SMT工艺作为电子组装的核心工艺,其焊接质量的好坏直接影响产品的整体质量和生产成本,因此,改善SMT焊接质量,减少客户投诉,能提高公司产品的竞争力。本文结合众焱电子多年的SMT生产经验,简要分析物料、PCB焊盘设计、锡膏印刷、元件贴装、回流焊接等方面对SMT焊接质量的影响,并提出相应的预防和改善措施。
随着经济和科学技术的发展,人们对电子产品的要求也越来越高,既要能满足多功能、小型化、高密度、高性能的要求,同时还需要有良好的产品品质。有些客户还提出了零缺陷零维修的要求。因此,对于SMT贴片加工行业来说,优质的焊接质量是产品的立足之本,是产品与别人竞争的资本和筹码。
在实际生产过程中,焊接缺陷集中体现在回流焊接完成阶段,但此时出现的焊接问题并不完全是由回流焊工艺造成的。因为SMT焊接质量除了与回流焊工艺(温度曲线)有直接关系外,还与PCB焊盘的可制造性设计、钢网设计、元件和PCB焊盘可焊性、生产设备状态、锡膏质量,以及每道工序的工艺参数和操作人员的操作技能有着密切关系。
一、物料
物料作为SMT贴装的重要组成元素之一,其质量和性能直接影响回流焊接质量,具体需注意以下几个方面:
1、元器件的包装方式要满足贴片机自动贴装的要求;
2、元器件的外形要满足自动化表面贴装的要求,要有标准化的形状及有良好的尺寸精度;
3、元件可焊端和PCB焊盘镀层质量需满足回流焊接的要求,元件可焊端和焊盘无污染或氧化。如果元件可焊端和PCB焊盘氧化或污染或受潮时,在回流焊接时就会出现润湿不良、虚焊、产生焊锡珠和空洞等焊接缺陷。特别是湿敏元件和PCB的管控,许多广州SMT贴片加工厂对于未使用完的湿敏元件,都需要及时进行真空包装并放入干燥柜中贮藏,下次生产时如有必要还需进行烘烤。
二、PCB焊盘的可制造性设计
PCB设计质量是衡量表面贴装技术水平的一个重要标志,是保证表面贴装质量的首要条件之一。来自HP公司的统计数据,70%~80%的生产缺陷直接与设计有关。如基板材质选择、元件布局、焊盘及热焊盘设计、阻焊层设计、元件封装选型、组装方式、传送边、定位孔、光学定位点、EMC(电磁兼容)等可靠性设计有关的焊盘、导线要求等。
如果PCB焊盘设计正确,贴装时如出现少量的歪斜,回流焊时,在熔融焊锡表面张力的作用下歪斜可以得到纠正(称为自定位或自校正效应);相反,如果PCB焊盘设计不正确,即使贴装位置十分准确,回流焊后反而会出现元件位置偏移、立碑等焊接缺陷。因此,SMT焊盘设计应把握好以下几点:
1、焊盘对称性,为了避免元件过回流焊后出现偏位、立碑现象,0805以及0805以下片式元件两端焊盘应保证散热对称性,两端焊盘必须对称,不仅大小对称,吸散热能力也要保持对称,才能保证熔融焊锡表面张力平衡,如果一端在大铜箔上,建议连接大铜箔上的焊盘采用单线连接方式(热焊盘处理);
2、焊盘间距,确保元件端头或引脚与焊盘有合适的搭接尺寸,焊盘间距过大或过小都会引起焊接缺陷;
3、焊盘剩余尺寸,元件端头或引脚与焊盘搭接后的剩余尺寸必须保证焊点能够形成弯月面;
4、焊盘宽度,应与元件端头或引脚的宽度基本一致;
5、焊盘上禁止布置通孔,否则在回流焊接过程中,焊盘上的焊锡熔化后会沿着通孔流走,会产生虚焊、少锡,还可能流到板的另一面造成短路。
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广州众焱电子有限责任公司www.gz-smt.com,是一家专业从事SMT贴片加工、DIP常见加工、PCBA包工包料、PCB线路板制造的公司,拥有多年的电子加工经验,以及先进的生产设备和完善的售后服务体系。公司的SMT贴片加工能力达到日产100万件,DIP插件加工产能为20万件/日,能够给你提供优质的电子加工服务。