回流焊接是SMT贴片加工过程中最重要的一道工序。其焊接良率直接影响到生产效率和产品质量。下面众焱电子将接着《SMT贴片加工中常见的回流焊接不良原因及改善(一)》中的内容,进行对焊接不良进行分析,找出可能存在的原因。
4、立碑
片式元件一端翘立与焊盘分离,只有一个端子与焊盘形成连接的现象。也称为曼哈顿效应、曼哈顿吊桥等。
1)预热速率大,加热快,元件两端温度差异大而导致润湿不均衡,焊料润湿元件端子时的润湿力就会拉动元件而生产偏移、开路或立碑问题。
2)焊盘尺寸不匹配,元件两个焊盘设计方式不同,如果一端连接大的铜箔,回流时两端的吸热不同而导致润湿差异就可能发生偏移、开路或立碑问题。
3)焊盘间距过大,锡膏熔化后,焊料润湿引脚端子不均衡,润湿力拉动元件,导致焊接端子离开焊盘而产生立碑或开路问题。
4)元件焊接端子金属镀层氧化而出现润湿不均衡也可能产生立碑。
5)氮气回流,无铅制程可能会用到氮气,但氮气浓度的控制是关键,如果氧气浓度过低,也可能发生立碑问题。这可能是氮气隔离了氧气,有助于焊料润湿,但元件两端润湿的不平衡是一定存在的,氮气可能进一步放大这种不均衡而导致立碑问题发生。氧气浓度通常控制在1000—1500PPM左右,既有助于提升润湿性能,改善焊点可靠性,也可预防立碑问题的发生。
5、焊料芯吸
焊料芯吸是由于熔化的焊料润湿元件引脚并向上流动而脱离PCB焊盘区域,未与PCB焊盘产生润湿或部分润湿,从而形成开路或焊点强度不足现象。
1)引脚温度高于PCBA,回流温度曲线设置不当,PCB经过回流炉时,元件引脚温度与PCB板面温度不同,引脚温度高于焊盘温度,锡膏靠近引脚一侧先熔化而润湿引脚,没有焊料润湿焊盘而形成开路。这种问题在广州SMT贴片加工厂中的红外回流或传导回流过程中最容易发生,这是因为阴影效应影响,而强制对流回流发生较少,但对于热容量大的元件还是需要特别注意。
2)共面错误,对于多引脚元件,可能存在共面性问题,个别引脚与焊盘之间存在间隙,回流时,焊料对引脚和焊盘的润湿性不同,元件引脚先润湿焊料,焊料就可能爬升到引脚而与焊盘脱离接触形成开路。
3)如果焊盘氧化或润湿性不好,回流时焊料仅对引脚产生润湿也会出现这种问题。
6、不润湿
锡膏熔化正常,但没有润湿焊盘或元件引脚,只是停留在焊盘上或元件引脚上或单独形成一个锡球。基底金属暴露,原有的焊盘表面处理没有任何变化,保持原貌。
1)锡膏氧化,锡膏管控不当,导致锡膏中的金属成分氧化,熔化后不能很好地润湿焊接区域。也有可能是锡膏在钢网上停留时间过长,导致助焊剂成分活性不足而不能彻底清理焊接区域。
2)共面性错误,如果元件引脚贴装后不能与锡膏有效接触,回流时焊料就不可能润湿元件引脚。
3)预热温度太高,较高的预热温度可能导致助焊剂成分提前消耗,而在进一步温度升高时,不能有效地覆盖焊料或焊接区域而产生二次氧化,导致润湿不良。
4)回流温度低,熔融焊料流动性差而产生润湿动力不足出现不润湿。
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