回流焊元件立碑原因解析及預防措施

日期:2022-05-17 15:32:01 瀏覽量:1630 標簽: 回流焊 焊接

在表面貼裝工藝的回流焊接過程中,貼片元件會產(chǎn)生因翹立而脫焊的缺陷,人們形象地稱之為“立碑”現(xiàn)象(也有人稱之為“曼哈頓”現(xiàn)象)。在SMT工藝中回流焊接也是很重要的一環(huán)節(jié),但在實際操作中我們經(jīng)常會看到有很多小的CHIP元器件特別是貼片電阻會出現(xiàn)貼片元件脫焊豎起了的立碑缺陷。這種“立碑”現(xiàn)象通常也就發(fā)生在CHIP元件(如貼片電容和貼片電阻)的回流焊接過程中,元件體積越小越容易發(fā)生,比如0603的元件和0402的元件出現(xiàn)的這種現(xiàn)象是最多的,這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因很多種,我們也很難徹底的消除“立碑”現(xiàn)象。但是我們可以做到把這種不良現(xiàn)象盡量降到最低。

“立碑”現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于元件兩端焊盤上的焊膏在回流爐里熔化時,元件兩個焊端的表面張力不平衡,張力較大的一端拉著元件沿其底部旋轉而致。造成這種張力不平衡的因素有很多種,下面將就一些介紹回流焊元件立碑原因解析及預防措施。

回流焊元件立碑原因解析及預防措施

1.預熱期

當預熱溫度設置較低、預熱時間設置較短,元件兩端焊膏不同時熔化的概率就大大增加,從而導致兩端張力不平衡形成“立碑”,因此要正確設置預熱期工藝參數(shù)。根據(jù)我們的經(jīng)驗,預熱溫度一般150+10℃,時間為60-90秒左右。

2.焊盤尺寸

設計片狀電阻、電容焊盤時,應嚴格保持其全面的對稱性,即焊盤圖形的形狀與尺寸應完全一致,以保證焊膏熔融時,作用于元件上焊點的合力為零,以利于形成理想的焊點。設計是制造過程的第一步,焊盤設計不當可能是元件豎立的主要原因。具體的焊盤設計標準可參閱IPC-782《表面貼裝設計與焊盤布局標準》事實上,超過元件太多的焊盤可能允許元件在焊錫濕潤過程中滑動,從而導致把元件拉出焊盤的一端。

對于小型片狀元件,為元件的一端設計不同的焊盤尺寸,或者將焊盤的一端連接到地線板上,也可能導致元件豎立。不同焊盤尺寸的的使用可能造成不平衡的焊盤加熱和錫膏流動時間。在回流期間,元件簡直是飄浮在液體的焊錫上,當焊錫固化時達到其最終位置。焊盤上不同的濕潤力可能造成附著力的缺乏和元件的旋轉。在一些情況中,延長液化溫度以上的時間可以減少元件豎立。

3.焊膏厚度

當焊膏厚度變小時,立碑現(xiàn)象就會大幅減小。這是由于:(1)焊膏較薄,焊膏熔化時的表面張力隨之減小。(2)焊膏變薄,整個焊盤熱容量減小,兩個焊盤上焊膏同時熔化的概率大大增加。焊膏厚度是由模板厚度決定的,表2是使用o.1mm與0.2mm厚模板的立碑現(xiàn)象比較,采用的是1608元件。一般在使用1608以下元件時,推薦采用0.15mm以下模板。

4.貼裝偏移

一般情況下,貼裝時產(chǎn)生的元件偏移,在回流過程中會由于焊膏熔化時的表面張力拉動元件而自動糾正,我們稱之為“自適應”,但偏移嚴重,拉動反而會使元件立起產(chǎn)生“立碑”現(xiàn)象。這是因為:(1)與元件接觸較多的焊錫端得到更多熱容量,從而先熔化。(2)元件兩端與焊膏的粘力不同。所以應調整好元件的貼片精度,避免產(chǎn)生較大的貼片偏差。

5.元件重量

較輕的元件“立碑”現(xiàn)象的發(fā)生率較高,這是因為不均衡的張力可以很容易地拉動元件。所以在選取元件時如有可能,應優(yōu)先選擇尺寸重量較大的元件。

焊接缺陷還有很多,本文列舉的只是三種最為常見的缺陷。解決這些焊接缺陷的措施也很多,但往往相互制約。如提高預熱溫度可有效消除立碑,但卻有可能因為加熱速度變快而產(chǎn)生大量的焊錫球。因此在解決這些問題時應從多個方面進行考慮,選擇一個折衷方案,這一點在實際工作中我們應切記。

防止回流焊后線路板元件立碑的預防措施:

1.清洗鋼網(wǎng)(要求作業(yè)員按時對鋼網(wǎng)進行清洗,清洗時如果有必要的話定要用氣槍吹,嚴禁用紙擦拭鋼網(wǎng),擦拭鋼網(wǎng)定要用塵布);

2.調整PCB與鋼網(wǎng)間的距離(PCB必須和鋼網(wǎng)保持平行);

3.清洗NOZZLE(按照貼片機保養(yǎng)記錄表上的規(guī)定按時對NOZLLE進行清潔。注意.NOZLLE可以用酒精清洗,洗完后要用氣槍吹干);

4.調整飛達中心點;

5.校正機器坐標。(同時要清潔飛行相機的鏡子/內(nèi)外LED發(fā)光板)注意.清潔LED發(fā)光板是好不要用酒精,否則有可能造成機器短路);

6.重新設計焊盤(或將貼片坐標往焊盤少點的地方靠近);

7.重新設置回流焊的溫度并測試溫度曲線。

以上是創(chuàng)芯檢測小編整理的回流焊元件立碑原因解析及預防措施相關內(nèi)容,希望對您有所幫助。深圳創(chuàng)芯在線檢測技術有限公司是國內(nèi)知名的電子元器件專業(yè)檢測機構,建有標準化實驗室3個,實驗室面積1000平米以上。檢測服務范圍涵蓋:電子元器件測試驗證、IC真假鑒別,產(chǎn)品設計選料、失效分析,功能檢測、工廠來料檢驗、元器件X-Ray檢測以及編帶等多種測試項目。

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