SMT回流焊常見缺陷分析及處理不潤濕<Nonwetting）/潤濕不良<PoorWetting ） 通常潤濕不良是指焊點焊錫合金沒有很好地鋪展開來 ,從而無法得到良好地焊點并直接影響到焊點 地可靠性. 產(chǎn)生原因：焊盤或引腳表面地鍍層被氧化,氧化層地存在阻擋了焊錫 與 鍍 層 之 間 地 接 觸 ；鍍層厚度不夠或是加工不良,很容易在組裝過程中被破壞 ；焊接溫度不夠.相對SnPb而言,常用無鉛焊錫合金地熔點升高且潤濕性大為下降,需要更高地焊接溫度來保證焊接質(zhì)量；預(yù)熱溫度偏低或是助焊劑活性不夠,使得助焊劑未能有效去除焊盤以及引腳表面氧化膜；還有就是鍍層與焊錫之間地不匹配業(yè)有可能產(chǎn)生潤濕不良 現(xiàn) 象 ；越來越多地采用0201以及01005元件之后,由于印刷地錫膏量少,在原有地溫度曲線下錫膏中地助焊劑快速地?fù)]發(fā)掉從而 影 響 了 錫 膏 地 潤 濕 性 能 ；釬料或助焊劑被污染.防 止 措 施 ：按要求儲存板材以及元器件,不使用已變質(zhì)地焊接材料 ；選用鍍層質(zhì)量達(dá)到要求地板材.一般說來需要至少5μm厚地鍍層來保證材料12個月內(nèi)不過期；3.焊接前黃銅引腳應(yīng)該首先鍍一層 1～3μm地鍍層,否則黃 銅 中 地 Zn 將 會 影 響 到 焊 接 質(zhì) 量 ；合理設(shè)置工藝參數(shù),適量提高預(yù)熱或是焊接溫度,保證足夠 地 焊 接 時 間 ；氮氣保護(hù)環(huán)境中各種焊錫地潤濕行為都能得到明顯改善 ；焊接0201以及01005元件時調(diào)整原有地工藝參數(shù),減緩預(yù)熱曲線爬伸斜率,錫膏印刷方面做出調(diào)整.b5E2RGbCAP黑

焊

盤

(Black

Pad>黑

焊

盤

：指焊盤表面化鎳浸金 <ENIG）鍍層形態(tài)良好 ,但金層下地鎳層已變質(zhì)生成只要為鎳地氧化物地脆性黑色物質(zhì) ,對焊點可靠性構(gòu)成很大威脅. 產(chǎn)生原因：黑盤主要由 Ni地氧化物組成,且黑盤面地 P含量遠(yuǎn)高于正常 Ni面,說明黑盤主要發(fā)生在槽液使用一段時間之后. 1.化鎳層在進(jìn)行浸金過程中鎳地氧化速度大于金地沉積速度,所以產(chǎn)生地鎳地氧化物在未完全溶解之前就被金層覆蓋從而產(chǎn)生表面金層形態(tài)良好 ,實際鎳層已發(fā)生變質(zhì)地現(xiàn)象 ；2.沉積地金層原子之間比較疏松 ,金層下面地鎳層得以有繼續(xù)氧化地機(jī)會 .在GalvanicEffect 地作用下鎳層會繼續(xù)劣化.p1EanqFDPw防 止 措 施 ：目前還沒有切實有效防止措施地相關(guān)報道 ,但可以從以下方面 進(jìn) 行 改 善 ：減少鎳槽地壽命,生產(chǎn)中嚴(yán)格把關(guān),控制P地含量在7％左右.鎳槽使用壽命長了之后其中地P含量會增加,從而會加快鎳地氧化速度；鎳層厚度至少為4μm,這樣可以使得鎳層相對平坦；金層厚度不要超過0.1μm,過多地金只會使焊點脆化；焊前烘烤板對焊接質(zhì)量不會起太大促進(jìn)作用.黑焊盤在焊接之前就已經(jīng)產(chǎn)生,烘烤過度反而會使鍍層惡化；浸金溶液中加入還原劑,得到半置換半還原地復(fù)合金層,但成本會提高 2.5倍.DXDiTa9E3d橋 連 <Bridge ）焊錫在毗鄰地不同導(dǎo)線或元件之間形成地非正常連接就是通常 所 說 地 橋 連 現(xiàn) 象 . 產(chǎn) 生 原 因 ：線路分布太密,引腳太近或不規(guī)律；2. 板 面 或 引 腳 上 有 殘 留 物 ；預(yù)熱溫度不夠或是助焊劑活性不夠；錫膏印刷橋連或是偏移等.注：一定搭配地焊盤與引腳焊點在一定條件下能承載地釬料 <錫膏）量是一定地 ,處理不當(dāng)多余地部分都可能造成橋連現(xiàn)象 .RTCrpUDGiT防 止 措 施 ：合理設(shè)計焊盤,避免過多采用密集布線；適當(dāng)提高焊接預(yù)熱溫度,同時可以考慮在一定范圍內(nèi)提高焊接溫度以提高焊錫合金流動性；氮氣環(huán)境中橋連現(xiàn)象有所減少.返修：產(chǎn)生橋連現(xiàn)象地焊點可以用電烙鐵進(jìn)行返修處理.不共面 / 脫 焊 <Noncoplanar ）脫焊容易造成橋連、短路、對不準(zhǔn)等現(xiàn)象 . 產(chǎn)生原因：元件引腳扁平部分地尺寸不符合規(guī)定地尺寸；元件引腳共面性差,平面度公差超過±0.002英寸,扁平封 裝 器 件 地 引 線 浮 動 ；當(dāng)SMD被夾持時與別地器件發(fā)生碰撞而使引腳變形翹曲 ；焊膏印刷量不足,貼片機(jī)貼裝時壓力太小,焊膏厚度與其上地尺寸不匹配.5PCzVD7HxA防止措施：1.選用合格地元件；2.避免操作過程中地?fù)p傷；3.焊膏印刷均勻.墓碑<Tombstone）墓碑現(xiàn)象指元件一端脫離焊錫,直接造成組裝板地失效. 產(chǎn)生原因：墓碑地產(chǎn)生與焊接過程中元件兩端受力不均勻有關(guān),組裝密集化之后該現(xiàn)象更為突出 . 1.錫膏印刷不均勻 ；2. 元 件 貼 片 不 精 確 ；3. 溫 度 不 均 勻 ；基板材料地導(dǎo)熱系數(shù)不同以及熱容不同；氮氣情況下墓碑現(xiàn)象更為明顯；元件與導(dǎo)軌平行排列時更容易出現(xiàn)墓碑現(xiàn)象.防止措 施 ：提高整個過程中地操作精度—印刷精度、貼片精度、溫度 均 勻 性 ；紙基、玻璃環(huán)氧樹脂基、陶瓷基,出現(xiàn)墓碑地概率依次減 少 ；對板面元件分布進(jìn)行合理設(shè)計.jLBHrnAILg助 焊 劑 殘 留 (Flux Residues>板面存在較多地助焊劑殘留地話 ,既影響了板面地光潔程度 ,同時對 PCB板本身地電氣性也有一定地影響 . 產(chǎn)生原因：助焊劑<錫膏）選型錯誤.比如要求采用免清洗助焊劑地場合卻采用松香樹脂型導(dǎo)致殘留較多；助焊劑中松香樹脂含量過多或是品質(zhì)不好容易造成殘留過 多 ；清洗不夠或是清洗方法不當(dāng)不能有效清除表面殘留；工藝參數(shù)不相匹配,助焊劑未能有效揮發(fā)掉.xHAQX74J0X防

止1. 正

確

措選

用 助

施

焊 劑

：；2.對需要清洗地板進(jìn)行恰當(dāng)?shù)厍逑刺幚?/p>

.

錫瘟

(TinPest

）產(chǎn)生原因：13℃或更低地溫度條件下Sn會發(fā)生同素異形轉(zhuǎn)變由灰白色地β-Sn<四角形晶體結(jié)構(gòu)）轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨嘈缘胤勰?/p>

,α-Sn<立方晶體結(jié)構(gòu)）,該轉(zhuǎn)變速度在-30℃地時候達(dá)到最大值 .航空以及軍事電子經(jīng)常在該轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)作業(yè),其長期可靠性受到了極大地挑戰(zhàn).使用無鉛釬料合金同樣發(fā)現(xiàn)錫瘟現(xiàn)象地存在.LDAYtRyKfE防

止

措

施

：可以通過 Sn地合金化來防止甚至是消除錫瘟Bi、Sb地合金或是與 Sn有良好互溶性地 Pb.Bi

,比如 Sn、Sb可以在

與Sn只溶解0.5％或是更少,但是Pb地溶解量至少要達(dá)到5％才能起到作用.傳統(tǒng)地SnPb共晶中Pb地含量在37％,所以以前并沒有發(fā)現(xiàn)錫瘟現(xiàn)象.Zzz6ZB2Ltk元件側(cè)貼<Billboard ）/ 元件反貼<Upside Down）電阻反貼不可接受 ,電容反貼雖不可接受 ,但不會造成太大影響.側(cè)貼元件還會影響到下一步地組裝 . 產(chǎn)生原因：在元件編帶時就反裝,電阻反貼意味著元件相對下邊緣更少地絕緣長度 <僅僅是剝離層和焊膏阻層）,貼裝前檢查喂料器就可以消除 . 返 修 ：不足地焊膏使用專業(yè)地釬焊烙鐵可以移處 .加一些助焊劑到焊點上,再放置一些斷續(xù)地纖維 ,把釬焊烙鐵尖放到釬焊合金地上表面進(jìn)行加熱,直到焊膏合金溶化后進(jìn)入纖維后抬起來 .一次不行可以多次.使用焊膏絲重新釬焊元件端部 .如果必要地化使用異丙醇、棉花球、或軟抹布清洗 ,直到焊劑被去除 . 錫球<Solder Ball ）板上粘附地直徑大于 0.13mm或是距離導(dǎo)線 0.13mm以內(nèi)地球狀錫顆粒都被統(tǒng)稱為錫球 .錫球違反了最小電氣間隙原理會影響到組裝板地電氣可靠性 . 注：IPC規(guī)定600mm2內(nèi)多于5個錫球則被視為缺陷. 產(chǎn)生原因：錫球地產(chǎn)生與焊點地排氣過程緊密相連.焊點中地氣氛如果未及時逸出地話可能造成填充空洞現(xiàn)象,如果逸出速度太快地話就會帶出焊錫合金粘附到阻焊膜上產(chǎn)生錫球,焊點表面已凝固而內(nèi)部還處于液態(tài)階段逸出地氣體可能產(chǎn)生針孔. 1. 板材中含有過多地水分；阻焊膜未經(jīng)過良好地處理.阻焊膜地吸附是產(chǎn)生錫球地一

個必要條件；3.助焊劑使用量太大；預(yù)熱溫度不夠,助焊劑未能有效揮發(fā)；印刷中地粘附板上地錫膏顆粒容易造成錫球現(xiàn)象.dvzfvkwMI1防 止 措 施1. 合 理 設(shè) 計 焊 盤

：；通孔銅層至少25μm以避免止板內(nèi)所含水汽地影響；采用合適地助焊劑涂敷方式,減少助焊劑中混入地氣體量；4.適當(dāng)提高預(yù)熱溫度；5.對板進(jìn)行焊前烘烤處理；采用合適地阻焊膜.相對來說平整地阻焊膜表面更容易產(chǎn)間

生 錫 球 現(xiàn) 象 . 芯 吸 <Wick ）現(xiàn)象：焊料從焊點位置爬上引腳 ,而沒能實現(xiàn)引腳與焊盤之地 良 好 結(jié) 合 . 產(chǎn) 生 原 因 ：元器件地引腳地比熱容小,在相同地加熱條件下,引腳地升 溫 速 率 大 于 PCB 焊 盤 地 速 率 ；印刷電路板焊盤可焊性差；過孔設(shè)計不合理,影響了焊點熱容地?fù)p失；焊盤鍍層可焊性太差或過期；解 決 方 法 ：使用較慢地加熱速率,降低PCB焊盤和引腳之間地溫差 ；2. 選 用 合 適 地 焊 盤 鍍 層 ；3.PCB板過孔地設(shè)計不能影響到焊點地?zé)崛輷p失 .rqyn14ZNXI焊 點 空 洞 <Void ）焊點內(nèi)部填充空洞地出現(xiàn)與助焊劑地蒸發(fā)不完全有關(guān) .焊接過程中助焊劑使用量控制不當(dāng)?shù)睾苋菀壮霈F(xiàn)填充空洞現(xiàn)象 .少量地空洞地出現(xiàn)對焊點不會造成太大影響 ,但大量出現(xiàn)就會影響到焊點 可 靠 性 . 產(chǎn) 生 原 因 ：錫膏中助焊劑比例偏大,難以在焊點凝固之前完全逸出 ；預(yù)熱溫度偏低,助焊劑中地溶劑難以完全揮發(fā),停留在焊點 內(nèi) 部 就 會 造 成 填 充 空 洞 現(xiàn) 象 ；焊接時間過短,氣體逸出地時間不夠地話同樣會產(chǎn)生填充 空 洞 ；無鉛焊錫合金凝固時一般存在有4％地體積收縮,如果最后凝固區(qū)域位于焊點內(nèi)部地話同樣會產(chǎn)生空洞；操作過程中沾染地有機(jī)物同樣會產(chǎn)生空洞現(xiàn)象；EmxvxOtOco預(yù) 防 措 施 ：調(diào)整工藝參數(shù),控制好預(yù)熱溫度以及焊接條件；錫膏中助焊劑地比例適當(dāng)；避免操作過程中地污染情況發(fā)生.SixE2yXPq5BGA

空

洞

<BGA

Void

）產(chǎn)

生

原

因

：錫膏中助焊劑作用地結(jié)果；2. 表 面 張 力 作 用 地 結(jié) 果 ；溫度曲線設(shè)置不當(dāng),BGA焊球由于位于元件下方,因此常常與其他區(qū)域存在有一定溫差,需要合理設(shè)置溫度曲線；板材中含有地水分在焊接過程中進(jìn)入到焊球當(dāng)中；如果有鉛元件搭配無鉛錫膏地話,錫鉛合金提前熔化并覆蓋住無鉛合金,使得無鉛合金中地助焊劑難以逸出從而產(chǎn)生填充空洞.6ewMyirQFL防

1.

止合 理

措 施 ：設(shè) 置 溫 度 曲 線 ；避免無鉛材料與有鉛材料地混用；不使用過期板材.kavU42VRUs元 件 偏 移 <Component一般說來,元件偏移量大于可焊端寬度地接受地,通常要求偏移量小于 25％1. 貼 片 機(jī) 精 度2. 元 件 地 尺 寸 容 差

.

Excursion）50％被認(rèn)為是不可產(chǎn)生原因：不夠；不符合；焊膏粘性不足或元件貼裝時壓力不足,傳輸過程中地振動 引 起 SMD 移 動 ；助焊劑含量太高,再流焊時助焊劑沸騰,SMD在液態(tài)釬劑上 移 動 ；5. 焊 膏 塌 邊 引 起 偏 移 ；錫膏超過使用期限,助焊劑變質(zhì)所致；如元件旋轉(zhuǎn),則由程序旋轉(zhuǎn)角度錯誤；如果同樣程度地元件錯位在每塊板上都發(fā)現(xiàn),那程序需要被修改,如果在每塊板上地錯位不同,那么很可能是板地加工問題 或 位 置 錯 誤 ；元件移動或是貼片錯位對于MELF元件很普通,由于他們地造型特殊,末端提起,元件脫離PCB表面,脫離黏合劑.由于不同地廠商,末端地不斷變化使之成為一個變化地問題；風(fēng)量過大.y6v3ALoS89防 止 措 施 ：校準(zhǔn)定位坐標(biāo),注意元件貼裝地準(zhǔn)確性；使用粘度大地焊膏,增加元件貼裝壓力,增大粘結(jié)力；選用合適地錫膏,防止焊膏塌陷地出現(xiàn)以及具有合適地助

焊

劑

含

量

；4.調(diào)整馬達(dá)轉(zhuǎn)速

.

元件破裂

<ComponentCrack）產(chǎn)

生

原

因

：1. 組

裝

之 前 產(chǎn)

生 破 壞

；焊接過程中板材與元件之間地?zé)岵黄ヅ湫栽斐稍屏?；3.貼片過程處置不當(dāng)；4.焊接溫度過高；元件沒按要求進(jìn)行儲存,吸收過量地水汽在焊接過程中造 成 元 件 破 裂 ；冷卻速率太大造成元件應(yīng)力集中.M2ub6vSTnP防止措施：1.采用合適地工藝曲線；2.按要求進(jìn)行采購、儲存；選用滿足要求地焊接貼片以及焊接設(shè)備.0YujCfmUCw焊

點

裂

紋

<Joint

Crack

）焊點裂紋不同于表面裂紋 ,焊點裂紋地存在會破壞元件與焊盤之間地有效聯(lián)系 ,嚴(yán)重影響電路板地可靠性 . 產(chǎn)生原因：操作不當(dāng),對焊點造成地機(jī)械損傷；焊錫合金受到Pb等元素地污染,使得焊點出現(xiàn)非常不明顯地非同步凝固,產(chǎn)生了低熔點脆性相以及應(yīng)力集中現(xiàn)象,這些相很容易成為裂紋擴(kuò)展地起源并進(jìn)而擴(kuò)展；沒有采取足夠快地冷卻速度,焊盤與焊錫或引腳與焊錫之間產(chǎn)生了過厚地不平整地鋸齒狀脆性金屬間化合物；焊錫與鍍層之間地不匹配等造成焊錫潤濕不良地各種因素 最 終 都 有 可 能 導(dǎo) 致 焊 點 裂 紋 地 產(chǎn) 生 ；最常見地就是在進(jìn)行潤循環(huán)或是拉伸實驗等測試之后焊點出現(xiàn)地裂紋.eUts8ZQVRd防 止 措 施 ：減少焊