smt不良缺陷诊断分析&解决方案.

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1、SMT不良缺陷诊断分析与解决方案 黄云峰黄云峰 SMT焊点的缺陷种类繁多,其形态也形形 色色.常见的SMT焊点缺陷有: 拉尖(lcicle )冷焊(cold soldering ) 虚焊(pseudo soldering )孔洞(void) 锡珠(soldering balls )脱焊(open soldering ) 偏移(excursion)焊点剥离(solder-off ) 竖件(Set component)翻件（turn） 错焊(solder wrong )助焊剂残留(flux residue ) 漏焊(solder skips ）焊料裂纹(solder crazeing ) 反向(r

2、everse )桥接(连锡或短路solder bridge ) 焊点锡多(excess solder connection ) 焊点锡少(insufficient solder connection ) SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷冷 焊 冷 焊 冷焊:焊接处的焊料未达到其熔点温度或焊接热量 不够充分，使其在润湿或流动之前就被凝固，根本未 形成任何金属合金层，使焊料全部或部分地处于非结 晶壮态并只是单纯地堆积在被焊金属表面上。 原因：1、加热温度不适合 2、焊膏变质 3、预热过度、时间过长或温度过高 4、由于表面污染仰制了助焊剂能力 5、不充足的助焊剂能力 解决方案：1、调整回流焊温度

3、曲线 2、换新焊膏 3、改进预热条件 4、在焊盘或引脚上及其周围的表面污染会仰制助焊剂能力导致 没有完全再流。应该用适当的电镀后清洗工艺来解决。 5、不充足的助焊剂能力将导致金属氧化物的不完全清除，随后 导致不完全聚结，类似表面污染的情况。 SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷 不 润 湿 不 润 湿 虚焊（不润湿或半润湿）:焊料与被焊金属表面部分或 全部没有形成合金层，或引脚/焊端电极金属镀层 有剥离现象，从而引发引脚/焊端与焊盘之间出现 不稳定的电气线路隔离的现象，造成电气联接处 于或通或断状态。 原因：1、元件和焊盘可焊性差 2、焊料合金或焊粉质量不良 3、助焊剂活性不良 4、再流焊温度

4、和升温速度不当 5、印刷参数不正确 （虚焊1） 不润湿不润湿不润湿 SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷不 润 湿 不 润 湿 半润湿半润湿半润湿 （虚焊2） 解决方案：1、加强对PCB和元件的筛选，温湿度控制。 2、焊料里的铝、镉或砷等杂质可产生不良润湿；不规则的焊粉 形状也反应出较大的氧化物含量，因而要消耗更多的助焊剂和导致不良 的润湿。显然地，不良润湿是由不良的助焊剂活性所产生的。 3、调整回流焊温度曲线（回流时间、温度和再流气体 对润湿性能有很大的影响，或者由于太短的时间，或者由于太低的温度 而引起热量不充足，导致助焊剂反应不完全以及不完全的冶金润湿反 应，产生不良润湿，另一方面，焊料

5、熔化之前过量的热量不但使焊盘和 引脚的金属过度地氧化，而且会消耗更多的助焊剂。） 4、减小焊膏粘度，改变加大刮刀压力和放慢速度 SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷 锡 珠 1 锡 珠 1锡珠:粘附在基板上或元器件上及其它部位上的大小不 均的焊点以外多余的珠壮焊料。 原因：1、一般为印刷不良的板或焊膏中混有水分，焊 接受热时爆裂形成。 2、环境的影响，温度（焊膏印刷时间的最佳温度为 253，温度以相对湿度60为宜。温度过高，焊膏容易 吸收水汽，在再流焊时产生锡珠。 ） 3、温度曲线 4、钢网模板的问题太厚，开口太大 SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷 解决方案：工艺方面： 1、减少钢网模板的

6、厚度 2、减少孔的尺寸 3、使用能较少印刷到元器件下面焊膏的孔设计 4、增大印刷焊膏之间的间隔 5、减少焊盘宽度以致它比元器件宽度要狭窄 6、减低预热升温率（温度上升不能太快，一般应小于1.5 /S, 过快容易造成飞溅,形成锡珠) 7、减低预热温度 8、减少元器件贴放压力 9、在使用前预先烘烤元器件或PCB 解决方案：材料方面： 1、使用较低的活化温度的助焊剂 2、使用较高的金属量的焊膏 3、使用粗粉粒焊膏 4、使用低氧化物焊粉的焊膏 5、使用较少塌陷的焊膏 6、使用适当蒸气压力的溶剂 锡 珠 2 锡 珠 2 SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷偏 移 1 偏 移 1 偏移:也被认为是漂移，是

7、元器件在水平面上位置的移 动，导致在再流焊时元器件的不对准。 原因：1、机器坐标偏移 2、在再流焊时元器件被高密度的热流体举起 3、片式元件两端焊盘设计不平衡 4、元器件金属层的宽度和面积太小 5、元器件引脚金属镀层不良的可焊性 6、焊盘太狭窄 SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷偏 移 2 偏 移 2 解决方案：工艺或设计： 1、校正程序坐标 2、降低再流焊时的加热速率。 3、平衡片式元件的两端焊盘设计，包括焊盘大 小，热量分布，散热层连接，和阴影效应。 4、增加焊盘的宽度 5、减少元器件和印制板的金属层的污染水平，改 善储藏条件。 6、减少焊膏印刷厚度 7、再流前预干焊膏以减少助焊剂的出气

8、率 材料方面： 1、使用较低出气率的助焊剂 2、使用较低润湿速率的助焊剂 3、使用延时熔化特性的焊膏。例如使用锡粉与铅粉 混合成的焊料合金。 SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷竖 件 竖 件 竖件(立碑):也称曼哈顿效应,吊桥效应或Stonehenge (石头 悬挂)效应,是由于在再流时元器件的两端的不平 衡润湿而引起的. 片式元件的重力F1，在片式元件下 方熔融焊料的表面张力产生的垂直矢量 F2，片式元件右边的熔融焊料表面的表 面张力产生的垂直矢量F3；F1和F2力都 是向下拉的力，用以保持元器件在适当 的位置上，然而F3力压在片式元件角之 上，它会翘起元器件到垂直的位置。当 力F3超过F

9、1和F2的总和就发生了立碑。 （立碑1） 原因：1、安放位置移位 2、焊膏中的焊剂使元件浮起 3、印刷焊膏厚度不够 4、加热速度过快且不均匀 5、焊盘设计不合理 6、元件可焊性差 SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷竖 件 竖 件 解决方案：工艺或设计： 1、调整印刷参数和安放位置 2、采用焊剂量少的焊膏 3、在片式元器件下的金属端子使用较大的宽度 和面积 4、减少焊接焊盘的宽度 5、将热量的不均等分布减到最小，包括焊盘与 散热层的连接。 6、通过适当的PCB设计和再流方法的选择把阴影 效应减少到最少。 7、在铜焊盘上使用有机的可焊性保护剂(OSP)或 镍/金(Ni/Au)涂层或锡SN涂层代替

10、Sn-Pb涂层 8、减少元器件端子金属层或PCB焊盘金属层的污 染和氧化水平 9、使用较薄的焊膏印刷厚度 10、提高元器件放置准确度 11、再流时使用缓和的加热速率 12、在再流前预干或使用有长时间均热区的曲线 以减少助焊剂的出气率 13、越过焊料熔化温度时使用非常缓慢升温的热曲线 （立碑2） SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷竖 件 竖 件 解决方案：材料： 1、使用较慢润湿速率的助焊剂 2、使用较慢出气速率的助焊剂 3、使用延时熔化的焊膏，例如锡粉和铅粉的混合 或宽糊状的合金。 （立碑3） 立碑视频 0402 立碑视频 0201 SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷 错 焊 错 焊 错焊

11、:指焊接处焊接的元器件或导线与设计要求不 相符合(其中 一项或多项).如元器件的品种、规格、参 数以及位相（指电极反向或错位等）。 原因：产生的原因往往是贴装工序差错，焊接前未检 查出。如上错料、程序做错坐标等等。 解决方案：1.严格按程序文件要求作业. 2、手补件严格按手补程序控制程序作业 3、Teaching机器贴片坐标必须准确，对应 BOM 相应位置 SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷 漏 焊 漏 焊 漏焊:要求进行焊接的地方而未经过焊接(少件) 原因：1、产生的原因一般为焊料未充分到达或未施加 焊料、焊料不足及设备的原因 2、钢网堵塞 3、生产过程被人为的擦掉 4、机器设备的贴装问题

12、 5、飞达的吸取问题 解决方案： 1、印锡机有2D设置需打开设置 2、印锡机打开锡膏添加报警设置，报警时操作人 员需观察锡膏量是否够，并把刮刀两边的锡膏 铲入刮刀印刷范围内.（锡膏的滚动量多少以一 个 一元的硬币直径为佳.） （少件1） SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷 漏 焊 漏 焊 解决方案： 3、生产过程中板被人为移动的越少越好，如确实 要接触板，应注意衣袖的轧紧避免手衣袖擦拭到 锡膏。 4、贴片机的吸嘴贴装高度设置，太高元件丢下时 如未被锡膏沾住，移动时易被振动掉或甩掉； 同时还需注意真空吸取的设置，（元件贴装完报警靠 的是真空识别与相机识别，真空设置不当，而镜头因为吸嘴的长期使用

13、 镜头误识别通过，元件贴完了设备不会报警，会继续动作，而产生漏 件） 5、飞达的供料中心不对，设备吸取物料时吸偏， 高速运转中元件被甩掉。 （少件2） SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷反 向 反 向 反向:有极性的元件未对应PCB上的极性位置 原因：1、材料上反 2、手补元件贴反或焊反 3、机器元件贴装角度或识别角度设置错误 解决方案： 1、严格按程序文件要求作业. 2、手补件严格按手补程序控制程序作业 3、正常来讲元件的识别角度都设置为0，元件的 贴片角度大坂松下及YAMAHA为逆时针反向设置 的，九洲松下为顺时针反向设置的；把元件极 性调整到PCB上的极性相同位置。 SMT焊接不良缺陷

14、SMT焊接不良缺陷 桥 接 桥 接 桥接（连锡或短路）:两个或两个以上不应相连接的焊 点之间存在着焊料粘连现象，使之产生不应有的 电气连接或短接。 原因：1、焊膏塌落 2、焊膏太多太厚 3、加热速度过快 4、过度的元器件贴放压力 5、锡膏的污斑 （连锡1） SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷 桥 接 桥 接 （连锡2） 解决方案：1、：1、增加焊膏金属含量或粘度、换焊膏 2、使用较薄的钢网模板（一般的为5-6Mil)交错 的孔图案，或减少窗孔尺寸以减少焊膏量或 降低刮刀压力 3、调整回流焊温度曲线，使用较冷再流曲线或 较慢的升温速率。 4、减低元器件的贴放压力（贴片高度） 5、避免污斑 SM

15、T焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷焊 膏 塌 落 焊 膏 塌 落 焊膏塌落:坍塌 原因：1、焊膏粘度低触变性差 2、环境温度高，造成粘度降低自然产生塌落 解决方案： 1、选择合适的焊膏 2、控制环境温度 SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷焊 点 锡 少 1 焊 点 锡 少 1 焊料锡少:焊接处的焊料少于需求量造成被焊件一处或 多处未全部被焊料覆盖,或者焊缝之间缺少焊料. 原因：1、焊膏不够 2、焊盘和元器件可焊性差 3、再流焊时间少 4、不妥当的孔的设计, 5、孔堵塞(孔的堵塞也可能是在刮刀刮过模板后焊膏膜留在 模板表面而引起.焊膏膜产生的原因有:(1)太低的刮刀压力,(2)太小的刮刀 接触角

16、,或(3)焊膏流变性对调节焊膏从孔释放是非常重要的因素,甚至在模 板刮过面很清洁情况下,堵塞仍然会由不良焊膏的流变性而引起,它的原因 是(1)太低的触变性,(2)太高的粘度,也许因为不良的配制,使用过期的焊膏, 或使用的焊膏没有适当的解冻,(3)由于干燥,溶剂损耗太多,以及(4)由在助 焊剂与焊粉之间反应而引起的结硬皮.后面的两种情况可能是把焊膏留在 模板上太长的时间,或印刷已用过的焊膏,或在高湿度条件下印刷的结果.) SMT焊接不良缺陷SMT焊接不良缺陷焊 点 锡 少 2 焊 点 锡 少 2 解决方案： 1、增厚漏版，增加刮刀压力 2、改善可焊性 3、增加再流焊的时间 4、光滑的孔壁容易释放焊膏，不易造成堵塞。 窗孔的设计是影响焊膏从孔释放出来的决定性的因素。当开孔对模板 厚度的比率少于1.5时,要从孔里完全释放焊膏就变的很困难了.另外,光滑 的孔壁也是容易地释放焊膏的必须条件.激光切割工艺经常有锯齿刀刃或 碎屑堆积在模板的表面的问题,切割后工艺例如电解抛光是常用于排除碎 屑堆积. 5、(1)从冰箱里取出的锡膏必须解冻(2)检查锡膏有 没有过期,(3)避免焊膏停留在模板上时