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什么因素会影响smt焊接气孔率

发布时间:2022-01-30 22:01:44

1. SMT焊接常见缺陷原因有哪些

常见的缺陷有空焊、短路、氧化、锡膏熔点未达到没能完全融化。
缺陷及原因汇总:
桥接
桥接经常出现在引脚较密的IC上或间距较小的片状元件间,这种缺陷在我们的检验标准中属于重大不良,会严重影响产品的电气性能,所以必须要加以根除。
产生桥接的主要原因是由于焊膏过量或焊膏印刷后的错位、塌边。
焊膏过量
焊膏过量是由于不恰当的模板厚度及开孔尺寸造成的。通常情况下,我们选择使用0.15mm厚度的模板。而开孔尺寸由最小引脚或片状元件间距决定。
印刷错位
在印刷引脚间距或片状元件间距小于0.65mm的印制板时,应采用光学定位,基准点设在印制板对角线处。若不采用光学定位,将会因为定位误差产生印刷错位,从而产生桥接。
焊膏塌边
造成焊膏塌边的现象有以下三种
1.印刷塌边
焊膏印刷时发生的塌边。这与焊膏特性,模板、印刷参数设定有很大关系:焊膏的粘度较低,保形性不好,印刷后容易塌边、桥接;模板孔壁若粗糙不平,印出的焊膏也容易发生塌边、桥接;过大的刮刀压力会对焊膏产生比较大的冲击力,焊膏外形被破坏,发生塌边的概率也大大增加。
对策:选择粘度较高的焊膏;采用激光切割模板;降低刮刀压力。
2.贴装时的塌边
当贴片机在贴装SOP、QFP类集成电路时,其贴装压力要设定恰当。压力过大会使焊膏外形变化而发生塌边。
对策:调整贴装压力并设定包含元件本身厚度在内的贴装吸嘴的下降位置。
3.焊接加热时的塌边
在焊接加热时也会发生塌边。当印制板组件在快速升温时,焊膏中的溶剂成分就会挥发出来,如果挥发速度过快,会将焊料颗粒挤出焊区,形成加热时的塌边。
对策:设置适当的焊接温度曲线(温度、时间),并要防止传送带的机械振动。
焊锡球
焊锡球也是回流焊接中经常碰到的一个问题。通常片状元件侧面或细间距引脚之间常常出现焊锡球。
焊锡球多由于焊接过程中加热的急速造成焊料的飞散所致。除了与前面提到的印刷错位、塌边有关外,还与焊膏粘度、焊膏氧化程度、焊料颗粒的粗细(粒度)、助焊剂活性等有关。
1.焊膏粘度
粘度效果较好的焊膏,其粘接力会抵消加热时排放溶剂的冲击力,可以阻止焊膏塌落。
2.焊膏氧化程度
焊膏接触空气后,焊料颗粒表面可能产生氧化,而实验证明焊锡球的发生率与焊膏氧化物的百分率咸正比。一般焊膏的氧化物应控制在0.03%左右,最大值不要超过0.15%。
3.焊料颗粒的粗细
焊料颗粒的均匀性不一致,若其中含有大量的20μm以下的粒子,这些粒子的相对面积较大,极易氧化,最易形成焊锡球。另外在溶剂挥发过程中,也极易将这些小粒子从焊盘上冲走,增加焊锡球产生的机会。一般要求25um以下粒子数不得超过焊料颗粒总数的5%。
4.焊膏吸湿
这种情况可分为两类:焊膏使用前从冰箱拿出后立即开盖致使水汽凝结;再流焊接前干燥不充分残留溶剂,焊膏在焊接加热时引起溶剂、水分的沸腾飞溅,将焊料颗粒溅射到印制板上形成焊锡球。根据这两种不同情况,我们可采取以下两种不同措施:
(1)焊膏从冰箱中取出,不应立即开盖,而应在室温下回温,待温度稳定后开盖使用。
(2)调整回流焊接温度曲线,使焊膏焊接前得到充分的预热。
5.助焊剂活性
当助焊剂活性较低时,也易产生焊锡球。免洗焊锡的活性一般比松香型和水溶型焊膏的活性稍低,在使用时应注意其焊锡球的生成情况。
6.网板开孔
合适的模板开孔形状及尺寸也会减少焊锡球的产生。一般地,模板开孔的尺寸应比相对应焊盘小10%,同时推荐采用一些模板开孔设计。
7.印制板清洗
印制板印错后需清洗,若清洗不干净,印制板表面和过孔内就会有残余的焊膏,焊接时就会形成焊锡球。因此要加强操作员在生产过程中的责任心,严格按照工艺要求进行生产,加强工艺过程的质量控制。
立碑
在表面贴装工艺的回流焊接过程中,贴片元件会产生因翘立而脱焊的缺陷,人们形象地称之为“立碑”现象(也有人称之为“曼哈顿”现象)。
“立碑”现象常发生在CHIP元件(如贴片电容和贴片电阻)的回流焊接过程中,元件体积越小越容易发生。特别是1005或更小钓0603贴片元件生产中,很难消除“立碑”现象。
“立碑”现象的产生是由于元件两端焊盘上的焊膏在回流熔化时。
1.预热期
当预热温度设置较低、预热时间设置较短,元件两端焊膏不同时熔化的概率就大大增加,从而导致两端张力不平衡形成“立碑”,因此要正确设置预热期工艺参数。根据我们的经验,预热温度一般150+10℃,时间为60-90秒左右。
2.焊盘尺寸
设计片状电阻、电容焊盘时,应严格保持其全面的对称性,即焊盘图形的形状与尺寸应完全一致,以保证焊膏熔融时,作用于元件上焊点的合力为零,以利于形成理想的焊点。设计是制造过程的第一步,焊盘设计不当可能是元件竖立的主要原因。具体的焊盘设计标准可参阅IPC-782《表面贴装设计与焊盘布局标准入事实上,超过元件太多的焊盘可能允许元件在焊锡湿润过程中滑动,从而导致把元件拉出焊盘的一端。
对于小型片状元件,为元件的一端设计不同的焊盘尺寸,或者将焊盘的一端连接到地线板上,也可能导致元件竖立。不同焊盘尺寸的的使用可能造成不平衡的焊盘加热和锡膏流动时间。在回流期间,元件简直是飘浮在液体的焊锡上,当焊锡固化时达到其最终位置。焊盘上不同的湿润力可能造成附着力的缺乏和元件的旋转。在一些情况中,延长液化温度以上的时间可以减少元件竖立。
3.焊膏厚度
当焊膏厚度变小时,立碑现象就会大幅减小。这是由于:(1)焊膏较薄,焊膏熔化时的表面张力随之减小。(2)焊膏变薄,整个焊盘热容量减小,两个焊盘上焊膏同时熔化的概率大大增加。焊膏厚度是由模板厚度决定的,表2是使用o.1mm与0.2mm厚模板的立碑现象比较,采用的是1608元件。一般在使用1608以下元件时,推荐采用0.15mm以下模板。
4.贴装偏移
一般情况下,贴装时产生的元件偏移,在回流过程中会由于焊膏熔化时的表面张力拉动元件而自动纠正,我们称之为“自适应”,但偏移严重,拉动反而会使元件立起产生“立碑”现象。这是因为:(1)与元件接触较多的焊锡端得到更多热容量,从而先熔化。(2)元件两端与焊膏的粘力不同。所以应调整好元件的贴片精度,避免产生较大的贴片偏差。
5.元件重量
较轻的元件“立碑”现象的发生率较高,这是因为不均衡的张力可以很容易地拉动元件。所以在选取元件时如有可能,应优先选择尺寸重量较大的元件。
关于这些焊接缺陷的解决措施很多,但往往相互制约。如提高预热温度可有效消除立碑,但却有可能因为加热速度变快而产生大量的焊锡球。因此在解决这些问题时应从多个方面进行考虑,选择一个折衷方案。

2. 影响焊接性能的因素有什么

【科隆威观点】把影响焊接性能的因素分为四个因素:
第一、工内艺因素
焊接前处理方式容,处理的类型,方法,厚度,层数。处理后到焊接的时间内是否加热,剪切或经过其他的加工方式。
第二、焊接工艺的设计:焊区、布线、焊接物
第三、焊接条件
指焊接温度与时间,预热条件,加热,冷却速度焊接加热的方式,热源的载体的形式(波长,导热速度等)
第四、焊接材料:焊剂、焊料、母材、焊膏的粘度、基板的材料

3. 什么情况会影响焊接

1、焊料与母材差别加大,融合不良(选择正确焊接材料)2、焊料潮湿,焊接时氢化裂纹导致(做好焊料防潮工作)3、焊接应力大,没做去除焊接应力措施(可趁热锤击或退火处理)4、材料薄,焊接参数设置有误,导致焊接质量差,烧穿等其他原因。
对于钢铁材料来讲,可归纳为材料、设计、工艺及服役环境等四类因素。(1) 材料因素:包括钢的化学成分、冶炼轧制状态、热处理状态、组织状态和力学性能等,其中化学成分(包括杂质的分布)是主要的影响因素。  对于焊接性影响较大的元素有碳、硫、磷、氢、氧、氮,还有合金元素猛、硅、格、镇、钼、钦、银、镅、铜、硼等。  (2) 设计因素:指结构形式的影响。例如结构的刚度过大、接口断面的突变、焊接接头的缺口效应、过大的焊缝体积等,都是不同程度地造成脆性破坏的条件。  在某些部位,焊缝过度集中和多向应力状态对结构的安全性也有不良影响。(3) 工艺因素:包括施工时所采用的焊接方法、焊接工艺规程 (如焊接参数、焊接材料、预热、后热等)和焊后热处理等,这些都会影响焊接性。
    (4) 服役环境因素:是指焊接结构的工作温度、负荷条件(动载、静载、冲击、高速等)和工作环境(化工区、沿海及腐蚀介质等)。
在焊接过程中焊缝没有开裂,在使用中开裂的原因很多1、焊接应力没有去除(如没有进行回火或消氢处理),2、有一种焊接裂纹叫氢致裂纹(它的开裂时间可以在焊后开裂也可能焊后几个小时或更长时间)3、这是由于焊缝中的氢白点或氢气孔引起的。

4. 哪些因素影响SMT贴片过回流焊品质

1、焊锡膏的影响
SMT贴片中回流焊的品质受诸多因素的影响,最重要的因素是回流焊炉的温度曲线及焊锡膏的成分参数。现在常用的高性能再流焊炉,已能比较方便地精确控制、调整温度曲线.相比之下,在高密度与小型化的趋势中,焊锡膏的印刷就成了再流焊质量的关键。
焊锡膏合金粉末的颗粒形状与窄间距器件的焊接质量有关,焊锡膏的粘度与成分也必须选用适当。另外,焊锡膏一般冷藏储存,取用时待恢复到室温后,才能开盖,要特别注意避免因温差使焊锡膏混入水汽,需要时用搅拌机搅匀焊锡膏。
2、回流焊工艺的影响
在排除了焊锡膏印刷工艺与贴片工艺的品质异常之后,回流焊工艺本身也会导致以下品质异常:
1)、冷焊通常是再流焊温度偏低或再流区的时间不足;
2)、连锡电路板或元器件受潮,含水分过多易引起锡爆产生连锡;
3)、锡珠预热区温度爬升速度过快(一般要求,温度上升的斜率小于3度每秒);
4)、裂纹一般是降温区温度下降过快(一般有铅焊接的温度下降斜率小于4度每秒);
3、焊接设备的影响
有时候回流焊设备本身的传送带震动过大也是影响焊接质量的因素之一。

5. smt焊接气泡产生的原因

焊点气泡产生主要原因为材料受潮所导致,
建议:
1.更换新锡膏,不要使用二次回内温锡膏。锡膏一定要充分回温。容
2.分别对PCB和CSP晶体进行烘烤,排除零件中的水分,如果OK,以后可以烘烤后再上线;
3.控制好车间的湿度,锡膏超过30分钟不用立即收起。
4.适当提高恒温区时间。
如果以上都做了气饱还是超过25%,建议更换一个牌子的锡膏试一试,
部分品牌或批次的锡膏会有异常。

6. 哪些因素影响SMT贴片过回流焊设备工艺质量

元器件:元器件的类型、型号、标称值和极性等特征需完全符合产品的装配图和明细表要求。
位置:在贴装过程中,要保障元器件的端头或者引脚要对齐或者居中,元器件的焊端接触锡膏图形要准确,元器件的贴装位置精准。
压力:在smt贴装过程中要把控好压力,切勿过低或者过高,若压力过低则容易出现焊膏沾不住元器件,导致进行回流焊时产生位置移动,压力过大时,容易造成锡膏粘连。
pcb线路板:pcb板作为smt贴片加工的基板,pcb的质量也影响着smt工艺的质量。
炉温曲线:当pcb板、元器件、焊膏印刷都正常的情况下,那么产品是否合格的关键因素即是炉温的曲线设定。
设备:工欲善其事,必先利其器,在进行smt贴装时,需要利用生产设备和生产设备的性能来进行贴装,所以设备是smt大批量精细化生产的必备手段。
钢网:钢网厚度的设定和开窗设计直接影响着smt贴片加工的质量。
smt贴片厂家:选择一家优质的贴片厂家可以保障smt贴片加工的质量,smt贴片加工工艺的差别会直接导致设备的利用率、直通率、良品率。

7. 影响焊接质量因素有哪些

热源的性质(即焊接热源集中性)、焊接规范,就是指焊速与能量、被焊工件的热物理性质,热传导率、热扩散系数、表面传热系数,比焓等。焊件的尺寸及形状。

8. SMT贴片中为什么会出现空洞、裂纹及焊接面(微孔)的情况呢

smt贴片加工中造成空洞、裂纹的原因很多,主要有以下方面因素:

1、焊接面(pcb焊盘与元件焊端表面)存在浸润不良;

2、焊料氧化;

3、焊接面各种材料的膨胀系数不匹配,焊点凝固时不平稳

4、再流焊温度曲线的设置未能使焊音中的有机挥发物及水分在进入回流区前挥发。

无铅焊料的问题是高温、表面张力大、黏度大。表面张力的增加势必会使气体在冷却阶段的外逸更困难,气体不容易排出来,使空洞的比例增加。因此,smt贴片中无铅焊点中的气孔、空洞比较多。

另外,由于无铅焊接温度比有铅焊接高,尤其大尺寸、多层板,以及有热容量大的元器件时,峰值温度往往要达到260℃左右,冷却凝固到室温的温差大,因此,无铅焊点的应力也比较大。再加上较多的imc,imc的热膨胀系数比较大,在高温工作或强机械冲击下容易产生开裂。

qfp、chp元件及bga焊点空洞,分布在焊接界面的空洞会影响pcba中个元器件的连接强度;soj引脚焊点裂纹及bga焊球与焊盘界面的裂纹缺陷,焊点裂纹和焊接界面的裂纹都会影响pcba产品的长期可靠性。

9. 影响焊接性的因素有那些

随着越来越多的无铅电子产品上市,可靠性问题成为许多人关注的焦点问题。与其它无铅相关问题(如合金选择、工艺窗口等)不同,在可靠性方面,我们经常会听到分歧很大的观点。一开始,我们听到许多“专家”说无铅要比锡铅更可靠。就在我们信以为真时,又有“专家”说锡铅要比无铅更可靠。我们到底应该相信哪一个呢?这要视具体情况而定。
无铅焊接互连可靠性是一个非常复杂的问题,它取决于许多因素,我们简单列举以下七个方面的因素:

1)取决于焊接合金。对于回流焊,“主流的”无铅焊接合金是Sn-Ag-Cu(SAC),而波峰焊则可能是SAC或Sn-Cu。SAC合金和Sn-Cu合金拥有不同的可靠性性能。
2)取决于工艺条件。对于大型复杂电路板,焊接温度通常为260(C,这可能会给PCB和元器件的可靠性带来负面影响,但它对小型电路板的影响较小,因为最大回流焊温度可能会比较低。
3)取决于PCB层压材料。某些PCB (特别是大型复杂的厚电路板)根据层压材料的属性,可能会由于无铅焊接温度较高,而导致分层、层压破裂、Cu裂缝、CAF (传导阳极丝须)失效等故障率上升。它还取决于PCB表面涂层。例如,经过观察发现,焊接与Ni层(从ENIG涂层)之间的接合要比焊接与Cu (如OSP和浸银)之间的接合更易断裂,特别是在机械撞击下(如跌落测试中)。此外,在跌落测试中,无铅焊接会发生更多的PCB破裂。
4)取决于元器件。某些元器件,如塑料封装的元器件、电解电容器等,受到提高的焊接温度的影响程度要超过其它因素。其次,锡丝是使用寿命长的高端产品中精细间距的元器件更加关注的另一个可靠性问题。此外,SAC合金的高模量也会给元器件带来更大的压力,给低k介电系数的元器件带来问题,这些元器件通常会更加易失效。
5)取决于机械负荷条件。SAC合金的高应力率灵敏度要求更加注意无铅焊接界面在机械撞击下的可靠性(如跌落、弯曲等),在高应力速率下,应力过大会导致焊接互连(和/或PCB)易断裂。
6)取决于热机械负荷条件。在热循环条件下,蠕变/疲劳交互作用会通过损伤积聚效应而导致焊点失效(即组织粗化/弱化,裂纹出现和扩大),蠕变应力速率是一个重要因素。蠕变应力速率随着焊点上的热机械载荷幅度变化,从而SAC焊点在“相对温和”的条件下能够比Sn-Pb焊点承受更多的热循环,但在“比较严重”的条件下比Sn-Pb焊点承受更少的热循环。热机械负荷取决于温度范围、元器件尺寸及元器件和基底之间的CTE不匹配程度。
例如,有报告显示,在通过热循环测试的同一块电路板上,带有Cu引线框的元器件在SAC焊点中经受的热循环数量要高于Sn-Pb焊点,而采用42合金引线框的元器件(其PCB的CTE不匹配程度更高)在SAC合金焊点中比Sn-Pb焊点将提前发生故障。也是在同一块电路板上,0402陶瓷片状器件的焊点在SAC中通过的热循环数量要超过Sn-Pb,而2512元器件则相反。再举一个例子,许多报告称,在0℃和100℃之间热循环时,FR4上1206陶瓷电阻器的焊点在无铅焊接中发生故障的时间要晚于Sn-Pb,而在温度极限是-40℃和150℃时,这一趋势则恰好相反。
7)取决于“加速系数”。这也是一个有趣的、关系非常密切的因素,但这会使整个讨论变得复杂得多,因为不同的合金(如SAC与Sn-Pb)有不同的加速系数。因此,无铅焊接互连的可靠性取决于许多因素。这些因素错综复杂、相互影响,其详细讨论可以

10. STM贴片回流焊接质量的影响因素有哪些

靖邦科技的经验:1.Smt贴片加工印刷工艺的影响。
2.对回收焊膏的使用与管理,环境温度、湿度以及环境卫生都对smt贴片加工焊点质量有影响。
3.贴装工艺的影响。贴装元件要正确,否则焊接后产品不能通过测试。

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