦錫膏通過它就會(huì)立即熔化。片式矩形元件的一個(gè)端頭先通過回流焊限線，錫膏先熔化，完全浸潤元件的金屬表面，具有液態(tài)表面張力；而另一端未達(dá)到183°C液相溫度，錫膏未熔化，只有焊劑的粘接力，該力遠(yuǎn)小于再流焊錫膏的表面張力，因而，使未熔化端的元件端頭向上直立。因此，保持元件兩端同時(shí)進(jìn)入回流焊限線，使兩端焊盤上的錫膏同時(shí)熔化，形成均衡的液態(tài)表面張力，保持元件位置不變。a.PCBpad大小不一，可使零件兩端受熱不均；b.PCBpad分布不當(dāng)（pad一端獨(dú)立，另一端與大銅面共累）目前十三頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)因素二：元器件兩個(gè)焊端或PCB焊盤的兩點(diǎn)可焊性不均勻因素三：在貼裝元件時(shí)偏移過大，或錫膏與元件連接面太小

針對(duì)以上個(gè)因素，可采用以下方法來減少立碑問題：①適當(dāng)提高回流曲線的溫度②嚴(yán)格控制線路板和元器件的可焊性③嚴(yán)格保持各焊接角的錫膏厚度一致④避免環(huán)境發(fā)生大的變化⑤在回流中控制元器件的偏移⑥提高元器件角與焊盤上錫膏的之間的壓力目前十四頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)其他不良產(chǎn)生的魚骨圖（立碑）目前十五頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)三橋接問題焊點(diǎn)之間有焊錫相連造成短路Short目前十六頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)產(chǎn)生原因：①由于鋼網(wǎng)開孔與焊盤有細(xì)小偏差，造成錫膏印刷不良有偏差②錫膏量太多可能是鋼網(wǎng)開孔比例過大③錫膏塌陷④錫膏印刷后的形狀不好成型差⑤回流時(shí)間過慢⑥元器件與錫膏接觸壓力過大目前十七頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)解決方法：①選用相對(duì)粘度較高的錫膏，一般來說，含量在85—87%之間橋連現(xiàn)象較多，至少合金含量要在90%以上。②調(diào)整合適的溫度曲線③在回流焊之前檢查錫膏與器件接觸點(diǎn)是否合適④調(diào)整鋼網(wǎng)開孔比例（減少10%）與鋼網(wǎng)厚度⑤調(diào)整貼片時(shí)的壓力和角度目前十八頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)四常見印刷不良的診斷及處理滲錫：印刷完畢,錫膏附近有多餘錫膏或毛刺原因:刮刀壓力不足,刮刀角度太小,鋼板開孔過大,PCBPAD尺寸過小(與GEBERFILE內(nèi)數(shù)據(jù)比較),印刷未對(duì)準(zhǔn),印刷機(jī)SNAPOFF設(shè)定不合理,PCB與鋼板貼合不緊密,錫膏粘度不足,PCB或鋼板底部不干淨(jìng).錫膏塌陷錫膏粉化：錫膏在PCB上的成型不良,出現(xiàn)塌陷或粉化現(xiàn)象原因:錫膏內(nèi)溶劑過多,鋼板底部擦拭時(shí)過多溶劑,錫膏溶解在溶劑內(nèi),擦拭紙不捲動(dòng),錫膏品質(zhì)不良,PCB印刷完畢在空氣中放置時(shí)間過長,PCB溫度過高目前十九頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)錫膏拉尖(狗耳朵)：鋼板開孔不光滑,鋼板開孔尺寸過小,脫模速度不合理,PCB焊點(diǎn)受污染,錫膏品質(zhì)異常,鋼板擦拭不干淨(jìng)少錫：板子上錫膏量不足原因:鋼板開孔尺寸不合理,鋼板塞孔,鋼板贓污,脫模速度方式不合理。目前二十頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)五其他不良產(chǎn)生的魚骨圖（位移）：目前二十一頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)拒焊空焊:零件吃錫不良板子吃錫不良REFLOW溫度設(shè)定不佳錫膏性能不佳PCB受污染人員作業(yè)未佩帶靜電手套雜質(zhì)在零件下其它如:撞板、堆疊、運(yùn)送等均會(huì)造成SMT貼裝等過程中的不良發(fā)生率目前二十二頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)其他不良產(chǎn)生的魚骨圖（空焊）：目前二十三頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)短路開路:錫膏印刷偏移錫膏厚度不合理貼片偏位貼片深度不合理零件貼裝完成后PCB移動(dòng)量過大,造成零件移動(dòng)人為缺失錫膏抗垂流性不佳錫膏粘度不足錫膏金屬含量不足錫膏助銲劑功能不良目前二十四頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)其他不良產(chǎn)生的魚骨圖（短路）：目前二十五頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)其他不良產(chǎn)生的魚骨圖（反白）：目前二十六頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)6.1零件拒焊現(xiàn)象識(shí)別1)現(xiàn)象特征:金屬錫全部滯留在PCBPAD表面,形成拱形表面.零件吃錫面沒有金屬錫爬升.六來料拒焊的不良現(xiàn)象認(rèn)識(shí)目前二十七頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)2)根據(jù)造成零件拒焊原因分類為:a零件吃錫面氧化引起的零件拒焊現(xiàn)象零件吃錫面沒有金屬錫爬升.金屬錫全部滯留在PCBPAD表面,形成拱形表面目前二十八頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)b由於零件本體製造工藝造成零件拒焊現(xiàn)象零件腳截面參差不齊.且無鍍錫層.金屬錫可以從零件腳側(cè)邊爬升,但不能從零件腳截面爬升.目前二十九頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)6.2PCBPAD拒焊現(xiàn)象識(shí)別1)現(xiàn)象特征:金屬錫全部爬升至零件吃錫面並形成拱形表面,但PCBPAD表面沒有金屬錫.目前三十頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)2)造成PCBPAD拒焊原因主要是:零件吃錫面氧化引起的零件拒焊現(xiàn)象.金屬錫全部爬升至零件吃錫面並形成拱形表面PCBPAD表面沒有金屬錫.目前三十一頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)6.3零件蹺腳引起的空焊現(xiàn)象識(shí)別1)現(xiàn)象特征:零件腳有不同程度的翹起.金屬錫均勻地分布在PCBPAD上並形成平穩(wěn)光澤.目前三十二頁\總數(shù)三十六頁\編于十六點(diǎn)2)零件蹺腳引起的空焊現(xiàn)象識(shí)別有