SMT回流焊接(reflow)常见不良分析与改善

发布时间:2024-10-08 06:26:39  

一、可焊性不良 / 潤濕不良 Poor Solderability / Wetting


1、不良现象


如下图片所示:

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2、 成因:

l 引腳鍍層質量(氧化太嚴重 / 鍍層 IMC 露出表面)

l 不良的庫存(溫/濕度控制)

l 爐溫曲線設置不當

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3、改善对策:

改善来料引脚镀层质量,做好库存管控,及其优化炉温曲线。


二、 收錫 / 縮錫現象


1、现象:

如下图所示:

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2、主要成因:


l 焊盤保護層處理問題

l 庫存問題(條件,時間)

l 焊接時間太長

l 潤濕不良 /Poor wetting

l 收錫 /Dewetting

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3、改善对策:方法与润湿不良一致,材料部分主要考虑PCB板的润湿性。


三、 SMD零件 在回流過程中的移位


1、现象

不良现象如下:

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2、成因:

1) 影響焊接偏位的因素

p 器件重量

p 錫膏量 ( 多-->表面張力大 ),如下描述所示:

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p 器件焊端面積和結構

p 焊盤設計(Type B 的设计好于Type A)

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p 焊端材料

p 焊端氧化程度

p 錫膏 Flux 配方含量

p 印錫和貼片精度

p 溫度曲線設置


2)影响 立碑 成因

(1) 立碑 形成原理

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(2)造成‘吊橋’或‘立碑’的因素:

Ø 焊盤設計

Ø 元件外形和尺寸

Ø 焊點熱容量

Ø 錫膏塗布

Ø 錫膏質和量

Ø 可焊性

Ø 貼片准度

Ø 焊接加溫法和設置

(3) 立碑問題 改善对策

ü 必須保證 T3-T5=T1+T2+T4, 立碑問題才可避免 .

ü 所以要控制立碑,必須增加 T1,T2,T4, 及減小 T3.

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l 方案 I: 焊盤設計

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p 確保 L/H<2/3 ,當 L/H 越小時, T3 值越小 .
p A 值越小越好 . p 增加元件兩焊端的可焊性 .

l 方案 II:  SMT 置件微調

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p 在置件時,可以故意朝立碑方向貼偏一點, 以此減小 L/H 值,讓 T3 變得更小 .
p 但偏移量不能太多,因為偏太多,會導致 A 值增大,產生負面影響。


l 方案 III: 網板設計

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Ø 采用 20-60-20 弧形 “反本壘板” 或其他 “反本壘板” 來減小接觸面積,因此來減小表面張力。
Ø 如果可能,可減小網板厚度.


l 方案 IV:  Profile 改善

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p 提升第三區 (Flux Zone) 的溫度 , 以此幫助降低冷熱點之間的溫差

p 立碑問題是由冷熱點之間的溫差引起的,因此降低冷熱點之間的溫差,便可改善立碑問題。


四、锡流失/少锡


1、 熔錫的流向

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2、 吸錫現象


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3、 減少吸錫 (wicking)

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4、 減少吸錫 程度

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五、焊球和焊珠


1、现象:


1)焊球 Solder Bead

u 體形較大 u 出現在器件邊上

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2)焊珠 Solder Ball

u 出現在焊點上或周邊

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2、 焊球 / 焊珠的形成因素



u 錫膏種類和質量

u 器件焊端和焊盤設計

u 錫膏塗布工藝

u 焊接工藝種類和設置

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3、改善对策:

1. 認證和控制你的錫膏

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2. 掌握和控制焊接工藝

ü 升溫速度 ü 揮發溫度 ü 揮發時間

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3. 仔細設計你的 PCB 和鋼網


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4. 控制你的物料 ( 吸潮 )


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5. 控制貼片壓力


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6. 控制錫膏印刷工藝


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六、 爆米花效應


1、现象


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2、影响因素


Ø 芯片大小

Ø 塑膠封裝厚度

Ø 芯片膠水質量

Ø 庫存和使用環境濕度


3、 爆米花效應對焊接質量的影響

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七、 虛焊(开路) / 弱焊 / 冷焊


1、现象


1)冷焊 Cold Joint


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2) 開焊 Open



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2、成因

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3、改善对策:


1)改善材料引脚共面性

2)优化钢网设计,控制好锡膏量

3)防止PCB板翘曲,比如使用载具过炉等等

4)优化Profile:从预热、恒温、焊接等温度与时间进行优化。

5)防止PCB板Pad表面氧化及其零件Pin脚表面氧化。


八、 焊接溶蝕


1、现象


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2、成因


n 對焊端材料過度溶解侵蝕

n 溶蝕速度和溫度與金屬的溶解性相關

n 動態熔錫的情況較嚴重

n 常出現於銀鈀鍍層的電容上


3、对策

控制你的材料和焊接溫度 / 時間,即有如下几点:

l 了解你的焊點材料的 IMC 增長率;

l 控制好你的回流溫度和時間;

l 注意雙面回流和返修作業!


九、焊接气孔(或者Void)


1、现象

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2、成因

p 未揮發的 Flux
p 揮發中的 Flux
p PCB 排氣--> 預熱時間不夠,庫存條件差 ( 水汽 ) ,鍍層薄 ( )


p 固化過程中的收縮

3、改善对策:
1)DFM设计:散热通气孔、PCB Pad设计等等
2)Profile优化:适当加长恒温时间、提升恒温温度等等
3)PCB、零件等材料保存管控防止吸湿受潮。

十、 橋接或短路

1、现象


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2、成因:


Ø 錫膏量太多
Ø 器件焊接中的移動
Ø 器件焊端可焊性差( 無法潤濕留錫 )
Ø 熱坍塌過度
Ø 二次熔锡
Ø 置件偏移

3、改善对策:
1)优化钢网设计,减少锡膏量
2)DFM设计合适的Pad,防止器件位移
3)选择优良的锡膏
4)二次焊接的产品,使用载具遮挡防止焊接熔锡
5)提高置件精度
6)改善来料品质

此文章,主要讲解SMT Reflow焊接常见焊接不良的基本分析,详细分析改善,后续将持续更新!
文章来源于:SMT工程师之家    原文链接
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