SMT回流焊接產生錫球及立碑的解決方法
發布時間:2022-07-07 10:33:13
一、SMT回流焊接產生錫球的解決方法 (1)回流焊中錫球形成的原理: 回流焊接中出的錫球,常常藏于矩形片式元件兩端之間的側面或細距引腳之間。在元件貼裝過程中,焊膏被置于片式元件的引腳與焊盤之間,隨著印制板穿過回流焊爐,焊膏熔化變成液體,如果與焊盤和器件引腳等潤濕不良,液態焊錫會因收縮而使焊縫填充不充分,所有焊料顆粒不能聚合成一個焊點。部分液態焊錫會從焊縫流出,形成錫球。因此,焊錫與焊盤和器件引腳潤濕性差是導致錫球形成的根本原因。 (2)以下主要分析與相關工藝有關的原因及解決措施: 1 ,回流溫度曲線設置不當。焊膏的回流是溫度與時間的函數,如果未到達足夠的溫度或時間,焊膏就不會回流。預熱區溫度上升速度過快,達到平頂溫度的時間過短,使焊膏內部的水分、溶劑未完全揮發出來,到達回流焊溫區時,引起水分、溶劑沸騰,濺出焊錫球。實踐證明,將預熱區溫度的上升速度控制在1~4°C/s是較理想的。 2 ,如果總在同一位置上出現焊球,就有必要檢查金屬板設計結構。模板開口尺寸腐蝕精度達不到要求,對于焊盤大小偏大,以及表面材質較軟(如銅模板),造成漏印焊膏的外形輪廓不清晰,互相橋連,這種情況多出現在對細間距器件的焊盤漏印時,回流焊后必然造成引腳間大量錫珠的產生。因此,應針對焊盤圖形的不同形狀和中心距,選擇適宜的模板材料及模板制作工藝來保證焊膏印刷質量。 3,如果在貼片至回流焊的時間過長,則因焊膏中焊料粒子的氧化,焊劑變質、活性降低,會導致焊膏不回流,焊球則會產生。選用工作壽命長一些的焊膏(至少4小時),則會減輕這種影響。 4,另外,焊膏印錯的印制板清洗不充分,使焊膏殘留于印制板表面及通孔中。回流焊之前,被貼放的元器件重新對準、貼放,使漏印焊膏變形。這些也是造成焊球的原因。因此應加強操作者和工藝人員在生產過程的責任心,嚴格遵照工藝要求和操作規程行生產,加強工藝過程的質量控制。 二、SMT回流焊接產生立碑的解決方法 (1)回流焊中立片形成的原理: 矩形片式元件的一端焊接在焊盤上,而另一端則翹立,這種現象就稱為曼哈頓現象。引起該種現象主要原因是元件兩端受熱不均勻,焊膏熔化有先后所致。 (2)如何造成元件兩端熱不均勻: 1,有缺陷的元件排列方向設計。 我們設想在再流焊爐中有一條橫跨爐子寬度的再流焊限線,一旦焊膏通過它就會立即熔化。片式矩形元件的一個端頭先通過再流焊限線,焊膏先熔化,完全浸潤元件的金屬表面,具有液態表面張力;而另一端未達到183°C液相溫度,焊膏未熔化,只有焊劑的粘接力,該力遠小于再流焊焊膏的表面張力,因而,使未熔化端的元件端頭向上直立。因此,保持元件兩端同時進入再流焊限線,使兩端焊盤上 的焊膏同時熔化,形成均衡的液態表面張力,保持元件位置不變。 2,在進行汽相焊接時印制電路組件預熱不充分。 汽相焊是利用惰性液體蒸汽冷凝在元件引腳和PCB焊盤上時,釋放出熱量而熔化焊膏。汽相焊分平衡區和飽和蒸汽區,在飽和蒸汽區焊接溫度高達217°C,在生產過程中我們發現,如果被焊組件預熱不充分,經受一百多度的溫差變化,汽相焊的汽化力容易將小于1206封裝尺寸的片式元件浮起,從而產生立片現象。我們通過將被焊組件在高低箱內以145°C-150°C的溫度預熱1-2分鐘,然后在汽相焊的平衡區內再預熱1分鐘左右,最后緩慢進入飽和蒸汽區焊接消除了立片現象。 3,焊盤設計質量的影響。 若片式元件的一對焊盤大小不同或不對稱,也會引起漏印的焊膏量不一致,小焊盤對溫度響應快,其上的焊膏易熔化,大焊盤則相反,所以,當小焊盤上的焊膏熔化后,在焊膏表面張力作用下,將元件拉直豎起。焊盤的寬度或間隙過大,也都可能出現立片現象。嚴格按標準規范進行焊盤設計是解決該缺陷的先決條件。a
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