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                SMT加工廠帶您了解SMT常見的工藝缺陷及解決方案

                2021-07-08

                現在科學技術越來越發達,各種電子產品和智能產品層出不窮。任何一種電子產品的出現都離不開SMT制造。為了制造出好的產品,我們必須對SMT加工中的各種工藝有一個清晰的認識。深圳市百千成電子SMT加工廠幫您整理SMT五大常見工藝缺陷。

                缺陷1:“紀念碑”現象(即芯片組件“豎立”)

                深圳smt加工

                造成立碑現象的主要原因是構件兩端潤濕力不平衡,造成構件兩端扭矩不平衡,造成“立碑”。

                再流焊時,是什么導致元件兩端潤濕力不平衡,造成“紀念碑”呢?

                因素A:pad設計布局不合理:

                (1) 元件兩側的一個墊塊與地線連接,或墊塊一側面積過大,墊塊兩端熱容不均勻;

                (2) PCB表面溫差過大,導致元件墊兩側吸熱不均;

                ③ 大型器件散熱器周圍的QFP、BGA和pad兩端溫度不均勻

                解決方案:工程師調整墊設計和布局

                因素B:錫膏和錫膏印刷問題:

                (1) 錫膏活性不高或元件可焊性差。錫膏熔化后,不同的表面張力會導致焊盤潤濕力不平衡。

                (2) 兩個焊盤上印刷的錫膏量不均勻,一面厚,張力大,另一面不均勻

                它很薄,拉力很小,導致組件的一端被拉到一邊形成空焊縫,一端被拉到一邊形成紀念碑。

                解決方案:工廠需要選擇高活性的焊膏,并改進焊膏的印刷參數,特別是鋼網的窗口尺寸

                系數C:補片位移z軸方向的不均勻應力:

                這將導致元件在焊膏中的浸入深度不均勻,熔化過程中由于時間的差異,兩側的潤濕力不均勻,元件片的位移將直接豎立紀念碑。

                解決方案:廠家需要調整貼片機的工藝參數

                因素D:爐溫曲線不正確

                如果回流焊爐體太短,溫度區太小,加熱PCB的工作曲線會不正確,導致板面濕度差過大,潤濕力不平衡。

                解決方案:工廠需要根據不同的產品調整合適的溫度曲線。

                缺陷2:錫珠

                焊道是回流焊中常見的缺陷之一,它不僅影響外觀,而且會引起橋接。錫珠可分為兩種類型

                一種出現在芯片元件的一側,通常是一個獨立的大球體(圖1);另一種則以分散的珠子形式出現在IC引腳周圍。

                焊道1示意圖:位于元件腰側(源網絡)

                生產錫珠的主要原因如下

                因素A:溫度曲線不正確:

                回流焊的焊接曲線可分為預熱、保溫、回流和冷卻。預熱保溫的目的是使PCB的表面溫度在60-90s內上升到150℃,保溫90s左右,既能減少PCB和元器件的熱沖擊,又能保證焊膏的溶劑部分揮發,避免回流焊時溶劑過多造成飛濺,使焊膏沖出焊盤形成焊道。

                解決方法:工廠應注意加熱速度,采取適當的預熱,使溶劑充分揮發

                因素B:錫膏質量:

                (1) 錫膏中的金屬含量通常為(90±0.5)%。如果金屬含量過低,會導致焊劑成分過多,因此過多的焊劑在預熱階段很難揮發,造成飛珠;

                (2) 焊膏中水汽和氧含量的增加也會導致飛珠。因為錫膏通常是冷藏的,從冰箱取出時,如果沒有充分加熱、解凍、攪拌均勻,就會有水蒸氣進入;另外,每次使用后應將錫膏瓶蓋緊閉;如果不及時覆蓋,水蒸氣也會進入;

                (3) 鋼網印刷的錫膏完成后,其余部分應分開處理;如果你把它放回原來的瓶子里,瓶子里的錫膏會變質,還會有錫珠;

                解決方法:從工廠選用優質焊膏,并注意焊膏的貯存和使用要求

                其他因素包括:

                1.印刷太厚,壓下元件后多余焊膏溢出;

                2.壓力過大導致焊膏在油墨上塌陷;

                3.墊口形狀不好,未做防錫珠處理;

                4.錫膏活性差,干燥過快,或小錫粉過多;

                5.膠印,使部分錫膏沾在PCB上;

                6.刮板速度過快,造成倒邊不良,回流后出現錫球。

                缺陷3:橋接

                橋接也是SMT生產中常見的缺陷之一,會引起元器件之間的短路,橋接時必須進行修復。

                BGA橋接示意圖(源網絡)

                橋接的主要原因如下

                因素A:錫膏質量問題:

                ① 錫膏中的金屬含量

                偏高,特別是印刷時間過長時,金屬含量容易增加,導致IC引腳橋接(2)焊膏粘度低,預熱后溢出到焊盤外側;

                (3) 錫膏塔下降程度差,預熱后溢出到焊盤外側;

                解決方法:工廠需要調整錫膏的比例或使用高質量的錫膏

                因素B:印刷系統

                (1) 印刷機重復精度差,對準不均勻(不允許鋼絲網對準,不允許PCB對準),導致焊盤外錫膏印刷,特別是QFP焊盤間距細;

                (2) 在PCB焊盤設計中,鋼網窗的尺寸和厚度沒有對齊,錫鉛合金涂層不均勻,導致焊膏過多;

                解決方案:工廠需要調整印刷機以提高PCB焊盤的涂層;

                因素C:粘附壓力過大:

                錫膏壓縮后的滿流是生產中常見的原因;另外,芯片精度不足會引起元器件位移和IC引腳變形;

                因素D:回流爐加熱速度太快,錫膏中溶劑揮發太晚

                解決方案:工廠需要調整貼片機的z軸高度和回流爐的加熱速率

                缺陷四:芯吸現象

                芯吸現象又稱吸芯現象和抽芯現象,是SMT常見的焊接缺陷之一,在氣相回流焊中更為常見。焊料從焊盤中分離出來,沿著引腳上升到引腳和芯片體之間,導致嚴重的虛焊。

                原因:通常引腳的導熱系數過高,溫度上升較快,使得焊料優先潤濕引腳。兩者之間的潤濕力

                即使焊料與焊腳之間的潤濕力遠大于焊料與焊盤之間的潤濕力。針的翹起會加劇芯吸現象的發生。這是一個很好的例子

                解決方案:工廠需要預熱SMA(表面貼裝組件)在爐焊接前。PCB焊盤的可焊性應仔細測試并確保。不能忽略組件的共面性。共面性差的器件不適合生產。

                注:在紅外回流焊中,PCB基板和焊料中的有機助焊劑是吸收紅外線的良好介質,引腳可以部分反射紅外線。因此,焊料優先熔化,焊料與焊盤之間的潤濕力大于焊料與焊腳之間的潤濕力。因此,焊料不會沿引腳上升,因此出現芯吸現象的概率要小得多。

                缺陷5:BGA焊接不良(BGA:球柵陣列封裝)

                不良癥狀:1

                連錫也叫短路,即在焊接過程中,焊球與焊球短路

                連接,導致兩個焊盤連接,造成短路。

                解決方法:調整溫度曲線,降低回流壓力,提高印刷質量

                不良癥狀二:假焊:

                假焊接也被稱為“臀部效應”。假焊的原因很多(焊球或焊盤氧化、爐內溫度不夠、PCB變形、錫膏活性差等)。BGA假焊的特點是“難找”、“難識別”。

                好癥狀3:冷焊:

                冷焊不等于假焊。冷焊是由于回流溫度異常,導致焊膏未完全熔化,這可能是由于溫度未達到焊膏熔點或回流區回流時間不足造成的。

                解決方法:工廠調整溫度曲線,以減少冷卻過程中的振動

                不良癥狀4:氣泡

                但氣泡過大容易引起質量問題。氣泡的驗收有IPC標準。氣泡產生的主要原因是焊接時盲孔內隱藏的空氣沒有及時排出。

                解決方法:要求工廠用X光檢查原材料是否有氣孔,調整溫度曲線

                不良癥狀5:焊球開裂

                不良癥狀6:污垢

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