回流焊元件立碑原因解析及预防措施

日期:2022-05-17 15:32:01 浏览量:1211 标签: 回流焊 焊接

在表面贴装工艺的回流焊接过程中,贴片元件会产生因翘立而脱焊的缺陷,人们形象地称之为“立碑”现象(也有人称之为“曼哈顿”现象)。在SMT工艺中回流焊接也是很重要的一环节,但在实际操作中我们经常会看到有很多小的CHIP元器件特别是贴片电阻会出现贴片元件脱焊竖起了的立碑缺陷。这种“立碑”现象通常也就发生在CHIP元件(如贴片电容和贴片电阻)的回流焊接过程中,元件体积越小越容易发生,比如0603的元件和0402的元件出现的这种现象是最多的,这种现象出现的原因很多种,我们也很难彻底的消除“立碑”现象。但是我们可以做到把这种不良现象尽量降到最低。

“立碑”现象的产生是由于元件两端焊盘上的焊膏在回流炉里熔化时,元件两个焊端的表面张力不平衡,张力较大的一端拉着元件沿其底部旋转而致。造成这种张力不平衡的因素有很多种,下面将就一些介绍回流焊元件立碑原因解析及预防措施。

回流焊元件立碑原因解析及预防措施

1.预热期

当预热温度设置较低、预热时间设置较短,元件两端焊膏不同时熔化的概率就大大增加,从而导致两端张力不平衡形成“立碑”,因此要正确设置预热期工艺参数。根据我们的经验,预热温度一般150+10℃,时间为60-90秒左右。

2.焊盘尺寸

设计片状电阻、电容焊盘时,应严格保持其全面的对称性,即焊盘图形的形状与尺寸应完全一致,以保证焊膏熔融时,作用于元件上焊点的合力为零,以利于形成理想的焊点。设计是制造过程的第一步,焊盘设计不当可能是元件竖立的主要原因。具体的焊盘设计标准可参阅IPC-782《表面贴装设计与焊盘布局标准》事实上,超过元件太多的焊盘可能允许元件在焊锡湿润过程中滑动,从而导致把元件拉出焊盘的一端。

对于小型片状元件,为元件的一端设计不同的焊盘尺寸,或者将焊盘的一端连接到地线板上,也可能导致元件竖立。不同焊盘尺寸的的使用可能造成不平衡的焊盘加热和锡膏流动时间。在回流期间,元件简直是飘浮在液体的焊锡上,当焊锡固化时达到其最终位置。焊盘上不同的湿润力可能造成附着力的缺乏和元件的旋转。在一些情况中,延长液化温度以上的时间可以减少元件竖立。

3.焊膏厚度

当焊膏厚度变小时,立碑现象就会大幅减小。这是由于:(1)焊膏较薄,焊膏熔化时的表面张力随之减小。(2)焊膏变薄,整个焊盘热容量减小,两个焊盘上焊膏同时熔化的概率大大增加。焊膏厚度是由模板厚度决定的,表2是使用o.1mm与0.2mm厚模板的立碑现象比较,采用的是1608元件。一般在使用1608以下元件时,推荐采用0.15mm以下模板。

4.贴装偏移

一般情况下,贴装时产生的元件偏移,在回流过程中会由于焊膏熔化时的表面张力拉动元件而自动纠正,我们称之为“自适应”,但偏移严重,拉动反而会使元件立起产生“立碑”现象。这是因为:(1)与元件接触较多的焊锡端得到更多热容量,从而先熔化。(2)元件两端与焊膏的粘力不同。所以应调整好元件的贴片精度,避免产生较大的贴片偏差。

5.元件重量

较轻的元件“立碑”现象的发生率较高,这是因为不均衡的张力可以很容易地拉动元件。所以在选取元件时如有可能,应优先选择尺寸重量较大的元件。

焊接缺陷还有很多,本文列举的只是三种最为常见的缺陷。解决这些焊接缺陷的措施也很多,但往往相互制约。如提高预热温度可有效消除立碑,但却有可能因为加热速度变快而产生大量的焊锡球。因此在解决这些问题时应从多个方面进行考虑,选择一个折衷方案,这一点在实际工作中我们应切记。

防止回流焊后线路板元件立碑的预防措施:

1.清洗钢网(要求作业员按时对钢网进行清洗,清洗时如果有必要的话定要用气枪吹,严禁用纸擦拭钢网,擦拭钢网定要用尘布);

2.调整PCB与钢网间的距离(PCB必须和钢网保持平行);

3.清洗NOZZLE(按照贴片机保养记录表上的规定按时对NOZLLE进行清洁。注意.NOZLLE可以用酒精清洗,洗完后要用气枪吹干);

4.调整飞达中心点;

5.校正机器坐标。(同时要清洁飞行相机的镜子/内外LED发光板)注意.清洁LED发光板是好不要用酒精,否则有可能造成机器短路);

6.重新设计焊盘(或将贴片坐标往焊盘少点的地方靠近);

7.重新设置回流焊的温度并测试温度曲线。

以上是创芯检测小编整理的回流焊元件立碑原因解析及预防措施相关内容,希望对您有所帮助。深圳创芯在线检测技术有限公司是国内知名的电子元器件专业检测机构,建有标准化实验室3个,实验室面积1000平米以上。检测服务范围涵盖:电子元器件测试验证、IC真假鉴别,产品设计选料、失效分析,功能检测、工厂来料检验、元器件X-Ray检测以及编带等多种测试项目。

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