本文采用THT和SMT两大类元件进行波峰焊接试验,主要代表元件为QFP0.5mm间距元件、1.27mm细间距单排插针,在焊盘设计上采用不同的形式和尺寸,同时采用不同的工艺,例如助焊剂不同、涂覆助焊剂方式变化等,通过波峰焊接试验,得到最佳焊盘设计和工艺参数。下面众焱电子将接着《基于波峰焊接的QFP和DIP焊盘的DFM研究(一)》的内容继续讲解分析。
3、焊接试验结果
1)QFP焊接结果
QFP元件点胶固化在PCB上,在设备焊接参数不变的条件下进行波峰焊接,共焊接10块板。每块板经历的助焊剂涂覆工艺及助焊剂有些差异,如助焊剂不需要另外手工涂抹和需要手工涂抹;有五种不同厂商的助焊剂参与试验。很多广州SMT贴片加工厂为统计SMT焊点的缺陷(如桥连、漏焊等)方便,将焊接好的印制板按照图6的区域进行划分,其中QFP分别位于A、B、C、D、E、F区域,QFP的每个边按逆时针方向编为a、b、c、d。
图6 印制板分区划分图
在检查板上QFP焊点缺陷时发现焊点的漏焊几乎没有发生,多数为桥连,所以仅统计其桥连缺陷。
经过试验分析,可以得到如下结论。
a、焊盘设计1完成了0.5mm间距波峰焊接的DFM使命,从实验中得出,2、4、5、6、7、8、9板QFP的焊盘设计1没有一处连焊。无论是0.20mm焊盘宽度,还是0.15mm的焊盘宽度;无论是焊盘间加阻焊桥,还是没有加阻焊桥,这种焊盘的设计满足波峰焊接的可制造性要求,今后在SMT贴片加工的实际应用中可以采纳。而焊盘设计2有桥连,造成焊盘2桥连的原因主要是窃锡焊盘的设计,焊盘的桥连主要发生在2a处,这是其窃锡焊盘的设计不好造成的,是桥连多发的主因,建议不采用焊盘设计2的窃锡焊盘。
b、波峰焊接DFM的重要性
有三个事实说明DFM重要性。第一,按照事先规定的设计进板方向0°,采用焊盘设计1,没有缺陷;而当1#板没有按照规定方向进板,缺陷大幅度上升。第二,焊盘设计2由于窃锡焊盘设计不理想存在焊接缺陷。第三,表面安装焊盘(E、F两处)全部存在焊接缺陷,不适用于波峰焊接。这都说明波峰焊接中DFM对焊接缺陷的影响非常大。
c、工艺操作的重要性—助焊剂涂抹
涂抹助焊剂的2#、4#、5#、6#、7#、8#、9#板QFP的焊盘设计1没有一处连焊。而不涂抹助焊剂3#、10#板均发生桥连,因此,在焊接细间距
QFP(0.5mm间距)元件时,增加涂抹工序,将降低焊接缺陷。减少清洗难度与费用。
d、助焊剂比较
仅考虑2#、4#、5#、6#、7#、8#、9#板的焊盘设计1和焊盘设计2,即操作工艺处于正常状态,焊盘为波峰焊接设计的焊盘,助焊剂C1没有
桥连,其他助焊剂均有桥连,抗桥连能力的排列依次为C2(桥连3/板数2)、C3(桥连4/板数2)、D(桥连5/板数2)。
未完待续…
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