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SMT焊锡膏知识介绍之五:常见问题及其原因分析

关键字: SMT
在焊锡膏的使用过程中,从锡膏的印刷、SMD的贴装到回流焊,我们经常会遇到各种各样的问题,这些问题经常困扰着焊锡膏的使用者,如何去分析并解决这些问题,也成了我们锡膏生产厂商的一个课题;所以锡膏生产厂商不断地加强行销人员的专业素质及业务水平是很有必要的,在产品交付用户后,协助用户来妥善地、及时地处理这些问题,也能够体现出供应商的服务力度。在这里,我仅简单地介绍几种常见的问题及原因分析,也是以往的工作中在服务客户时经常遇到的问题,仅供阅读者及用户参考:
(一)、双面贴片焊接时,元器件的脱落
双面焊接在SMT表面贴装工艺中越来越常见,一般情况下,使用者会先对第一面进行印刷、贴装元件和焊接,然后再对另一面进行加工处理,在这种工艺中,元件脱落的问题,不是很常见;而有些客户为了节省工序、节约成本,省去了对第一面的先焊接,而是同时进行两面的焊接,结果在焊接时元件脱落就成为一个新的问题。这种现象是由于锡膏熔化后焊料对元件的垂直固定力不足,主要原因有:
1、元件太重;
2、元件的焊脚可焊性差;
3、焊锡膏的润湿性及可焊性差;
其中第一个原因的解决我们总是放在最后,而是先着手改进第二和第三个原因,如果改进了第二和第三个原因,此种现象仍然存在的话,我们会建议客户在焊接这些脱落的元件时,应先采用红胶固定,然后再进行回流和波峰焊接,问题基本可以解决。
(二)、焊接后PCB板面有锡珠产生:
  这是在SMT焊接工艺中比较常见的一个问题,特别是在使用者使用一个新的供应商产品初期,或是生产工艺不稳定时,更易产生这样的问题,经过使用客户的配合,并通我们大量的实验,最终我们分析产生锡珠的原因可能有以下几个方面:
1、PCB板在经过回流焊时预热不充分;
2、回流焊温度曲线设定不合理,进入焊接区前的板面温度与焊接区温度有较大差距;
3、焊锡膏在从冷库中取出时未能完全回复室温;
4、锡膏开启后过长时间暴露在空气中;
5、在贴片时有锡粉飞溅在PCB板面上;
6、印刷或搬运过程中,有油渍或水份粘到PCB板上;
7、焊锡膏中助焊剂本身调配不合理有不易挥发溶剂或液体添加剂或活化剂;
以上第一及第二项原因,也能够说明为什么新更换的锡膏易产生此类的问题,其主要原因还是目前所定的温度曲线与所用的焊锡膏不匹配,这就要求客户在更换供应商时,一定要向锡膏供应商索取其锡膏所能够适应的温度曲线图;
第三、第四及第六个原因有可能为使用者操作不当造成;第五个原因有可能是因为锡膏存放不当或超过保质期造成锡膏失效而引起的锡膏无粘性或粘性过低,在贴片时造成了锡粉的飞溅;第七个原因为锡膏供应商本身的生产技术而造成的。
(三)、焊后板面有较多残留物:
焊后PCB板面有较多的残留物也是客户经常反映的一个问题,板面较多残留物的存在,既影响了板面的光洁程度,对PCB本身的电气性也有一定的影响;造成较多残留物的主要原因有以下几个方面:
1、在推广焊锡膏时,不了解客户的板材状况及客户的要求,或其它原因造成的选型错误;例如:客户要求是要用免清洗无残留焊锡膏,而锡膏生产厂商提供了松香树脂型焊锡膏,以致客户反映焊后残留较多。在这方面焊膏生产厂商在推广产品时应该注意到。
2、焊锡膏中松香树脂含量过多或其品质不好;这应该是焊锡膏生产厂商的技术问题。
(四)、印刷时出现拖尾、粘连、图象模糊等问题:
这个原因是印刷过程中经常会碰到的,经过总结,我们发现其主要原因有以下几个方面:
1、焊锡膏本身的粘性偏低,不适合印刷工艺;这个问题有可能是焊锡膏的选型不对,也有可能是焊锡膏已过使用期限等,可以协调供应商解决。
2、印刷时机器设定不好或操作工操作方法不当造成的。如刮刀的速度和压力等设置不当很有可能会影响印刷效果,另外,操作工人的熟练程度(包括印刷时的速度、压力、反复印刷等)对印刷效果也有很大的影响。
3、网板与基板的间隙太大;
4、锡膏溢流性差;
5、锡膏使用前未充分搅拌,造成锡膏混合不均匀;
6、在用丝网印刷时,丝网上乳胶掩膜涂布不均匀;
7、焊锡膏中的金属成份偏低,即焊剂成份比例偏高所致;
(五)、焊点上锡不饱满:
焊点上锡不饱满的原因主要有以下几个方面:
1、焊锡膏中助焊剂的活性不够,未能完全去除PCB焊盘或SMD焊接位的氧化物质;
2、焊锡膏中助焊剂的润湿性能不好;
3、PCB焊盘或SMD焊接位有较严重氧化现象;
4、在过回流焊时预热时间过长或预热温度过高,造成了焊锡膏中助焊剂活性失效;
5、如果是有部分焊点上锡不饱满,有可能是焊锡膏在使用前未能充分搅拌助焊剂和锡粉未能充分融合;
6、回流焊焊接区温度过低;
7、焊点部位焊膏量不够;
(六)、焊点不光亮:
在SMT焊接工艺中,一般客户对焊点都有光亮程度的要求,虽然说这也是平时工作中所存在的一个问题,但它很多时候只是客户主观上的一种意识,或者说只有通过比较才能得出焊点亮或不亮的结论,因为焊点的光亮程度是没有标准可依的;大致来讲,造成焊点不光亮的原因有以下几个:
1、如果把不含银的焊锡膏焊后的产品和含银焊锡膏焊后的产品相比较肯定会有些差距,这就要求客户在选择焊锡膏时应向供应商说明其焊点的要求;
2、焊锡膏中锡粉有氧化现象;
3、焊锡膏中助焊剂本身有造成消光效果的添加剂;
4、焊后有松香或树脂的残留存在焊点的表面,这是我们在实际工作中经常会见到的现象,特别是选用松香型焊锡膏时,虽然说松香型焊剂和免清洗焊剂相比会使焊点稍微光亮,但其残留物的存在往往会影响这种效果,特别是在较大焊点或IC脚部位更为明显;如果焊后能清洗,相信焊点光泽度应有所改善;
5、回流焊时预热温度较低,有不易挥发物残留存在焊点表面;
(七)、元件移位:
“元件的移位”是焊接过程中出现其它问题的伏笔,如果在进入回流焊前未能检出有此问题,将导致更多的问题出现,元件移位的主要原因有以下几个方面:
1、锡膏的粘性不够,经过搬运振荡等造成了无件移位;
2、锡膏超过使用期限,其中助焊剂已变质;
3、贴片时吸嘴的气压未调整好压力不够,或是贴片机机械问题,造成元件安放位置不对;
4、在印刷、贴片后的搬运过程中,发生振动或不正确的搬运方式;
5、焊膏中焊剂含量太高,在回流焊过程中焊剂的流动导致元器件移位;
(八)、焊后元件竖碑:
和其它的焊接方式相比,“焊后元件竖碑”是SMT焊接工艺中特有的一个现象,而且这个问题也会经常遇到,经过分析我们认为出现此问题的主要原因有以下几个方面:
1、回流焊温度区线设定不合理,在进入焊接区前的干燥渗透工作未做好,使PCB上仍然存在“温度梯度”,在焊接区造成各焊点上锡膏熔化时间不一致,从而导致元件两端所承受的应力大小不同,这样就造成了“竖碑”的现象;
2、在回流焊时预热温度过低;
3、焊锡膏使用前未充分搅拌,锡膏中助焊剂分布不均匀;
4、在进入回流焊焊接区前有元件产生了错位;
5、SMD元件的可焊性较差时也有可能会导致此现象的出现。

总 结:

随着科技的发展SMT工艺越来越普及,但是随之而来的是各种问题的出现,如果不能很好地预防和解决这些问题,将会影响到SMT以后的发展;这也就要求在与SMT工艺配合的每一个环节,尽可能多地了解SMT的特点及各种问题的解决对策,与SMT工艺相关的人士,包括焊锡膏的制造商、SMD的制造商、SMT工艺使用者、SMT设备供应商等都应尽可能掌握更多的专业知识,只有通过各行业持续有序地配合,SMT工艺才有可能长期提高与发展。
作为焊锡膏的制造与销售商的我在写作本文时,完全是从焊锡膏的角度去透视相关的SMT工艺;在此肯定有不少的问题存在,还望读者能多多包涵并提出宝贵意见,以作探讨!!

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