SMT上锡不良的解决办法
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SMT不良分析及改善措施SMT(表面贴装技术)是电子制造过程中常用的一种表面组装技术,可以将小型电子组件安装在印刷电路板(PCB)上。
然而,在SMT过程中可能会出现一些不良现象,例如焊点不良、元器件偏位、组件缺失等。
这些不良现象会直接影响产品的质量和性能,因此需要进行不良分析并采取相应的改善措施。
首先,针对焊点不良问题,可能出现的原因包括焊接温度不稳定、焊锡量不足、焊接时间过短等。
在进行不良分析时,可以通过观察焊点的形态和外观来判断问题的具体原因。
针对这些问题,可以采取以下改善措施:1.调整焊接温度和时间:通过增加焊接温度、延长焊接时间等方式,确保焊接质量的稳定性和一致性。
2.控制焊锡量:确认焊锡量是否足够,可以使用自动供锡机或者人工供锡的方式进行补充,确保焊点的充盈度和质量。
3.检测焊点质量:使用焊点质量检测设备,例如X射线检测设备或者直观检查仪器,检测焊点的质量和形态,及时发现问题并采取相应的纠正措施。
其次,针对元器件偏位的问题,可能的原因包括元器件粘贴不准确、贴附剂粘度过大或过小等。
针对这些问题,可以采取以下改善措施:1.进行粘贴机的校准:调整粘贴机的定位精度,确保元器件的粘贴位置准确。
2.选择适合的贴附剂:根据元器件类型和尺寸,选择适合的贴附剂,并调整贴附剂的粘度,确保元器件的粘贴质量。
3.进行视觉系统的检测:使用视觉系统检测元器件的粘贴质量,如果发现问题,及时进行修正。
最后,针对组件缺失的问题,主要原因可能是元器件的供应链问题,例如供应商发货错误或者内部库存管理不善。
针对这些问题,可以采取以下改善措施:1.加强供应商管理:与供应商建立良好的合作关系,加强供应链的沟通和管理,确保元器件的质量和数量。
2.设立内部库存管理系统:建立完善的库存管理系统,确保元器件的采购、入库、出库等流程的可控性和准确性。
3.进行组件跟踪和检测:使用条码或者RFID等技术,对每个组件进行跟踪和检测,确保组件的精确性和完整性。
SMT不良改善报告1. 引言随着工业制造的发展,表面贴装技术(Surface Mount Technology,简称SMT)在电子产品制造中得到广泛应用。
然而,由于各种因素的影响,SMT过程中可能会出现不良情况。
本文将介绍如何通过逐步思考的方式改善SMT过程中的不良问题。
2. 分析问题要解决SMT过程中的不良问题,首先需要对问题进行深入分析。
通常,SMT过程中的不良可以分为以下几类:2.1. 芯片偏移芯片偏移是指元器件在焊接过程中偏移出位,无法正确粘贴到PCB板上。
这可能是由于贴装机械故障、工作台不稳定或人为操作不当等原因造成的。
2.2. 焊接虚焊焊接虚焊是指焊点未能完全粘贴在元器件和PCB板之间的现象。
常见的原因包括焊锡量不足、温度不稳定、焊接时间过短等。
2.3. 焊接短路焊接短路是指焊点之间出现电气连接,导致不同电路之间短路。
这可能由于焊锡量过多、焊点质量不良或元器件安装不准确等原因引起。
3. 解决方案3.1. 芯片偏移针对芯片偏移问题,可以采取以下措施:•检查贴装机械部分,确保其正常工作,如轨道、真空吸嘴等;•检查工作台的稳定性,确保其不会因为共振或震动而导致芯片偏移;•培训操作人员,提高其对操作规范的理解和遵守程度。
3.2. 焊接虚焊为了解决焊接虚焊问题,可以考虑以下方法:•根据焊接工艺要求,调整焊接温度、焊接时间和焊锡量;•定期检查焊接设备,确保其温度控制和焊锡供应正常;•对操作人员进行培训,提高其焊接技能和操作规范的遵守程度。
3.3. 焊接短路解决焊接短路问题的方法如下:•通过控制焊锡量和焊接温度,减少焊锡流动过多的可能性;•检查焊点质量,确保焊盘和元器件之间的连接质量良好;•定期检查焊接设备,确保其工作正常,如焊锡供应均匀等。
4. 结论通过逐步思考的方式,我们可以有效改善SMT过程中的不良问题。
针对芯片偏移、焊接虚焊和焊接短路等问题,分析原因并采取相应的解决方案,可以提高SMT过程的品质和效率。
SMT不良产生原因及对策SMT(Super Multi-vision Test)不良产生原因及对策是电子制造行业中一个重要的话题。
在电子制造过程中,SMT是一种常用的组装技术,它涉及到大量的元件的高速表面安装。
然而,在实践中,SMT不良很常见,它可能会导致产品质量下降、生产效率降低以及成本增加。
因此,了解不良产生的原因,并采取相应的对策,对于提高SMT生产的质量和效率至关重要。
1.材料问题:SMT使用的元件和焊料可能存在质量问题。
元件可能存在焊盘偏移、引脚损坏、尺寸不一致等问题。
焊料可能存在含波点、气孔等质量问题。
2.设备问题:SMT设备的故障或不当使用也可能引起不良。
设备的加热、输送、贴装等环节可能存在问题,导致元件无法准确地安装在PCB上。
3.操作问题:操作人员操作不当、技术不到位也是不良产生的原因之一、操作人员可能存在操作失误、程序设置错误、参数调整不当等问题。
为了解决SMT不良的问题,可以采取以下对策:1.强化质量管理:确保元件和焊料的质量。
从可靠的供应商购买元件和焊料,并对其进行严格的质量检查。
对于质量问题严重的供应商,需要采取相应的措施,如更换供应商。
2.维护和保养设备:定期对SMT设备进行维护和保养,以确保其正常运行。
培训操作人员,让他们掌握设备的正确使用方法,并确保操作人员具备相关的技术能力。
3.检查和修正操作问题:建立操作规程,并进行培训,确保操作人员按照规程操作。
同时,建立检查机制,及时发现和纠正操作问题。
定期举行会议,分享操作问题和经验,以便全员学习和提高。
4.强化数据分析和改进活动:建立良好的数据收集和分析体系,及时发现生产过程中的问题,并采取改进措施。
定期评估数据,评估改进措施的效果,及时调整和完善。
5.推行持续改进:将持续改进的理念贯穿于整个SMT生产过程中。
不断寻找不良产生的原因,通过改进工艺流程、优化设备和培训操作人员等方式,降低不良的发生率。
总结起来,SMT不良产生的原因有材料问题、设备问题和操作问题等。
SMT上锡不良的解决办法波峰面:波的表面均被一层氧化皮覆盖﹐它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态﹐在波峰焊接过程中﹐PCB接触到锡波的前沿表面﹐氧化皮破裂﹐PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进﹐这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动波峰焊机。
焊点成型:当PCB进入波峰面前端(A)时﹐基板与引脚被加热﹐并在未离开波峰面(B)之前﹐整个PCB浸在焊料中﹐即被焊料所桥联﹐但在离开波峰尾端的瞬间﹐少量的焊料由于润湿力的作用﹐粘附在焊盘上﹐并由于表面张力的原因﹐会出现以引线为中心收缩至最小状态﹐此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。
因此会形成饱满﹐圆整的焊点﹐离开波峰尾部的多余焊料﹐由于重力的原因﹐回落到锡锅中。
防止桥联的发生1、使用可焊性好的元器件/PCB2、提高助焊剞的活性3、提高PCB的预热温度﹐增加焊盘的湿润性能4、提高焊料的温度5、去除有害杂质﹐减低焊料的内聚力﹐以利于两焊点之间的焊料分开。
波峰焊机中常见的预热方法1、空气对流加热2、红外加热器加热3、热空气和辐射相结合的方法加热波峰焊工艺曲线解析1、润湿时间:指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间2、停留时间:PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间,停留/焊接时间的计算方式是﹕停留/焊接时间=波峰宽/速度3、预热温度:预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度(见右表)4、焊接温度焊接温度是非常重要的焊接参数﹐通常高于焊料熔点(183°C )50°C ~60°C大多数情况是指焊锡炉的温度实际运行时﹐所焊接的PCB 焊点温度要低于炉温﹐这是因为PCB吸热的结果SMA类型元器件预热温度单面板组件通孔器件与溷装90~100双面板组件通孔器件100~110双面板组件溷装100~110多层板通孔器件15~125多层板溷装115~125波峰焊工艺参数调节1、波峰高度:波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃锡高度。
如何对付SMT的上锡不良波峰面:波的表面均被一层氧化皮覆盖﹐它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态﹐在波峰焊接过程中﹐PCB接触到锡波的前沿表面﹐氧化皮破裂﹐PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进﹐这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动波峰焊机。
焊点成型:当PCB进入波峰面前端(A)时﹐基板与引脚被加热﹐并在未离开波峰面(B)之前﹐整个PCB浸在焊料中﹐即被焊料所桥联﹐但在离开波峰尾端的瞬间﹐少量的焊料由于润湿力的作用﹐粘附在焊盘上﹐并由于表面张力的原因﹐会出现以引线为中心收缩至最小状态﹐此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。
因此会形成饱满﹐圆整的焊点﹐离开波峰尾部的多余焊料﹐由于重力的原因﹐回落到锡锅中。
防止桥联的发生1、使用可焊性好的元器件/PCB2、提高助焊剞的活性3、提高PCB的预热温度﹐增加焊盘的湿润性能4、提高焊料的温度5、去除有害杂质﹐减低焊料的内聚力﹐以利于两焊点之间的焊料分开。
波峰焊机中常见的预热方法1、空气对流加热2、红外加热器加热3、热空气和辐射相结合的方法加热波峰焊工艺曲线解析1、润湿时间:指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间2、停留时间:PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间,停留/焊接时间的计算方式是﹕停留/焊接时间=波峰宽/速度3、预热温度:预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度(見右表)4、焊接温度焊接温度是非常重要的焊接参数﹐通常高于焊料熔点(183°C )50°C ~60°C大多数情况是指焊锡炉的温度实际运行时﹐所焊接的PCB 焊点温度要低于炉温﹐这是因为PCB吸热的结果SMA類型元器件預熱溫度單面板組件通孔器件與混裝90~100雙面板組件通孔器件100~110 雙面板組件混裝100~110多層板通孔器件15~125多層板混裝115~125波峰焊工艺参数调节1、波峰高度:波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃錫高度。
SMT制程不良原因及改善对策SMT制程(Surface Mount Technology)是一种常用的电子组装技术,广泛应用于电子产品的制造过程中。
然而,由于各种原因所引起的不良现象在SMT制程中时有发生。
本文将讨论SMT制程不良原因以及改善对策。
1.焊接不良:焊接不良可以导致焊点虚焊、焊接断裂等问题。
常见的原因包括焊接温度不够、焊接时间不足、焊接设备不稳定等。
改善对策包括提高焊接设备的质量和稳定性、增加焊接温度和时间的控制精度等。
2.贴装不良:贴装不良可以导致元件偏移、元件漏贴等问题。
常见的原因包括贴装位置错误、贴装头磨损、胶垫损坏等。
改善对策包括提高贴装机的精度和稳定性、定期更换贴装头和胶垫等。
3.元件损坏:元件在SMT制程中容易受到机械损伤、电静电等因素的影响而受损。
改善对策包括提供合适的防护措施,如使用防静电设备、增加元件存储和运输的保护等。
4.焊盘不良:焊盘不良可以导致焊点接触不良、导致电路连通性问题。
常见的原因包括锡膏质量不佳、焊盘形状不准确等。
改善对策包括使用高质量的锡膏、提高焊盘生产过程的精度等。
5.引脚弯曲:引脚弯曲会导致元件无法正确插入或连接。
常见的原因包括元件存储和运输过程中引脚受到碰撞、搬运过程中的不当操作等。
改善对策包括提供合适的存储和运输保护措施、培训操作人员正确操作等。
改善SMT制程不良有很多对策,下面列举了其中一些常见的:1.提高设备的质量和稳定性:定期对设备进行维护和保养,确保其正常运行和精度稳定。
采用高质量的设备和工具,可大大降低不良率。
2.优化工艺参数:根据产品要求和设备特性,合理的调整焊接温度、焊接时间等工艺参数,以确保焊接效果和质量。
3.加强员工培训:提供必要的培训和指导,使操作人员熟悉SMT制程的原理和操作技巧,减少人为失误和操作不当导致的不良。
4.严格品质管理:建立完善的品质管理体系,包括设备校验、材料检测、过程控制等环节,确保产品质量稳定。
5.提供合适的存储和运输保护:对元件进行正确的存储和运输保护,避免机械损伤、静电损伤等因素导致的元件损坏。
Administrative Proceduresd管理办法Surface mount technology(SMT)不良发生原因及对策零件反向发生的原因:1:人工手贴贴反2:来料有单个反向3;机器FEEDER坏或FEEDER振荡过大(导致物料反向)振荡飞达4:PCB板上标明不清楚(导致作业员难以判别)5:机器程式视点错6:作业员上料反向(IC之类)7:核对首件人员大意,不能及时发现问题8:炉后QC也未能及时发现问题对策: 1:对作业员进行训练,使其可以正确的区分元器件方向2:对来料加强检测3:修理FEEDER及调整振荡FEEDER的振荡力度(并要求作业员对此物料进行方向查看)4:在出产傍边要是遇到难以判别元器件方向的。
必定要等工程部确认之后才可以批量出产,也可以SKIP5:工程人员要仔细核对出产程式,并要求对首件进行全检(特别要留意有极性的元件)6:作业员每次换料之后要求IPQC核对物料(包含元件的方向)并要求作业员每2小时有必要核对一次物料 7:核对首件人员必定要仔细,最好是2个或以上的人员进行核对。
(假如有专门的IPQC的话也可以要求每2小时再做一次首件)8:QC查看时必定要用放大镜仔细查看(对元件数量多的板尽量运用套版)少件(缺件)发生的原因:1:印刷机印刷偏位2:钢网孔被杂物或其它东西给堵塞(焊盘没锡而导致飞件) 3:锡膏放置时刻太久(元器件不上锡而导致元件飞件)4:机器Z轴高度反常5:机器NOZZLE上有残留的锡膏或胶水(此刻机器每次都可以辨认但物料放不下来导致少件)6:机器气压过低(机器在辨认元件之后气压低导致物料掉下) 7:置件后零件被NOZZLE吹气吹开8:机器NOZZLE类型用错9:PCB板的曲折度已超支(贴片后元件弹掉)10:元件厚度差异过大11:机器零件参数设置过错12:FEEDER中心方位偏移13:机器贴装时未顶顶针14:炉前总检磕碰坠落对策: 1:调整印刷机(要求印刷员对每一PCS印刷好的进行查看)2:要及时的清洗钢网(一般5-10PCS清洗一次)3:依照(锡膏贮存作业指导书)作业,锡膏在常温下放置必定不能超越24小时4:校对机器Z轴(不能使机器NOZZLE放置零件时Z轴离PCB板过高。
无铅喷锡SMT上锡不良的几种分析思路无铅喷锡在SMT上锡不良的几种分析思路1、无铅喷锡的历史演变:热风整平作为一种PCB焊锡面的表面处理方式在PCB行业已广泛应用了数十年,然而自WEEE(Waste from Electrical and Electronic Equipment)和ROHS(Restriction of Use of Hazardous Substances)的先后出台,所有电子产品无铅化的转变让所有人意识到有铅制程的气数已尽。
国内也于2007年6月份开始了无铅化的进程推进,无铅的表面处理方式也随之发展。
于是出现了多种无铅表面处理方式:(1)化学浸镍金(ENIG:Electroless Nickel and Immersion Gold)。
(2)化学浸锡(I-Tin:Immersion Tin)。
(3)化学浸银(I.Ag:Immersion Sliver)。
(4)有机保护膜(OSP:Organic Solderability Preservatives)。
(5)无铅焊料热风整平(HASL:Tot Air Solder Levelling)。
本文重点介绍此种表面处理方法在SMT生产过程中上锡不良的几种因素及处理对策。
2、无铅喷锡的工艺方法:要解决无铅喷锡在SMT生产时出现上锡不良,首先得对无铅喷锡工艺有个详细的了解。
下面介绍的为无铅喷锡工艺方法。
无喷锡分为垂直喷锡和水平喷锡两种,其主要作用为:A、防治裸铜面氧化;B、保持焊锡性。
喷锡的工艺流程为:前清洗处理→预热→助焊剂涂覆→垂直喷锡→热风刀刮锡→冷却→后清洗处理A.前清洗处理:主要是微蚀铜面清洗,微蚀深度一般在0.75-1.0微米,同时将附着的有机污染物除去,使铜面真正的清洁,和融锡有效接触,而迅速的生成IMC;微蚀的均匀会使铜面有良好的焊锡性;水洗后热风快速吹干;B.预热及助焊剂涂敷预热带一般是上下约1.2米长或4英尺长的红外加热管,板子传输速度取决于板子的大小,厚度和其复杂性;‘60mil(1.5mm)板子速度一般在4.6-9.0m/min之间;板面温度达到130-160度之间进行助焊剂涂敷,双面涂敷,可以用盐酸作为活化的助焊剂;预热放在助焊剂涂布以前可以有效防止预热段的金属部分不至于因为滴到助焊剂而生锈或烧坏;C.沾锡焊锡:融锡槽中含锡量约430公斤左右,为纯锡或SN100C共熔eutectic组成的焊锡合金,温度维持在260度左右;为避免焊锡与空气接触而滋生氧化浮渣,在焊锡炉的融锡便面故意浮有一层乙二醇的油类,该油类应考虑与助焊剂之间的兼容性compatible;板子通过传输轮滚动传输速度约9.1m/min,在锡炉区有三排上下滚轮,停留时间仅约2秒;前后两组滚轮之间的跨度为6英寸,滚轮长度为24英寸以上,故可以处理的板面上限为24英寸;上下风刀劲吹,上下风刀之间的间距为15-30mil,风刀与垂直方向的月呈2-5度倾斜有利于吹去孔内的锡及板面的锡堆;D.热风压力设定的相关因素:板子厚度,焊盘的间距,焊盘的外形,沾锡的厚度(垂直喷锡中为了防止风刀与已变形的板面发生刮伤,风刀与板面之间的距离相当宽,故容易造成焊盘锡面的不平)E.冷却与后清洗处理:先用冷风在约1.8米的气床上由下向上吹,而将板面浮起,下表面先冷却,继续在约1.2米转轮承载区用冷风从上至下吹;清洁处理除去助焊剂残渣同时也不会带来太大的热震荡thermal shock3、无铅喷锡PCB的几个关键点:A.水平喷锡的厚度:2.54um(100mil),5.08 um (200mil),7.62 um (300mil),可以通过微切片测定锡厚:细抛光后用微蚀方法找出铜锡合金之间的IMC厚度,微蚀药水的简单配制:双氧水与氨水1:3的体积比微蚀10-15秒钟;IMC的厚度一次喷锡一般在6微英寸(0.32um),2次在8个微英寸左右(0.447um);喷锡厚度可以用x-ray荧光测厚仪测定.B.喷锡厚度与风刀的关系:焊盘上能够保留的锡厚受两种作用力因素影响:a.表面张力surface tension决定最后平衡后的着锡厚度,焊盘的面积大时,其固化后着锡的厚度也较高b.风刀的压力;风刀压力大,最后着锡的厚度也会降低,外形较小的焊盘其表面张力通常比较大,可耐得住热风刀的推刮,故可以留下较厚的焊锡;外形较大的焊盘,表面张力较小,热风刀会刮去较多的锡,仅在焊盘末端留下较小的锡冠cresb;C.通孔壁上的锡厚:孔壁上由内层平环引出或延伸者,会造成一座散热座heat sink效应,使喷上的融锡比较容易冷却固化,固锡层较厚.一般无孔内平环的镀通孔内孔内所能保持的锡厚与通孔的纵横比似乎并无明显的关联;孔拐角处锡厚约0.75微米30微英寸左右,从孔两端转拐角到孔中心,锡厚渐增;孔径的缩减量约为18-30微米,以孔中央缩小得最为显着,该处沾锡层最厚;D. 喷锡完后的PCB表面俯视图:E. 喷锡完后的PCB纵切面图:4、IMC Intermetallic compound:对无铅喷锡有个基本概念后,在无铅喷锡的过程中,IMC是喷锡能完成的关键因素,因此本节来对IMC 进行解读。
smt有什么好的改善方案SMT技术(Surface Mount Technology)是电子制造工业中的一项关键技术,可以提高电子产品的性能和品质。
但是,在实际应用中,SMT生产中有一些常见的问题,例如,元器件偏移、镀金、锡膏不良等等,这些问题不仅会降低产品的质量,还会增加成本。
因此,如何改善SMT生产中的质量问题成为一个关键问题。
本文将为大家呈现一些好的改善方案。
一、控制元器件偏移元器件偏移是SMT生产中常见的问题之一,一旦出现偏移,将会导致设备的性能降低,同时也会增加生产的成本。
然而,SMT生产过程中出现偏移的主要原因是与纸板的特性有关,当温度变化时,纸板会膨胀或收缩,从而影响元器件的位置。
因此,在控制元器件偏移上,我们可以采取以下措施:1、控制室温度和湿度。
保证工作环境在一个合理的温湿度、灯光强度和洁净度范围内,避免纸板变形。
2、从元器件尺寸、颜色、封装材质等方面入手。
对于元器件,可以选择表面镀金或有锡加强的元器件,这样可以提高元器件的稳定性和可靠性。
二、改进镀金镀金是SMT制造中十分重要的一环,因为电子产品使用时需要与大量外部气体、成分变量和氧化物接触,而镀金可以保护电子产品不受这些因素的影响,从而增强电子产品的普适性。
然而,在SMT生产过程中,镀金为我们带来的却是制造成本上升、生产效率下降和环境污染等问题。
为了改善SMT生产中的镀金问题,我们可以考虑采用以下措施:1、选择合适的材料。
在SMT制造中可以使用许多不同类型的镀金材料,例如金、银、锡、铜等。
其镀层的材质、厚度和结构直接影响到电子产品的质量和持久性。
因此,需要根据生产需求选择合适的镀金材料。
2、采用绿色材料。
SMT生产中,我们应该尽可能使用符合环保要求的材料和工艺,以减少对环境的影响。
三、改善锡膏不良问题锡膏不良是SMT生产中最常见的问题,它通常会导致元器件失效、产品的不良率上升和生产成本的增加。
锡膏不良可以包括以下几类问题:1、焦化问题。
smt常见品质问题及解决方案
《SMT常见品质问题及解决方案》
SMT(表面贴装技术)在电子制造和组装中扮演着重要的角色,然而在生产过程中常常会遇到一些品质问题。
了解这些问题并找到相应的解决方案是至关重要的,下面我们就来探讨一些常见的SMT品质问题及解决方案。
1. 焊接不良
焊接不良是SMT中最常见的问题之一。
这可能是由于焊锡量
不足、焊接温度不合适或焊接时间过短等原因造成的。
解决这个问题的方法包括调整焊接参数、使用适当的焊接设备和材料,以及加强工艺控制。
2. 组件偏移
在SMT过程中,组件偏移可能会导致焊接不良或装配错误,
从而影响产品的品质。
要解决这个问题,可以通过优化贴装设备的校准和调整,以及加强工艺控制来避免组件偏移。
3. 焊漆缺陷
在SMT过程中,焊漆缺陷可能会导致短路、断路或其它问题。
要解决这个问题,可以通过使用高质量的焊漆材料、优化焊接工艺和检验工艺以及加强工艺控制来避免焊漆缺陷。
4. 焊盘氧化
焊盘氧化可能会导致焊接不良和器件失效。
要避免这个问题,可以通过优化存储和处理焊盘的方法,保持焊盘的表面清洁和
干燥,以及加强工艺控制来减少焊盘氧化的发生。
总的来说,要解决SMT中的品质问题,关键在于优化工艺、加强质量控制和培训员工等方面。
只有通过不断改进和完善SMT生产过程,才能提高产品的品质和可靠性。
SMT上锡不良的解决办法波峰面:波的表面均被一层氧化皮覆盖﹐它在沿焊料波的整个长度方向上几乎都保持静态﹐在波峰焊接过程中﹐PCB接触到锡波的前沿表面﹐氧化皮破裂﹐PCB前面的锡波无皲褶地被推向前进﹐这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动波峰焊机。
焊点成型:当PCB进入波峰面前端(A)时﹐基板与引脚被加热﹐并在未离开波峰面(B)之前﹐整个PCB浸在焊料中﹐即被焊料所桥联﹐但在离开波峰尾端的瞬间﹐少量的焊料由于润湿力的作用﹐粘附在焊盘上﹐并由于表面张力的原因﹐会出现以引线为中心收缩至最小状态﹐此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。
因此会形成饱满﹐圆整的焊点﹐离开波峰尾部的多余焊料﹐由于重力的原因﹐回落到锡锅中。
防止桥联的发生1、使用可焊性好的元器件/PCB2、提高助焊剞的活性3、提高PCB的预热温度﹐增加焊盘的湿润性能4、提高焊料的温度5、去除有害杂质﹐减低焊料的内聚力﹐以利于两焊点之间的焊料分开。
波峰焊机中常见的预热方法1、空气对流加热2、红外加热器加热3、热空气和辐射相结合的方法加热波峰焊工艺曲线解析1、润湿时间:指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间2、停留时间:PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间,停留/焊接时间的计算方式是﹕停留/焊接时间=波峰宽/速度3、预热温度:预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度(见右表)4、焊接温度焊接温度是非常重要的焊接参数﹐通常高于焊料熔点(183°C )50°C ~60°C大多数情况是指焊锡炉的温度实际运行时﹐所焊接的PCB 焊点温度要低于炉温﹐这是因为PCB吸热的结果SMA类型元器件预热温度单面板组件通孔器件与溷装90~100双面板组件通孔器件100~110双面板组件溷装100~110多层板通孔器件15~125多层板溷装115~125波峰焊工艺参数调节1、波峰高度:波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃锡高度。
其数值通常控制在PCB板厚度的1/2~2/3,过大会导致熔融的焊料流到PCB 的表面﹐形成“桥连”2、传送倾角:波峰焊机在安装时除了使机器水平外﹐还应调节传送装置的倾角﹐通过倾角的调节﹐可以调控PCB与波峰面的焊接时间﹐适当的倾角﹐会有助于焊料液与PCB更快的剥离﹐使之返回锡锅内3、热风刀:所谓热风刀﹐是SMA刚离开焊接波峰后﹐在SMA的下方放置一个窄长的带开口的“腔体”﹐窄长的腔体能吹出热气流﹐尤如刀状﹐故称“热风刀”4、焊料纯度的影响:波峰焊接过程中﹐焊料的杂质主要是来源于PCB上焊盘的铜浸析﹐过量的铜会导致焊接缺陷增多5、助焊剂6、工艺参数的协调:波峰焊机的工艺参数带速﹐预热时间﹐焊接时间和倾角之间需要互相协调﹐反复调整。
波峰焊接缺陷分析:1.沾锡不良POOR WETTING:这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡.分析其原因及改善方式如下:1-1.外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的.1-2.SILICON OIL 通常用于脱模及润滑之用,通常会在基板及零件脚上发现,而SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题,因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良.1-3.常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化,而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良,过二次锡或可解决此问题.1-4.沾助焊剂方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到助焊剂.1-5.吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔锡需要足够的温度及时间WETTING,通常焊锡温度应高于熔点温度50℃至80℃之间,沾锡总时间约3秒.调整锡膏粘度。
2.局部沾锡不良:此一情形与沾锡不良相似,不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面,只有薄薄的一层锡无法形成饱满的焊点.3.冷焊或焊点不亮:焊点看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,注意锡炉输送是否有异常振动.4.焊点破裂:此一情形通常是焊锡,基板,导通孔,及零件脚之间膨胀系数,未配合而造成,应在基板材质,零件材料及设计上去改善.5.焊点锡量太大:通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖的焊点,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必有所帮助.5-1.锡炉输送角度不正确会造成焊点过大,倾斜角度由1到7度依基板设计方式?#123;整,一般角度约3.5度角,角度越大沾锡越薄角度越小沾锡越厚.5-2.提高锡槽温度,加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽.5-3.提高预热温度,可减少基板沾锡所需热量,曾加助焊效果.5-4.改变助焊剂比重,略为降低助焊剂比重,通常比重越高吃锡越厚也越易短路,比重越低吃锡越薄但越易造成锡桥,锡尖.6.锡尖(冰柱) :此一问题通常发生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡.6-1.基板的可焊性差,此一问题通常伴随着沾锡不良,此问题应由基板可焊性去探讨,可试由提升助焊剂比重来改善.6-2.基板上金道(PAD)面积过大,可用绿(防焊)漆线将金道分隔来改善,原则上用绿(防焊)漆线在大金道面分隔成5mm乘10mm区块. 6-3.锡槽温度不足沾锡时间太短,可用提高锡槽温度加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽来改善.6-4.出波峰后之冷却风流角度不对,不可朝锡槽方向吹,会造成锡点急速,多余焊锡无法受重力与内聚力拉回锡槽.6-5.手焊时产生锡尖,通常为烙铁温度太低,致焊锡温度不足无法立即因内聚力回缩形成焊点,改用较大瓦特数烙铁,加长烙铁在被焊对象的预热时间.7.防焊绿漆上留有残锡:7-1.基板制作时残留有某些与助焊剂不能兼容的物质,在过热之,后餪化产生黏性黏着焊锡形成锡丝,可用丙酮(*已被蒙特娄公约禁用之化学溶剂),,氯化烯类等溶剂来清洗,若清洗后还是无法改善,则有基板层材CURING不正确的可能,本项事故应及时回馈基板供货商. 7-2.不正确的基板CURING会造成此一现象,可在插件前先行烘烤120℃二小时,本项事故应及时回馈基板供货商.7-3.锡渣被PUMP打入锡槽内再喷流出来而造成基板面沾上锡渣,此一问题较为单纯良好的锡炉维护,锡槽正确的锡面高度(一般正常状况当锡槽不喷流静止时锡面离锡槽边缘10mm高度)8.白色残留物:在焊接或溶剂清洗过后发现有白色残留物在基板上,通常是松香的残留物,这类物质不会影响表面电阻质,但客户不接受.8-1.助焊剂通常是此问题主要原因,有时改用另一种助焊剂即可改善,松香类助焊剂常在清洗时产生白班,此时最好的方式是寻求助焊剂供货商的协助,产品是他们供应他们较专业.8-2.基板制作过程中残留杂质,在长期储存下亦会产生白斑,可用助焊剂或溶剂清洗即可.8-3.不正确的CURING亦会造成白班,通常是某一批量单独产生,应及时回馈基板供货商并使用助焊剂或溶剂清洗即可.8-4.厂内使用之助焊剂与基板氧化保护层不兼容,均发生在新的基板供货商,或更改助焊剂厂牌时发生,应请供货商协助.8-5.因基板制程中所使用之溶剂使基板材质变化,尤其是在镀镍过程中的溶液常会造成此问题,建议储存时间越短越好.8-6.助焊剂使用过久老化,暴露在空气中吸收水气劣化,建议更新助焊剂(通常发泡式助焊剂应每周更新,浸泡式助焊剂每两周更新,喷雾式每月更新即可).8-7.使用松香型助焊剂,过完焊锡炉候停放时间太九才清洗,导致引起白班,尽量缩短焊锡与清洗的时间即可改善.8-8.清洗基板的溶剂水分含量过高, 降低清洗能力并产生白班.应更新溶剂.9.深色残余物及浸蚀痕迹:通常黑色残余物均发生在焊点的底部或顶端,此问题通常是不正确的使用助焊剂或清洗造成.9-1.松香型助焊剂焊接后未立即清洗,留下黑褐色残留物,尽量提前清洗即可.9-2.酸性助焊剂留在焊点上造成黑色腐蚀颜色,且无法清洗,此现象在手焊中常发现,改用较弱之助焊剂并尽快清洗.9-3.有机类助焊剂在较高温度下烧焦而产生黑班,确认锡槽温度,改用较可耐高温的助焊剂即可.10.绿色残留物:绿色通常是腐蚀造成,特别是电子产品但是并非完全如此,因为很难分辨到底是绿锈或是其它化学产品,但通常来说发现绿色物质应为警讯,必须立刻查明原因,尤其是此种绿色物质会越来越大,应非常注意,通常可用清洗来改善.10-1.腐蚀的问题:通常发生在裸铜面或含铜合金上,使用非松香性助焊剂,这种腐蚀物质内含铜离子因此呈绿色,当发现此绿色腐蚀物,即可证明是在使用非松香助焊剂后未正确清洗.10-2.COPPER ABIETATES 是氧化铜与ABIETIC ACID (松香主要成分)的化合物,此一物质是绿色但绝不是腐蚀物且具有高绝缘性,不影影响品质但客户不会同意应清洗.10-3.PRESULFATE 的残余物或基板制作上类似残余物,在焊锡后会产生绿色残余物,应要求基板制作厂在基板制作清洗后再做清洁度测试,以确保基板清洁度的品质.11.白色腐蚀物:第八项谈的是白色残留物是指基板上白色残留物,而本项目谈的是零件脚及金属上的白色腐蚀物,尤其是含铅成分较多的金属上较易生成此类残余物,主要是因为氯离子易与铅形成氯化铅,再与二氧化碳形成碳酸铅(白色腐蚀物).在使用松香类助焊剂时,因松香不溶于水会将含氯活性剂包着不致腐蚀,但如使用不当溶剂,只能清洗松香无法去除含氯离子,如此一来反而加速腐蚀. 12.针孔及气孔:针孔与气孔之区别,针孔是在焊点上发现一小孔,气孔则是焊点上较大孔可看到内部,针孔内部通常是空的,气孔则是内部空气完全喷出而造成之大孔,其形成原因是焊锡在气体尚未完全排除即已凝固,而形成此问题.12-1.有机污染物:基板与零件脚都可能产生气体而造成针孔或气孔,其污染源可能来自自动植件机或储存状况不佳造成,此问题较为简单只要用溶剂清洗即可,但如发现污染物为SILICONOIL 因其不容易被溶剂清洗,故在制程中应考虑其它代用品.12-2.基板有湿气:如使用较便宜的基板材质,或使用较粗糙的钻孔方式,在贯孔处容易吸收湿气,焊锡过程中受到高热蒸发出来而造成,解决方法是放在烤箱中120℃烤二小时.12-3.电镀溶液中的光亮剂:使用大量光亮剂电镀时,光亮剂常与金同时沉积,遇到高温则挥发而造成,特别是镀金时,改用含光亮剂较少的电镀液,当然这要回馈到供货商.13.TRAPPED OIL:氧化防止油被打入锡槽内经喷流涌出而机污染基板,此问题应为锡槽焊锡液面过低,锡槽内追加焊锡即可改善.14.焊点灰暗:此现象分为二种(1)焊锡过后一段时间,(约半载至一年)焊点颜色转暗.(2)经制造出来的成品焊点即是灰暗的.14-1.焊锡内杂质:必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分.14-2.助焊剂在热的表面上亦会产生某种程度的灰暗色,如RA及有机酸类助焊剂留在焊点上过久也会造成轻微的腐蚀而呈灰暗色,在焊接后立刻清洗应可改善.某些无机酸类的助焊剂会造成ZINC OXYCHLORIDE 可用1% 的盐酸清洗再水洗.14-3.在焊锡合金中,锡含量低者(如40/60焊锡)焊点亦较灰暗.15.焊点表面粗糙:焊点表面呈砂状突出表面,而焊点整体形状不改变.15-1.金属杂质的结晶:必须每三个月定期检验焊锡内的金属成分.15-2.锡渣:锡渣被PUMP打入锡槽内经喷流涌出因锡内含有锡渣而使焊点表面有砂状突出,应为锡槽焊锡液面过低,锡槽内追加焊锡并应清理锡槽及PUMP即可改善.15-3.外来物质:如毛边,绝缘材等藏在零件脚,亦会产生粗糙表面.16.黄色焊点:系因焊锡温度过高造成,立即查看锡温及温控器是否故障.17.短路:过大的焊点造成两焊点相接.17-1.基板吃锡时间不够,预热不足调整锡炉即可.17-2.助焊剂不良:助焊剂比重不当,劣化等.17-3.基板进行方向与锡波配合不良,更改吃锡方向.17-4.线路设计不良:线路或接点间太过接近(应有0.6mm以上间距);如为排列式焊点或IC,则应考虑盗锡焊垫,或使用文字白漆予以区隔,此时之白漆厚度需为2倍焊垫(金道)厚度以上.17-5.被污染的锡或积聚过多的氧化物被PUMP带上造成短路应清理锡炉或更进一步全部更新锡槽内的焊锡.。