锡膏使用过程中的常见问题

2018-12-17 | 来源: 本站


 

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一、底面元件的固定:

  安装元件和软熔,然后翻过来对电路板的另一面进行加工处理,为了更加节省起见,某些工艺省去了对第一面的软熔,而是同时软熔顶面和底面,典型的例子是电路板底面上仅装有小的元件,如芯片电容器和芯片电阻器,由于印刷电路板(PCB)的设计越来越复杂,装在底面上的元件也越来越大,结果软熔时元件脱落成为一个重要的问题。显然,元件脱落现象是由于软熔时熔化了的焊料对元件的垂直固定力不足,而垂直固定力不足可归因于元件重量增加,元件的可焊性差,助焊膏的润湿性或焊料量不足等。其中,第一个因素是最根本的原因。

二、未焊满:

未焊满因素包括:

1,升温速度太快;

2,锡膏的触变性能太差或是焊膏的粘度在剪切后恢复太慢;

3,金属负荷或固体含量太低;

4,粉料粒度分布太广;

5;助焊膏表面张力太小。但是,坍落并非必然引起未焊满,在软熔时,熔化了的未焊满焊料在表面张力的推动下有断开的可能,焊料流失现象将使未焊满问题变得更加严重。在此情况下,由于焊料流失而聚集在某一区域的过量的焊料将会使熔融焊料变得过多而不易断开。

三、下面的因素也引起未满焊的常见原因:

1,相对于焊点之间的空间而言,锡膏熔敷太多;

2,加热温度过高;

3,锡膏受热速度比电路板更快;

4,助焊膏润湿速度太快;

5,助焊膏蒸气压太低;

6;助焊膏的溶剂成分太高;

7,助焊膏树脂软化点太低。

四、断续润湿

   由于焊料能粘附在大多数的固体金属表面上,并且在熔化了的焊料覆盖层下隐藏着某些未被润湿的点,因此,在最初用熔化的焊料来覆盖表面时,会有断续润湿现象出现。常见的情况是较高的焊接温度和较长的停留时间会导致更为严重的断续润湿现象,尤其是在基体金属之中,反应速度的增加会导致更加猛烈的气体释放。同时,较长的停留时间也会延长气体释放的时间。

消除断续润湿现象的方法是:

1,降低焊接温度;

2,缩短软熔的停留时间;

3,采用流动的惰性气氛;

4,降低污染程度。

五、间隙

  间隙是指在元件引线与电路板焊点之间没有形成焊接点。归于以下四方面的原因:

1,焊料熔敷不足;

2,引线共面性差;

3,润湿不够;

4,焊料损耗棗这是由预镀锡的印刷电路板上锡膏坍落,引线的芯吸作用(2.3.4)或焊点附近的通孔引起的,引线共面性问题是新的重量较轻的12密耳(μm)间距的四芯线扁平集成电路(QFP棗Quad flat packs)的一个特别令人关注的问题,为了解决这个问题,提出了在装配之前用焊料来预涂覆焊点的方法,此法是扩大局部焊点的尺寸并沿着鼓起的焊料预覆盖区形成一个可控制的局部焊接区,并由此来抵偿引线共面性的变化和防止间隙,引线的芯吸作用可以通过减慢加热速度以及让底面比顶面受热更多来加以解决,此外,使用润湿速度较慢的焊剂,较高的活化温度或能延缓熔化的锡膏(如混有锡粉和铅粉的锡膏)也能最大限度地减少芯吸作用.在用锡铅覆盖层光整电路板之前,用焊料掩膜来覆盖连接路径也能防止由附近的通孔引起的芯吸作用。

六、焊料成球

焊料成球原因包括:

1,由于电路印制工艺不当而造成的油渍;

2,锡膏过多地暴露在具有氧化作用的环境中;

3,锡膏过多地暴露在潮湿环境中;

4,不适当的加热方法;

5,加热速度太快;

6,预热断面太长;

7,焊料掩膜和锡膏间的相互作用;

8,焊剂活性不够;

9,焊粉氧化物或污染过多;

10,尘粒太多;

11,在特定的软熔处理中,助焊膏里混入了不适当的挥发物;

12,由于锡膏配方不当而引起的焊料坍落;

13、锡膏使用前没有充分恢复至室温就打开包装使用;

14、印刷厚度过厚导致“塌落”形成锡球;

15、锡膏中金属含量偏低。

七、焊料结珠:

焊接结珠的原因包括:

1,印刷电路的厚度太高;

2,焊点和元件重叠太多;

3,在元件下涂了过多的锡膏;

4,安置元件的压力太大;

5,预热时温度上升速度太快;

6,预热温度太高;

7,在湿气从元件和阻焊料中释放出来;

8,助焊膏的活性太高;

9,所用的粉料太细;

10,金属负荷太低;

11,锡膏坍落太多;

12,焊粉氧化物太多;

13,溶剂蒸气压不足。消除焊料结珠的最简易的方法也许是改变模版孔隙形状,以使在低托脚元件和焊点之间夹有较少的锡膏。

八、焊接角焊接抬起

   焊接角缝抬起指在波峰焊接后引线和焊接角焊缝从具有细微电路间距的四芯线组扁平集成电路(QFP)的焊点上完全抬起来,特别是在元件棱角附近的地方,一个可能的原因是在波峰焊前抽样检测时加在引线上的机械应力,或者是在处理电路板时所受到的机械损坏(12),在波峰焊前抽样检测时,用一个镊子划过QFP元件的引线,以确定是否所有的引线在软溶烘烤时都焊上了;其结果是产生了没有对准的焊趾,这可在从上向下观察看到,如果板的下面加热在焊接区/角焊缝的间界面上引起了部分二次软熔,那么,从电路板抬起引线和角焊缝能够减轻内在的应力,防止这个问题的一个办法是在波峰焊之后(而不是在波峰焊之前)进行抽样检查。

九、竖碑(Tombstoning)

   竖碑(Tombstoning)是指无引线元件(如片式电容器或电阻)的一端离开了衬底,甚至整个元件都支在它的一端上。

十、形成的原因:

1、加热不均匀;

2、元件问题:外形差异、重量太轻、可焊性差异;

3、基板材料导热性差,基板的厚度均匀性差;

4、焊盘的热容量差异较大,焊盘的可焊性差异较大;

5、锡膏中助焊剂的均匀性差或活性差,两个焊盘上的锡膏厚度差异较大,锡膏太厚,印刷精度差,错位严重;

6、预热温度太低;

7、贴装精度差,元件偏移严重。

十一、Ball Grid Array (BGA)成球不良

   BGA成球常遇到诸如未焊满,焊球不对准,焊球漏失以及焊料量不足等缺陷,这通常是由于软熔时对球体的固定力不足或自定心力不足而引起。固定力不足可能是由低粘稠,高阻挡厚度或高放气速度造成的;而自定力不足一般由焊剂活性较弱或焊料量过低而引起。

 BGA成球作用可通过单独使用锡膏或者将焊料球与锡膏以及焊料球与助焊膏一起使用来实现; 正确的可行方法是将整体预成形与焊剂或锡膏一起使用。最通用的方法看来是将焊料球与锡膏一起使用,利用锡62或锡63球焊的成球工艺产生了极好的效果。在使用助焊膏来进行锡62或锡63球焊的情况下,缺陷率随着助焊膏粘度,溶剂的挥发性和间距尺寸的下降而增加,同时也随着助焊膏的熔敷厚度,助焊膏的活性以及焊点直径的增加而增加,在用锡膏来进行高温熔化的球焊系统中,没有观察到有焊球漏失现象出现,并且其对准精确度随锡膏熔敷厚度与溶剂挥发性,助焊膏的活性,焊点的尺寸与可焊性以及金属负载的增加而增加,在使用锡63锡膏时,锡膏的粘度,间距与软熔截面对高熔化温度下的成球率几乎没有影响。在要求采用常规的印刷棗释放工艺的情况下,易于释放的锡膏对锡膏的单独成球是至关重要的。整体预成形的成球工艺也是很的发展的前途的。减少焊料链接的厚度与宽度对提高成球的成功率也是相当重要的。

十二、形成孔隙:

  形成孔隙通常是一个与焊接接头的相关的问题。尤其是应用SMT技术来软熔锡膏的时候,在采用无引线陶瓷芯片的情况下,绝大部分的大孔隙(>0.0005英寸/0.01毫米)是处于LCCC焊点和印刷电路板焊点之间,与此同时,在LCCC城堡状物附近的角焊缝中,仅有很少量的小孔隙,孔隙的存在会影响焊接接头的机械性能,并会损害接头的强度,延展性和疲劳寿命,这是因为孔隙的生长会聚结成可延伸的裂纹并导致疲劳,孔隙也会使焊料的应力和协变增加,这也是引起损坏的原因。

 


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