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回流焊异常现象如何处理

回流焊异常现象如何处理
SMT的发展导致我们面临更多的问题,和更多的挑战,尤其元件尺寸越来越小,体积越来越轻,重量也更低,从而给生产工艺带来更多问题,如:立碑(Tombstone)效应就是*常见的一种。本文就回流焊接过程中出现的立碑现象做点个人见解。 关键词:SMT, Tombstone, Reflow soldering 在回流焊接期间,我们经常会遇到片状元件的一端离开相应的焊盘翘起来使元件站立在一端焊盘上的现象,这种现象形如墓地的石碑,所人们通常把这种现象的缺陷叫做tombstone,即立碑或墓碑。这个缺陷的主要原因是在回流过程中元件两端焊脚所受的表面张力不平衡而引起的。在实际的生产过程中有许多因素可以导致在焊接过程中片状元件两端产生不平衡的表面张力。但主要的有下面几个: 1.焊盘上不同的湿润(wetting)力 2.元件焊盘的不适当设计 3.贴片过程过分的偏移焊盘 4.丝网印刷的偏位回流焊异常现象如何处理

 产生tombstone现象的成因可能有上面几个因素共同造成的,也有可能是其中一两个共同作用的结果,同时要指出,产生立碑效应的元件尺寸和体积不会很大,根据现场生产总结的经验来看出现立碑的元件主要有:0402,0603等。当然我们现在还没有用到0201或更小的01005的元件,可以想象,尺寸更小的元件当然出现立碑的可能会更大。大的元件由于自身重量和焊盘尺寸和表面张力的有限性,产生立碑的可能性是很小的,但是元件的一端脱离焊盘的危险同样存在。回流焊异常现象如何处理

我们要注意的重点是设计上存在的问题,设计是制造过程的**步,**的人士总结出结论,产品质量的保证70%来自于设计,剩下的30%来生产的控制(包括工艺,人员,物料,环境,设备等)。焊盘设计失误可能是元件立碑的主要原因。首先焊盘的大小是*主要的,对于小型离散片状元件,为元件的一端设计不同的焊盘尺寸,可能导致元件竖立,当一端焊盘尺寸大于另一端,这是产生立碑效应的主要原因,大的焊盘能够产生较大的表面拉力,由于接触面积大,活动范围也变大,拉力也增大,这样导致元件向大焊盘这一端移动,从而脱离另一端的焊盘,导致元件的立碑。在回流期间,元件飘浮在液态的焊锡上,当焊锡固化时元件也随着固定,因此焊盘上不同的湿润力可能造成受力的不均导致元件的旋转与偏移。其次,短而宽的焊盘要比长而窄的焊盘更宽容,在IPC-782《表面贴装设计与焊盘布局标准》有更详细的解释,实际上,超过元件太多的焊盘允许元件在焊锡湿润过程中滑动从而导致把元件拉出一端焊盘。当然,随着SMT技术的发展和设计人员的成熟这种错误会很容易地被避免。再有若将焊盘的一端连接到地线板上,也可能导致元件立碑,主要是因为,有地线的一端热容量增大,导致元件两端受热不均。或者一端焊盘有地线的通孔,通孔导致焊锡的流失,从而减小了表面的张力,同样导致受力不均,因而产生立碑。元件立碑的其他因素包括印制电路板的情况,元件下面不均匀的阻焊(solder mask)膜厚度,可能把元件一端升起离开焊盘。焊盘上的阻焊膜也可能减少一端焊盘上的湿润,使湿润力失去平衡,这些都有可能导致立碑,因此更好地控制供应商的质量也是一个不容忽视的方面。贴装工艺也可能是元件竖立缺陷的因素。元件在焊盘上贴片偏位造成元件可焊端在板的焊盘上的不充分接触造成元件在回流期间完全的脱离一端焊盘。若才用较大的贴装压力则可能不均匀地挤压焊盘上的锡膏,在回流期间产生不均匀的湿润,*终导致元件的立碑。丝网印刷工艺也可能导致元件立碑,当锡膏在印刷过程中产生偏位,而装贴时相应的元件可能已经有一端脱离焊盘或焊膏或刚好只有一点接触,在经过回流焊接以后很可能元件一端会离开焊盘导致元件的立碑。结论要更好的控制生产质量可以从以下几个方面入手:1. 设计决定质量,2. 人才的合理运用也非常重要,3. 提高供应商水平,减少原材料的不佳,4. 控制丝印质量,控制装贴精度。总之,控制一切生产中的工艺参数,控制物料,尽量减小产生不平衡受力的因素。回流焊异常现象如何处理

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