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1、SMT制程常 見异常分析,目綠,一 錫珠的產生及處理 二 立碑問題的分析及處理 三 橋接問題 四 常見印刷不良的診斷及處理 五 不良原因的魚骨圖 六 來料拒焊的不良現象認識,一 焊锡珠产生的原因及處理,焊锡珠（ SOLDER BALL ）现象是表面贴装（SMT）过程中的主要缺陷，主要发生在片式阻容元件（CHIP）的周围，由诸多因素引起。,Solder Ball,因素一：焊膏的选用直接影响到焊接质量 焊膏中金属的含量、焊膏的氧化度，焊膏中合金焊料粉的粒度度都能影响焊珠的产生。 a. 焊膏的金属含量 焊膏中金属含量其质量比约为8892，体积比约为50%。当金属含量增加时，焊膏的黏度增加，就能有效地
2、抵抗预热过程中汽化产生的力。另外，金属含量的增加，使金属粉末排列紧密，使其在熔化时更容结合而不被吹散。此外，金属含量的增加也可能减小焊膏印刷后的“塌落”，因此，不易产生焊锡珠。,b. 焊膏的金属氧化度 在焊膏中，金属氧化度越高在焊接时金属粉末结合阻力越大，焊膏与焊盘及元件之间就越不浸润，从而导致可焊性降低。实验表明：焊锡珠的发生率与金属粉末的氧化度成正比。一般的，焊膏中的焊料氧化度应控制在0.05以下，最大极限为0.15。 c. 錫膏中金属粉末的粒度 錫膏中粉末的粒度越小，錫膏的总体表面积就越大，从而导致较细粉末的氧化度较高，因而焊锡珠现象加剧。我们的实验表明：选用较细颗粒度的錫膏时，更容易产
3、生焊锡粉。,d. 錫膏中助焊剂的量及焊剂的活性 焊剂量太多，会造成錫膏的局部塌落，从而使锡珠容易产生。另外，焊剂的活性小时，焊剂的去氧化能力弱，从而也容易产生锡珠。免清洗錫膏的活性较松香型和水溶型錫膏要低，因此就更有可能产生锡珠。 e. 其它注意事项 此外，錫膏在使用前，一般冷藏在冰箱中，取出来以后应该使其恢复到室温后打开使用，否则，錫膏容易吸收水分，在再流焊锡飞溅而产生锡珠。 因此，锡膏品牌的选用(工程評估)及正确使用(完全依照錫膏使用管理辦法)，直接影响锡珠的产生。,因素二：鋼板(模板)的制作及开口 a. 鋼板的开口 我们一般根据印制板上的焊盘来制作鋼板（模板），所以鋼板的开口就是焊盘的大
4、小。在印刷錫膏时，容易把錫膏印刷到阻焊层上，从而在再流焊时产生锡珠。因此，我们可以这样来制作鋼板，把鋼板的开口比焊盘的实际尺寸减小10，另外，可以更改开口的外形来达到理想的效果。 b. 鋼板的厚度 錫膏在印制板上的印刷厚度。錫膏印刷后的厚度是漏板印刷的一个重要参数，通常在0.13mm-0.17mm之间。錫膏过厚会造成錫膏的“塌落”，促进锡珠的产生。,因素三：贴片机的贴装压力 如果在贴装时压力太高，錫膏就容易被挤压到元件下面的阻焊层上，在回流焊时锡膏熔化跑到元件的周围形成锡珠。解决方法可以减小贴装时的压力，并采用合适的鋼板开口形式，避免錫膏被挤压到焊盘外边去。,因素四：炉温曲线的设置 锡珠是在印
5、制板通过回流焊时产生的，在预热阶段使錫膏和元件及焊盘的温度上升到120C150C之间，减小元器件在回流时的热冲击，在这个阶段，錫膏中的焊剂开始汽化，从而可能使小颗粒金属分开跑到元件的底下，在回流时跑到元件周围形成锡珠。在这一阶段，温度上升不能太快，一般应小于2.0C/s，过快容易造成焊锡飞溅，形成锡珠。所以应该调整回流焊的温度曲线，采取较适中的预热温度和预热速度来控制锡珠的产生。,其他外界因素的影响： 一般錫膏印刷时的最佳温度为253 ，湿度为相对湿度40%-60，温度过高，使錫膏的黏度降低，容易产生“塌落”，湿度过高，錫膏容易吸收水分，容易发生飞溅，这都是引起锡珠的原因。另外，印制板暴露在空
6、气中较长的时间会吸收水分，并发生焊盘氧化，可焊性变差。,二 立碑问题分析及处理,Tombstone,矩形片式元件的一端焊接在焊盘上，而另一端则翘立，这种现象就称为立碑。引起该种现象主要原因是锡膏熔化时元件两端受力不均匀所致。,受力示意图：,T1 + T2 T3,T1. 零件的重力使零件向下 T2. 零件下方的熔錫也會使零件向下 T3. 錫墊上零件外側的熔錫會使零件向上,因素一：热效能不均匀，焊点熔化速率不同 我们设想在回流焊炉中有一条横跨炉子宽度的回流焊限线，一旦錫膏通过它就会立即熔化。片式矩形元件的一个端头先通过回流焊限线，錫膏先熔化，完全浸润元件的金属表面，具有液态表面张力；而另一端未达到
7、183C液相温度，錫膏未熔化，只有焊剂的粘接力，该力远小于再流焊錫膏的表面张力，因而，使未熔化端的元件端头向上直立。因此，保持元件两端同时进入回流焊限线，使两端焊盘上的錫膏同时熔化，形成均衡的液态表面张力，保持元件位置不变。 a. PCB pad大小不一，可使零件两端受热不均； b. PCB pad分布不当（pad一端独立，另一端与大铜面共累）,因素二：元器件两个焊端或PCB焊盘的两点可焊性不均匀 因素三：在贴装元件时偏移过大，或錫膏与元件连接面太小,针对以上个因素，可采用以下方法来减少立碑问题： 适当提高回流曲线的温度 严格控制线路板和元器件的可焊性 严格保持各焊接角的锡膏厚度一致 避免环境
8、发生大的变化 在回流中控制元器件的偏移 提高元器件角与焊盘上锡膏的之间的压力,其他不良产生的鱼骨图（立碑）,三 桥接问题,焊点之间有焊锡相连造成短路,Short,产生原因： 由于钢网开孔与焊盘有细小偏差，造成锡膏印刷不良有偏差 锡膏量太多可能是钢网开孔比例过大 锡膏塌陷 锡膏印刷后的形状不好成型差 回流时间过慢 元器件与锡膏接触压力过大,解决方法： 选用相对粘度较高的锡膏，一般来说，含量在8587%之间桥连现象较多，至少合金含量要在90%以上。 调整合适的温度曲线 在回流焊之前检查锡膏与器件接触点是否合适 调整钢网开孔比例（减少10%）与钢网厚度 调整贴片时的压力和角度,四 常見印刷不良的診斷
9、及處理,滲錫 ： 印刷完畢,錫膏附近有多餘錫膏或毛刺 原因 : 刮刀壓力不足 , 刮刀角度太小 , 鋼板開孔過大 , PCB PAD尺寸過小(與GEBER FILE內數据比較), 印刷未對准 , 印刷機SNAP OFF設定不合理 , PCB與鋼板貼合不緊密 , 錫膏粘度不足 , PCB或鋼板底部不干淨 . 錫膏塌陷錫膏粉化：錫膏在PCB上的成型不良 , 出現塌陷或粉化現象 原因 : 錫膏內溶劑過多 , 鋼板底部擦拭時過多溶劑 , 錫膏溶解在溶劑內 , 擦拭紙不捲動 , 錫膏品質不良 , PCB印刷完畢在空气中放置時間過長 , PCB溫度過高,錫膏拉尖(狗耳朵)：鋼板開孔不光滑 , 鋼板開孔尺寸
10、過小 , 脫模速度不合理, PCB焊點受污染 , 錫膏品質異常 , 鋼板擦拭不干淨 少錫：板子上錫膏量不足 原因 : 鋼板開孔尺寸不合理 , 鋼板塞孔 , 鋼板贓污 , 脫模速度方式不合理 。,五 其他不良产生的鱼骨图（位移）：,拒焊 空焊: 零件吃錫不良 板子吃錫不良 REFLOW溫度設定不佳 錫膏性能不佳 PCB受污染 人員作業未佩帶靜電手套 雜質在零件下,其它如 : 撞板、堆疊、運送等均會造成SMT貼裝等過程中的不良發生率,其他不良产生的鱼骨图（空焊）：,短路 開路 : 錫膏印刷偏移 錫膏厚度不合理 貼片偏位 貼片深度不合理 零件貼裝完成后PCB移動量過大,造成零件移動 人為缺失 錫膏抗
11、垂流性不佳 錫膏粘度不足 錫膏金屬含量不足 錫膏助銲劑功能不良,其他不良产生的鱼骨图（短路）：,其他不良产生的鱼骨图（反白）：,6.1 零件拒焊現象識別,1) 現象特征:金屬錫全部滯留在PCB PAD表面,形成拱形表面.零件吃錫面沒有金屬錫爬升.,六 來料拒焊的不良現象認識,2) 根據造成零件拒焊原因分類為: a 零件吃錫面氧化引起的零件拒焊現象,零件吃錫面沒有金屬錫爬升.,金屬錫全部滯留在 PCB PAD表 面,形成拱形表面,b 由於零件本體製造工藝造成零件拒焊 現象,零件腳截面參差不齊.且無鍍錫層.,金屬錫可以從零件腳側邊爬升,但不能從零件腳截面爬升.,6.2 PCB PAD 拒焊現象識別
12、,1) 現象特征:金屬錫全部爬升至零件吃錫面並形成拱形表面, 但PCB PAD表 面沒有金屬錫.,2) 造成 PCB PAD 拒焊原因主要是:零件吃錫面氧化引起的零件拒焊現象.,金屬錫全部爬升至零件吃錫面並形成拱形表面,PCB PAD表面沒有金屬錫.,6.3 零件蹺腳引起的空焊現象識別,1) 現象特征:零件腳有不同程度的翹起.金屬錫均勻地分布在PCB PAD上並形成平穩光澤.,2) 零件蹺腳引起的空焊現象識別有兩種表現形式. a 零件腳局部翹起呈月形,零件腳局部翹起呈月形,產線注意抛料追蹤,b 零件腳整體翹起於錫面平行,金屬錫均勻地分布在PCB PAD上並形成平穩光澤.,6.4 異物介入引起的空焊現象識別,異物介入導致零件腳與金屬錫隔離。,6.5 少錫引起的空焊現象識別,中間一只腳焊盤和零件均無金屬錫存在,
