立碑现象再流焊中，片式元器件常出现立起的现象。

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

 

下列情况均会导致再流焊时元件两边的湿润力不平衡：

 

焊盘设计与布局不合理.如果焊盘设计与布局有以下缺陷,将会引起元件两边的湿润力不平衡：

 

• 元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件焊盘两端会出现温度不均匀：

 

解决办法：改变焊盘设计与布局.

 

焊锡膏与焊锡膏印刷存在问题：焊锡膏的活性不高或元件的可焊性差，焊锡膏熔化后，表面张力不一样，将引起焊盘湿润力不平衡，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,融化时间滞后，以致湿润力不平衡；

 

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；

 

贴片移位Z轴方向受力不均匀：会导致元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湿润力不平衡，如果元件贴片移位会直接导致立碑；

 

解决办法：调节贴片机工艺参数。

 

炉温曲线不正确：如果再流焊炉炉体过短和温区太少就会造成对PCB加热的工作曲线不正确，以致板面上湿差过大，从而造成湿润力不平衡。

 

解决办法：根据每种不同产品调节好适当的温度曲线。

 

氮气再流焊中的氧浓度：采取氮气保护再流焊会增加焊料的湿润力，但越来越多的例证说明，在氧气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的负6次方左右适宜；

 

锡珠

锡珠是再流焊中常见的缺陷之一，它不仅影响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，产生锡珠的原因很多,现分析如下：

 

温度曲线不正确：再流焊曲线可以分为4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及元件的热冲击，更主要是确保焊锡膏的溶剂能部分挥发，避免再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。

 

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，如果没有确保恢复时间,，将会导致水蒸气进入。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。

 

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膏浸流到焊盘外，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，却往往不引起人们的注意，部分贴片机Z轴头是依据元件的厚度来定位的，如Z轴高度调节不当，会引起元件贴到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摸板。

 

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℅。

芯吸现象

芯吸现象又称抽芯现象，是常见焊接缺陷之一，多见于气相再流焊，芯吸现象使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，产生的原因只要是由于元件引脚的导热率大，故升温迅速，以致焊料优先湿润引脚，焊料与引脚之间的湿润力远大于焊料与焊盘之间的湿润力，此外引脚的上翘更会加剧芯吸现象的发生。

 

解决办法：

• 对于气相再流焊应将SMA先要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不能用于生产；
• 充分重视元件的共面性,对共面性不好的器件也不能用于生产。

 

在红外再流焊中，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，焊料与焊盘的湿润力就会大于焊料与引脚之间的湿润力，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。

 

桥连

桥连是SMT生产中常见的缺陷之一，它会引起元件之间的短路,遇到桥连必须返修.引起桥连的原因很多主要有：

焊锡膏的质量问题：

• 焊锡膏中金属含量偏高，特别是印刷时间过久，易出现金属含量增高，导致IC引脚桥连；
• 焊锡膏粘度低，预热后漫流到焊盘外，
• 焊锡膏塔落度差，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。

 

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，尤其是细间距QFP焊盘；
• 模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，导致焊锡膏偏多；

 

解决方法：调整印刷机、改善PCB焊盘涂覆层。

 

贴放压力过大、焊锡膏受压后满流是生产中多见的原因，另外贴片精度不够会使元件出现移位、IC引脚变形等；

 

再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轴高度及再流焊炉升温速度。

 

波峰焊质量缺陷及解决办法

 

拉尖是指在焊点端部出现多余的针状焊锡,这是波峰焊工艺中特有的缺陷.

 

产生原因:PCB传送速度不当,预热温度低,锡锅温度低,PCB传送倾角小,波峰不良,焊剂失效,元件引线可焊性差.

 

解决办法：调整传送速度到合适为止，调整预热温度和锡锅温度，调整PCB传送角度，优选喷嘴，调整波峰形状，调换新的焊剂并解决引线可焊性问题。

 

虚焊产生原因：元器件引线可焊性差、预热温度低，焊料问题，助焊剂活性低、焊盘孔太大、引制板氧化、板面有污染、传送速度过快、锡锅温度低。

 

解决办法：解决引线可焊性，调整预热温度，化验焊锡的锡和杂质含量，调整焊剂密度、设计时减少焊盘孔、清除PCB氧化物、清洗板面、调整传送速度、调整锡锅温度。

 

锡薄产生的原因：元器件引线可焊性差，焊盘太大(需要大焊盘除外)，焊盘孔太大、焊接角度太大、传送速度过快、锡锅温度高、焊剂涂敷不均、焊料含锡量不足。

 

解决办法：解决引线可焊性、设计时减少焊盘及焊盘孔、减少焊接角度、调整传送速度、调整锡锅温度、检查预涂焊剂装置、化验焊料含量。

 

漏焊产生原因：引线可焊性差,焊料波峰不稳、助焊剂失效或喷涂不均、PCB局部可焊性差、传送链抖动、预涂焊剂和助焊剂不相溶,、工艺流程不合理。

 

解决办法：解决引线可焊性、检查波峰装置、更换焊剂、检查预涂焊剂装置、解决PCB可焊性(清洗或退货),检查调整传动装置,统一使用焊剂,调整工艺流程。

 

焊接后印制板阻焊膜起泡

SMA在焊接后会在个别焊点周围出现浅绿色的小泡，严重时还会出现指甲盖大小的泡状物，不仅影响外观质量，严重时还会影响性能，这种缺陷也是再流焊工艺中时常出现的问题，但以波峰焊时为多。

 

产生原因：阻焊膜起泡的根本原因，在于阻焊模与PCB基材之间存在气体或水蒸气，这些微量的气体或水蒸气会在不同工艺过程中夹带到其中，当遇到焊接高温时，气体膨胀而导致阻焊膜与PCB基材的分层，焊接时焊盘温度相对较高，故气泡要先出现在焊盘周围。

 

下列原因之一均会导致PCB夹带水气:

 

• PCB在加工过程中经常需要清洗、干燥后再做下道工序,如腐刻后应干燥后再贴阻焊膜,若此时干燥温度不够,就会夹带水汽进入下道工序,在焊接时遇高温而出现气泡.
• PCB加工前存放环境不好,湿度过高,焊接时又没有及时干燥处理.
• 在波峰焊工艺中,现在经常使用含水的助焊剂,若PCB预热温度不够,助焊剂中的水汽会沿通孔的孔壁进入到PCB基材的内部,其焊盘周围先要进入水汽,遇到焊接高温后就会产生气泡.  

 

解决办法:

• 严格控制各个生产环节，购进的PCB应检验后入库，通常PCB在260℃温度下10s内不应出现起泡现象：
• PCB应存放在通风干燥环境中，存放期不超过6个月；
• PCB在焊接前应放在烘箱中在(120±5)℃温度下预烘4小时；
• 波峰焊中预热温度应严格控制，进入波峰焊前应达到100～140℃，如果使用含水的助焊剂，其预热温度应达到110～145℃，确保水汽能挥发完。

 

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