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。0.5mm间距QFP焊盘设计和1.27mm间距的单排DIP插针的焊盘设计代表了目前波峰焊接的最高技术水平,对于许多广州SMT贴片加工厂今后的波峰焊接具有实际的指导意义。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(二)》的内容继续讲解分析。
2)插针焊接结果
插针元件插放在PCB上,引脚伸出长度有两种,分别为1.2mm和0.5mm,在设备焊接参数不变的条件下进行波峰焊接,共焊接7块板。每块板同样经历助焊剂涂覆工艺但助焊剂有些差异,如助焊剂不需要另外手工涂抹和需要手工涂抹;有两种不同厂商的助焊剂参与试验。同样,在检查板上插针焊点缺陷时发现,焊点的漏焊几乎没有发生,主要是SMT贴片加工过程中的桥连,在插针的焊接终止面,两种孔径的PCB,其焊料均已爬升到主面,所以仅统计其桥连缺陷。
通过桥连缺陷的试验分析,可以得到插针焊接试验如下结论。
a、引脚伸出长度越短桥连越少
从实验中得出,连焊部位基本发生在引脚露出1.2mm处(XH),共12处,不良率22%,而引脚露出0.5mm的连焊非常少,仅2处(XL),而且均发生在第7块板,进板方向与预定方向差90°进行焊接,不良率3.7%。如果不考虑第7#板的原因,引脚伸出长度1.2mm的焊接不良率17%;引脚伸出长度0.5mm的焊接不良率0;因此,引脚露出0.5mm的焊点没有桥连发生。
b、三种焊盘排布比较
仅考虑1#、2#、4#、6#板(助焊剂处于正常涂覆状态),焊盘全部一致偏位排列的桥连最多,达3个,偏位焊盘不良率10%;而焊盘上下交错排列的焊盘桥接1个,不良率3%;菱形焊盘桥接1个,不良率3%。因此,上下交错排列的焊盘和菱形焊盘都表现不错。
c、0.1mm间距与0.2mm间距比较
仅考虑1#、2#、4#、6#板,0.1mm的三排1组共发生4处桥连,不良率13%;而0.2mm的6排2组只发生1处桥连,不良率3%。因此,0.2mm焊盘间距比0.1mm焊盘间距有优势。
d、孔径0.762mm与0.800mm比较
分析孔径0.762mm和0.800mm的焊点,在主面焊料爬升都很好,都到达板厚的75%高度要求,0.800mm焊点比0.762mm焊点要饱满。仅考虑1#、2#、4#、6#板,孔径0.800mm的焊点(I组)没有桥连,而孔径0.762mm(G、H组)的焊点桥连数5,缺陷率17%。因此孔径0.800mm比0.762mm有优势。
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